Estrutura integral por soldagem por atrito "friction stir welding - FSW": requisitos bÃsicos para o projeto estrutural.

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DATA DE PUBLICAÇÃO

2003

RESUMO

Devido ao fato de uma das limitaÃÃes do processo de soldagem por atrito ("Friction Stir Welding - FSW") ser a necessidade da retirada de todo e qualquer acabamento superficial sob a junta (tais como camada anodizada, revestimentos orgÃnicos e camada "clad"), durante o processo de junÃÃo este acabamento superficial pode ser conduzido para o interior da junta, cujas conseqÃÃncias previstas sÃo uma considerÃvel queda nas propriedades mecÃnicas finais e introduÃÃo de eletrÃlitos (reduÃÃo da resistÃncia à corrosÃo). Objetivando alcanÃar a mÃxima produtividade e reduÃÃo de peso que este processo de junÃÃo pode proporcionar, as juntas de alumÃnio "clad" 2524-T3 foram intencionalmente unidas de topo pelo processo de soldagem por atrito "Friction Stir Welding". Para tanto, foram projetados dois protÃtipos de ferramentas, com dimensÃes e geometrias especÃficas do pino e "ombro" de modo a minimizar o transporte do alumÃnio puro (liga 1231) presente nas camadas de "clad" para o interior da junta. ObservaÃÃes metalogrÃficas das juntas FSW produzidas, antes e apÃs os ensaios mecÃnicos, constataram que houve a conduÃÃo do "clad" para o interior do metal de solda (regiÃo do "nugget"), com conseqÃente reduÃÃo nas propriedades mecÃnicas. O modo de falha previsto pelas literaturas para a junta FSW, sob esforÃos mecÃnicos (estÃticos e dinÃmicos), à a ocorrÃncia de ruptura entre as zonas termomecanicamente afetada e a termicamente afetada. Neste trabalho, todas as juntas de topo Alclad 2524-T3 unidas por "Friction Stir Welding" romperam no metal de solda ("nugget") apÃs ensaios estÃticos (traÃÃo) e dinÃmicos (vida em fadiga). AnÃlises metalogrÃficas revelam vÃrias faixas de alumÃnio puro conduzidas pela ferramenta FSW durante a junÃÃo, que atuam com planos preferenciais para a nucleaÃÃo e propagaÃÃo da trinca de ruptura. De fato, estas faixas de alumÃnio puro procedentes da camada de "clad" superficial possuem propriedades mecÃnicas atà 30% inferiores ao valor similar no metal de solda ("nugget").

ASSUNTO(S)

propriedades mecÃnicas soldagem por atrito alumÃnio ensaios mecÃnicos ensaios de fadiga tratamento de superfÃcie projeto estrutural juntas soldadas

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