Pelo processo MIG/MAG foram efetuados depósitos de solda utilizando-se várias misturas de proteção, envolvendo argônio, oxigênio e dióxido de carbono, visando verificar a influência do gás sobre as propriedades mecânicas do metal de solda de baixo carbono. Posteriormente, mediante nova série de soldas, foi estudado o efeito destes gases nas taxas de deposição do processo e na geometria do cordão. Com o objetivo de obter-se dados confiáveis, construiu-se um dispositivo destinado à mecanização do processo de soldagem. Foi possível, desta forma, analisar-se unicamente o efeito do gás nos experimentos. Os resultados indicaram que misturas com menores quantidades de 02 e CO2 possibilitaram valores mais elevados de tenacidade, tanto a altas como a baixas temperaturas, provavelmente devido aos reduzidos teores de oxigênio no metal de solda e à presença de uma maior quantidade de ferrita acicular. No tocante à resistência à tração, escoamento e alongamento, não foram constatadas diferenças substânciais pela variação do gás de proteção. Igualmente nas taxas de deposição do processo, não tivemos alterações de significado. No estudo da geometria do cordão de solda, verificou-se que o gás de proteção provocou variações, destacando-se, porém, que misturas envolvendo dióxido de carbono e oxigênio (4 a 15%) podem garantir maior penetração. / Weld deposits were nade with MIG/MAG process using some shielding gas mixtures with different contents of argon, oxygen and carbon dioxide. They were used to investigate the gases influence on mechanical properties of low carbon steel weld metal. After that, weld beads were deposited to study the effect of theses mixtures on the weld shape and penetration patterns. In order to evaluate only the effect of shielding gas, the deposits were made using an automatic welding machine. The results indicated that mixtures with low quantities of 02 and CO2 produce weld metals with higher toughness at high and low temperatures. Probably it was due to the low contents of oxygen in weld metal and the great amount of acicular ferrite. There was practically no differences in ultimate tensile strenght, yield strenght and alongation by changing the shielding gas. Also, the tests indicate that deposition rates were similar. It was noted that the gas affected the shape of weld bead and penetration patterns. Mixtures with carbon dioxide and oxygen (4 to 15%) improved the penetration.

Atualmente a maioria dos veículos de passeio, pequenos e médios, são equipados com eixo traseiro do tipo interdependente. Seu baixo custo de fabricação e instalação fácil faz dele o preferido pela indústria automotiva. Normalmente, o eixo traseiro interdependente é um conjunto soldado e sua fabricação requer um controle do processo e qualidade das juntas soldadas de alto nível, devido a uma característica típica de projeto: eixos traseiros interdependentes possuem tensões críticas nos seus cordões de solda. Neste estudo, foi avaliado o quanto alterações nos parâmetros de soldagem afetam a geometria da solda e esta, por sua vez, compromete a vida à fadiga de um eixo interdependente. Através da variação dos parâmetros primários de soldagem (corrente, tensão e velocidade de soldagem), foi criado duas classes de eixos: classe A - 22V; 235A; 9mm/seg e classe B - 29V, 302A; 15mm/seg. Estes eixos foram submetidos a um ensaio de torção com carga em amplitude constante e seus desempenhos foram medidos através da curva de vida à fadiga. A variação dos parâmetros de soldagem afetou a geometria do cordão de solda, provocando nos eixos da classe B o surgimento de defeitos como baixa penetração da solda e mordedura. O resultado da análise metalográfica indica que estes defeitos influenciaram na resistência à fadiga dos eixos. A fractografia das fraturas confirmou que as falhas ocorreram por fadiga. / Nowadays most of the light, small and medium vehicles are equipped with a twist beam rear axle. Its low-cost production and easy assembly makes it the favorite axle type for the automotive industries and suspension developers. Usually the twist beam rear axle is a welded assembly and its production request a process control and high-level quality of the welded joint, due to a typical project characteristic: twist beam rear axle have critical tensions in their welds beads. It was evaluated in this study, how much the alterations in the welding parameters affects the weld bead geometry and this, for its time, affects the fatigue life of the twist beam rear axle. Through the variation of the welding primary parameters (welding current, arc voltage and welding speed), it was manufactured two classes of the axles: class \"A\" - 22V; 235A; 9mm/seg and class \"B\" - 29V, 302A; 15mm/seg. These axles were submitted the constant amplitude fatigue torsion testing and your performance were measured through the fatigue life curve. The variation of the welding parameters affected the weld bead geometry, inducing on the class \"B\" axle, the appearance of defects as low weld penetration and undercut. The metalography investigation indicates that these defects influenced in the fatigue life resistance. The fractures fractography confirmed that the flaws happened for fatigue.

Welding is a common method for joining of metal or plastic construction parts. This report describes several different weld methods in general terms. The report focuses on the GMAW method, specifically MAG welding. A case study has also been performed for the company Wenmec. The task received from the company was to compare the mechanical properties of joints welded with the tube electrode called Nittetsu SM-3A and joints welded with the homogenous electrode called ESAB Aristorod 12.63. Both types of weld joint were welded with the MAG method with an Argon based shielding gas with 18% CO2. The final task of this study is to compare the cost of these electrodes and then help Wenmec to decide which electrode that is the most cost effective. Tensile testing, impact testing and fatigue testing were performed on the weld joint samples. The hardnesses, microstructures, failure zones and chemical composition were examined with optical microscopy and SEM. The weld time, the amount of consumed electrode and the weld energy was measured during welding. These properties were similar and the differences between the different joints could be ignored. Both weld joint types showed similar microstructures and hardnesses. The microstructure was ferrite with carbides or perlite at the grain boundaries. Some silicon oxides were found in the grains. The yield strength, ultimate tensile strength and cycles to fatigue failure were similar in the two joint types, but the Aristorod weld joint showed higher impact strength and elongation at break. The chemical composition showed that the SM-3A electrode was a metal cored electrode with some additions of deoxidizing elements and a Copper coating. The Aristorod 12.63 electrode also showed the presence of deoxidizing elements and likely had a Titanium based coating. The sheet metal used as the work pieces are called Ruukki Laser 355 MC and is steel with low Carbon content, some Manganese and some impurities. The SM-3A electrode was costlier than the 12.63 electrode. This work concluded that the 12.63 electrode was a better alternative for Wenmec due to the lower cost, higher impact strength and higher elongation at break / Svetsning är en vanlig metod för att sammanfoga detaljer av metall och i vissa fall plast. Denna rapport beskriver flera olika svetsmetoder och allmänna fakta kring dem varpå rapporten fördjupas inom GMAW metoden, specifikt MAG. Ett detaljfall studeras också då företaget Wenmec gett uppdraget att jämföra mekaniska egenskaper för svetsfogar svetsade med rörelektroden Nittetsu SM-3A respektive den homogena elektroden ESAB Aristorod 12.63. Båda fogtyperna svetsades med MAG metoden och en argonbaserad skyddsgas med 18 % CO2. Till sist berör detta arbete de svetsekonomiska aspekterna för Wenmec och om företaget bör byta elektrodtyp eller inte. Mekanisk provning som utförts var dragprovning, slagprovning och utmattningsprovning. Mikrostrukturen och hårdheten i svetsfogarna jämfördes samt brottytor och kemisk sammansättning undersöktes med SEM. Vid svetsning jämfördes svetstid och materialåtgång samt den så kallade sträckenergin. Svetstekniskt var de båda svetsfogarna så lika att skillnader kunde ignoreras. Det visade sig att de båda elektroderna gav upphov till svetsgods med likadan mikrostruktur och snarlik hårdhet. Mikrostrukturen visade sig vara ferritisk med vissa mängder karbid eller perlit vid korngränserna. Partiklar i mikrostrukturen visade sig vara främst kiseloxider. Cykler till utmattningsbrott, sträckgräns och brottgräns var snarlika mellan de båda svetsfogarna medan Aristorod 12.63 hade bättre brottöjning och slagseghet. Den kemiska analysen visade att SM-3A var en metallpulverfylld rörelektrod med vissa deoxiderande tillsatser och en ytbeläggning som bestod av koppar. Aristorod 12.63 hade också vissa deoxiderande tillsatser och hade troligen en titanhaltig ytbeläggning. Stålplåten som användes som arbetsstycke var Ruukki Laser 355 MC och är ett lågkolstål med en aning mangan och andra föroreningar. De ekonomiska aspekterna visar att SM-3A är ett dyrare alternativ än 12.63. Sammantaget kom detta arbete fram till att SM-3A inte är ett attraktivt alternativ för Wenmec då slagseghet och brottöjning var sämre och elektroden dessutom var dyrare.

O objetivo deste trabalho é estudar a influência dos parâmetros do processo de soldagem MAG com transferência do metal do tipo Curto-circuito Controlado (CCC) sobre a geometria do cordão de solda. Foi utilizado um dispositivo de soldagem automatizado para realização dos testes de simples deposição sobre um tubo de aço API 5L X65 diâmetro interno 204 mm e espessura 8 mm. Os parâmetros do processo analisados foram a corrente de pico de arco (Ia1), o tempo de atuação desta corrente (ta1), o tempo de atuação da corrente Ia2 (ta2), a velocidade de alimentação do arame (W) e a velocidade de soldagem (v). Tais parâmetros foram ajustados na interface homem-máquina (IHM) de uma fonte de potência microprocessada e do dispositivo de soldagem automatizado. As características geométricas do cordão de solda analisadas foram a largura, a altura do reforço e a penetração. Foi utilizado um Projeto de Experimento Composto de Segunda Ordem para obter a relação entre os parâmetros do processo e as características geométricas do cordão. Os modelos matemáticos obtidos foram considerados adequados, sendo possível determinar estatisticamente o nível de significância de cada um dos parâmetros controláveis – e de suas interações – sobre as respostas analisadas. Foram encontradas sobreposição e falta de fusão lateral em 60% dos corpos de prova avaliados, sendo levantada a hipótese de que a combinação de altos valores da corrente de pico de arco Ia1 com baixos valores do tempo de atuação deste parâmetro – ta1, aliada à utilização de gases de proteção com alta porcentagem de Ar, pode comprometer a eficiência de fusão nas laterais do cordão de solda. Os cordões de solda foram produzidos com quantidade reduzida de salpicos, representando um avanço do processo CCC quando comparado ao processo com transferência do metal por curto-circuito convencional. Os parâmetros controláveis Ia1 e ta1 produziram efeitos muito similares nas respostas de largura e penetração, quando considerados de forma isolada e também quando da interação destes com os demais parâmetros controláveis. A análise dos efeitos das interações principais revelou que Ia1 e ta1 são os parâmetros de maior influência nas respostas da geometria do cordão de solda, porém, com elevada dependência de um ajuste adequado da velocidade de alimentação do arame W para a obtenção de estabilidade do processo. / This work aims to study the influence of MAG welding process parameters with controlled short-circuit (CSC) metal transfer mode on weld bead geometry. The simple deposition weld tests were performed using a micro controlled power supply and an automatized device which enabled achievement of weld beads with standard conditions on API 5L X65 steel pipe whose inner diameter is 204 mm and thickness is 8 mm. The welding process parameters analyzed were the peak arcing current (Ia1), times (ta1) and (ta2), wire feed speed (W) and welding speed (v). Such parameters were set on Human-Machine Interface (HMI) of the micro controlled power supply and automatized welding device. The weld bead geometric features evaluated were width, reinforcement height and penetration depth. A Central Composite Face- Centred Design of Experiment was performed to obtain the relationship between the process parameters and the weld bead geometric features. Statistical analysis allowed development of mathematical models and they were found appropriate to determine the significance level of the process parameters – and their interactions – on output responses analyzed. Overlap and lack of fusion was detected on weld beads side in 60% of all specimens evaluated. The hypothesis formulated states that the origin of these discontinuities is from specific combination of parameters – high values of Ia1 and low values of ta1 together with usage of a shielding gas with high percentage of Ar – which would lead to lower fusion efficiency on weld bead side. The weld beads were produced with low spatter rates so it can be considered an improvement of the CSC process if compared with conventional short-circuit metal transfer mode. The peak arcing current Ia1 and time ta1 yielded similar effects on width and penetration depth, and it was valid when that parameters were taken both isolated and on interactions with other welding process parameters. The present study also revealed that Ia1 and ta1 are the most important parameters on influencing weld bead geometry, however, there is also strong dependence on a proper adjustment of wire feed speed W to obtain process stability.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:28:20Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-05-15Bitstream added on 2014-06-13T19:57:32Z : No. of bitstreams: 1 santos_fj_me_bauru.pdf: 763560 bytes, checksum: af30936e7bc81d0311dc6128aed109ab (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Este trabalho teve como objetivo investigar a influência de alguns parâmetros de pulso (corrente de pico, corrente de base, número de pulsos e largura do pulso) na distorção angular de uma chapa de alumínio 5052 H34. Para cada parâmetro de interesse foram realizadas três variações, de modo a identificar qual a influência, separadamente, destes parâmetros na distorção angular de corpos-de-prova de alumínio com juntas de topo e chanfro de 45º. Os corpos-de-prova foram constituídos de duas chapas ponteadas em suas extremidades onde uma chapa permaneceu engastada enquanto a outro chapa distorcia-se livremente. Foi utilizada uma máquina de soldagem com tensão constante multiprocesso, enquanto que a medição da distorção foi realizada por um braço tridimensional. Foram analisadas três regiões distintas para cada condição de soldagem: Primeira região - Perpendicular ao cordão de soda (ao longo da largura da chapa), onde se inicia o processo de soldagem. Segunda região - Paralela ao cordão de solda (ao longo do comprimento da chapa). Terceira região perpendicular ao cordão de solda (ao longo da largura da chapa), onde se finaliza o processo de soldagem. Foi verificado que a corrente de pico, o número de pulsos e a largura do pulso afetam, com maior ou menor intensidade, a distorção angular, enquanto que a variação da corrente de base não alterou significativamente a máxima distorção angular encontrada. / The objective of this work was investigated the influence some pulse paramenters (pick current, base current, number of pulses and pulse width) in the angular distortion of an aluminium place 5052 H34. For each parameter of interest there variations were accomplished, in way to identify which the influence, separately, of these parameters in the angular distortion of aluminum specimen, with butt joints and groove 45º. The speciments were constituted of two plates stitched in your extremities where a plate stayed fixed while the other plate was distorted freely. A multiprocessors welding machine was used with constant tension, while a three-dimensional arm accomplished the distortion measurement. There different regions were analyze for each welding condition. First region - Perpendicular to the bead (along the width of the plate), where the welding process begins. Second region - Parallel to the bead (along the length of the plate). Third region - Perpendicular to the bead (along the width of the plate), where the welding process ends. It was verified that pick current, number of pulses and pulse width affect, greater or lesser intensity, the angular distortion, while the variation of the base current didn't alter the maximum founded angular distortion significantly.

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2015-12-02T19:52:20Z No. of bitstreams: 1 RamonFernandesFagundes_DISSERT.pdf: 2678310 bytes, checksum: cb8e3b285920e36523e7a644404afb83 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2015-12-09T00:19:19Z (GMT) No. of bitstreams: 1 RamonFernandesFagundes_DISSERT.pdf: 2678310 bytes, checksum: cb8e3b285920e36523e7a644404afb83 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-12-09T00:19:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RamonFernandesFagundes_DISSERT.pdf: 2678310 bytes, checksum: cb8e3b285920e36523e7a644404afb83 (MD5) Previous issue date: 2014-05-09 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior - CAPES / Por conter propriedades particulares, as ligas de alum?nio vem ganhandocada vez mais espa?o em diferentes ?reas industriais, se tornando alvo deestudo nos mais diversos campos acad?micos. Quando relacionadas asoldagem, estas ligas apresentam algumas peculiaridades que podem vir adificultar a uni?o, como por exemplo a camada microsc?pica de ?xido presentena superf?cie do metal. O processo de soldagem MIG, tamb?m conhecido comoGMAW, possui vers?es desenvolvidas que podem ser eficazes para soldagemdo alum?nio. Sabendo disto, para este trabalho foram escolhidas duas vers?esdo processo MIG pulsado (CC+ e CA) para avaliar qual a que melhor se adequaaplicadas a passe de enchimento de chanfro em chapas de alum?nio AA5083com 8 e 12 mm de espessura respectivamente. Al?m disso, foram avaliados doistipos de arames, ER5087 e ER5183, no que diz respeito ao desempenho deambos na soldagem. Para avaliar as vers?es de soldagem e os arames, foramutilizadas as c?meras de alta velocidade e t?rmica a fim de aferir a transfer?nciamet?lica e o comportamento t?rmico respectivamente, al?m da an?lisemetalogr?fica para visualiza??o macrogr?fica dos cord?es de solda e o ensaion?o destrutivo por radiografia para observa??o de poss?veis descontinuidades.Foi constatado que a t?cnica de soldagem MIG-P CA apresentou melhoresresultados ? frente da outra t?cnica em ambas as condi??es de soldagemimpostas. Quando relacionado aos arames, estes apresentaram resultadossemelhantes, com cord?es uniformes e sem descontinuidades. / For contain beneficial properties, aluminum alloys are gaining more importance in different industrial areas, becoming the subject of study in several academic fields. When related to welding these alloys have some peculiarities that may hinder the union, such as microscopic oxide layer present on the metal surface. The MIG welding process, also known as GMAW, has developed versions that can be effective for welding aluminum. Knowing this, for this paper, two versions of pulsed MIG (CC + and CA) were chosen to evaluate which best suits pass by filling bevel on AA5083 aluminum sheets with 8 and 12 mm thick respectively. Furthermore, two types of wire, ER5087 and ER5183 were evaluated. To evaluate the process and versions of the wires, the high-speed cameras and thermal were used to monitor the metal transfer and the thermal behavior respectively, and the metallographic analysis for macrographic view of the weld beads and non-destructive testing by radiography for observation of possible discontinuities. It was found that the technique of MIG-P CA showed better results ahead of another technique both welding conditions imposed. When connected to the wires, they showed similar results, with uniform cords and seamless

O objetivo deste trabalho é estudar a influência dos parâmetros do processo de soldagem MAG com transferência do metal do tipo Curto-circuito Controlado (CCC) sobre a geometria do cordão de solda. Foi utilizado um dispositivo de soldagem automatizado para realização dos testes de simples deposição sobre um tubo de aço API 5L X65 diâmetro interno 204 mm e espessura 8 mm. Os parâmetros do processo analisados foram a corrente de pico de arco (Ia1), o tempo de atuação desta corrente (ta1), o tempo de atuação da corrente Ia2 (ta2), a velocidade de alimentação do arame (W) e a velocidade de soldagem (v). Tais parâmetros foram ajustados na interface homem-máquina (IHM) de uma fonte de potência microprocessada e do dispositivo de soldagem automatizado. As características geométricas do cordão de solda analisadas foram a largura, a altura do reforço e a penetração. Foi utilizado um Projeto de Experimento Composto de Segunda Ordem para obter a relação entre os parâmetros do processo e as características geométricas do cordão. Os modelos matemáticos obtidos foram considerados adequados, sendo possível determinar estatisticamente o nível de significância de cada um dos parâmetros controláveis – e de suas interações – sobre as respostas analisadas. Foram encontradas sobreposição e falta de fusão lateral em 60% dos corpos de prova avaliados, sendo levantada a hipótese de que a combinação de altos valores da corrente de pico de arco Ia1 com baixos valores do tempo de atuação deste parâmetro – ta1, aliada à utilização de gases de proteção com alta porcentagem de Ar, pode comprometer a eficiência de fusão nas laterais do cordão de solda. Os cordões de solda foram produzidos com quantidade reduzida de salpicos, representando um avanço do processo CCC quando comparado ao processo com transferência do metal por curto-circuito convencional. Os parâmetros controláveis Ia1 e ta1 produziram efeitos muito similares nas respostas de largura e penetração, quando considerados de forma isolada e também quando da interação destes com os demais parâmetros controláveis. A análise dos efeitos das interações principais revelou que Ia1 e ta1 são os parâmetros de maior influência nas respostas da geometria do cordão de solda, porém, com elevada dependência de um ajuste adequado da velocidade de alimentação do arame W para a obtenção de estabilidade do processo. / This work aims to study the influence of MAG welding process parameters with controlled short-circuit (CSC) metal transfer mode on weld bead geometry. The simple deposition weld tests were performed using a micro controlled power supply and an automatized device which enabled achievement of weld beads with standard conditions on API 5L X65 steel pipe whose inner diameter is 204 mm and thickness is 8 mm. The welding process parameters analyzed were the peak arcing current (Ia1), times (ta1) and (ta2), wire feed speed (W) and welding speed (v). Such parameters were set on Human-Machine Interface (HMI) of the micro controlled power supply and automatized welding device. The weld bead geometric features evaluated were width, reinforcement height and penetration depth. A Central Composite Face- Centred Design of Experiment was performed to obtain the relationship between the process parameters and the weld bead geometric features. Statistical analysis allowed development of mathematical models and they were found appropriate to determine the significance level of the process parameters – and their interactions – on output responses analyzed. Overlap and lack of fusion was detected on weld beads side in 60% of all specimens evaluated. The hypothesis formulated states that the origin of these discontinuities is from specific combination of parameters – high values of Ia1 and low values of ta1 together with usage of a shielding gas with high percentage of Ar – which would lead to lower fusion efficiency on weld bead side. The weld beads were produced with low spatter rates so it can be considered an improvement of the CSC process if compared with conventional short-circuit metal transfer mode. The peak arcing current Ia1 and time ta1 yielded similar effects on width and penetration depth, and it was valid when that parameters were taken both isolated and on interactions with other welding process parameters. The present study also revealed that Ia1 and ta1 are the most important parameters on influencing weld bead geometry, however, there is also strong dependence on a proper adjustment of wire feed speed W to obtain process stability.

O objetivo deste trabalho é estudar a influência dos parâmetros do processo de soldagem MAG com transferência do metal do tipo Curto-circuito Controlado (CCC) sobre a geometria do cordão de solda. Foi utilizado um dispositivo de soldagem automatizado para realização dos testes de simples deposição sobre um tubo de aço API 5L X65 diâmetro interno 204 mm e espessura 8 mm. Os parâmetros do processo analisados foram a corrente de pico de arco (Ia1), o tempo de atuação desta corrente (ta1), o tempo de atuação da corrente Ia2 (ta2), a velocidade de alimentação do arame (W) e a velocidade de soldagem (v). Tais parâmetros foram ajustados na interface homem-máquina (IHM) de uma fonte de potência microprocessada e do dispositivo de soldagem automatizado. As características geométricas do cordão de solda analisadas foram a largura, a altura do reforço e a penetração. Foi utilizado um Projeto de Experimento Composto de Segunda Ordem para obter a relação entre os parâmetros do processo e as características geométricas do cordão. Os modelos matemáticos obtidos foram considerados adequados, sendo possível determinar estatisticamente o nível de significância de cada um dos parâmetros controláveis – e de suas interações – sobre as respostas analisadas. Foram encontradas sobreposição e falta de fusão lateral em 60% dos corpos de prova avaliados, sendo levantada a hipótese de que a combinação de altos valores da corrente de pico de arco Ia1 com baixos valores do tempo de atuação deste parâmetro – ta1, aliada à utilização de gases de proteção com alta porcentagem de Ar, pode comprometer a eficiência de fusão nas laterais do cordão de solda. Os cordões de solda foram produzidos com quantidade reduzida de salpicos, representando um avanço do processo CCC quando comparado ao processo com transferência do metal por curto-circuito convencional. Os parâmetros controláveis Ia1 e ta1 produziram efeitos muito similares nas respostas de largura e penetração, quando considerados de forma isolada e também quando da interação destes com os demais parâmetros controláveis. A análise dos efeitos das interações principais revelou que Ia1 e ta1 são os parâmetros de maior influência nas respostas da geometria do cordão de solda, porém, com elevada dependência de um ajuste adequado da velocidade de alimentação do arame W para a obtenção de estabilidade do processo. / This work aims to study the influence of MAG welding process parameters with controlled short-circuit (CSC) metal transfer mode on weld bead geometry. The simple deposition weld tests were performed using a micro controlled power supply and an automatized device which enabled achievement of weld beads with standard conditions on API 5L X65 steel pipe whose inner diameter is 204 mm and thickness is 8 mm. The welding process parameters analyzed were the peak arcing current (Ia1), times (ta1) and (ta2), wire feed speed (W) and welding speed (v). Such parameters were set on Human-Machine Interface (HMI) of the micro controlled power supply and automatized welding device. The weld bead geometric features evaluated were width, reinforcement height and penetration depth. A Central Composite Face- Centred Design of Experiment was performed to obtain the relationship between the process parameters and the weld bead geometric features. Statistical analysis allowed development of mathematical models and they were found appropriate to determine the significance level of the process parameters – and their interactions – on output responses analyzed. Overlap and lack of fusion was detected on weld beads side in 60% of all specimens evaluated. The hypothesis formulated states that the origin of these discontinuities is from specific combination of parameters – high values of Ia1 and low values of ta1 together with usage of a shielding gas with high percentage of Ar – which would lead to lower fusion efficiency on weld bead side. The weld beads were produced with low spatter rates so it can be considered an improvement of the CSC process if compared with conventional short-circuit metal transfer mode. The peak arcing current Ia1 and time ta1 yielded similar effects on width and penetration depth, and it was valid when that parameters were taken both isolated and on interactions with other welding process parameters. The present study also revealed that Ia1 and ta1 are the most important parameters on influencing weld bead geometry, however, there is also strong dependence on a proper adjustment of wire feed speed W to obtain process stability.

Atualmente a maioria dos veículos de passeio, pequenos e médios, são equipados com eixo traseiro do tipo interdependente. Seu baixo custo de fabricação e instalação fácil faz dele o preferido pela indústria automotiva. Normalmente, o eixo traseiro interdependente é um conjunto soldado e sua fabricação requer um controle do processo e qualidade das juntas soldadas de alto nível, devido a uma característica típica de projeto: eixos traseiros interdependentes possuem tensões críticas nos seus cordões de solda. Neste estudo, foi avaliado o quanto alterações nos parâmetros de soldagem afetam a geometria da solda e esta, por sua vez, compromete a vida à fadiga de um eixo interdependente. Através da variação dos parâmetros primários de soldagem (corrente, tensão e velocidade de soldagem), foi criado duas classes de eixos: classe A - 22V; 235A; 9mm/seg e classe B - 29V, 302A; 15mm/seg. Estes eixos foram submetidos a um ensaio de torção com carga em amplitude constante e seus desempenhos foram medidos através da curva de vida à fadiga. A variação dos parâmetros de soldagem afetou a geometria do cordão de solda, provocando nos eixos da classe B o surgimento de defeitos como baixa penetração da solda e mordedura. O resultado da análise metalográfica indica que estes defeitos influenciaram na resistência à fadiga dos eixos. A fractografia das fraturas confirmou que as falhas ocorreram por fadiga. / Nowadays most of the light, small and medium vehicles are equipped with a twist beam rear axle. Its low-cost production and easy assembly makes it the favorite axle type for the automotive industries and suspension developers. Usually the twist beam rear axle is a welded assembly and its production request a process control and high-level quality of the welded joint, due to a typical project characteristic: twist beam rear axle have critical tensions in their welds beads. It was evaluated in this study, how much the alterations in the welding parameters affects the weld bead geometry and this, for its time, affects the fatigue life of the twist beam rear axle. Through the variation of the welding primary parameters (welding current, arc voltage and welding speed), it was manufactured two classes of the axles: class \"A\" - 22V; 235A; 9mm/seg and class \"B\" - 29V, 302A; 15mm/seg. These axles were submitted the constant amplitude fatigue torsion testing and your performance were measured through the fatigue life curve. The variation of the welding parameters affected the weld bead geometry, inducing on the class \"B\" axle, the appearance of defects as low weld penetration and undercut. The metalography investigation indicates that these defects influenced in the fatigue life resistance. The fractures fractography confirmed that the flaws happened for fatigue.

Submitted by Fabio Sobreira Campos da Costa (fabio.sobreira@ufpe.br) on 2017-07-14T12:39:02Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Daniel Wallerstein Figueirôa.pdf: 6874381 bytes, checksum: b0106c6e767c291f4fe73db9698c1a3f (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-14T12:39:02Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Daniel Wallerstein Figueirôa.pdf: 6874381 bytes, checksum: b0106c6e767c291f4fe73db9698c1a3f (MD5) Previous issue date: 2016-08-12 / CAPES / No presente trabalho, realizou-se um estudo da soldagem híbrida laser-GMAW aplicada a chapas espessas em aço estrutural. O objetivo do trabalho é avaliar a influência do gás de proteção e do tipo de arame na microestrutura final das juntas soldadas e, consequentemente, nas suas propriedades mecânicas. Para tal, realizaram-se ensaios de soldagem laser-GMAW em aço estrutural EN 10025-2 S355 J2 N, nas espessuras de 15 e 30 mm, com misturas argônio (Ar) + dióxido de carbono (CO2) nas proporções de 2%, 8% e 15% de CO2, bem como arames maciço AWS ER70S-6 e tubular AWS E71T-1M. As seções transversais das juntas soldadas revelaram a formação de duas regiões distintas, sejam a região de influência laserarco e a região de predomínio do laser, o que se deve à característica de menor penetração do arco elétrico em relação ao laser. Realizaram-se, em cada região, medições de características geométricas, análise microestrutural por técnicas de microscopia ótica e eletrônica de varredura e caracterização mecânica por ensaio de dureza por microindentação. As juntas soldadas também foram submetidas a ensaio de tração. A microestrutura diferiu significativamente entre as duas regiões: na área de influência laser-arco encontraram-se grãos maiores e predomínio de microestruturas ferríticas; a região de predominância do laser apresentou microestrutura mais acicular, com presença de bainita e martensita. Menores teores de CO2 resultaram em soldas com microestruturas mais aciculares, provenientes de maiores taxas de resfriamento. Comportamento similar foi verificado ao comparar soldas realizadas com arame maciço e tubular: o primeiro resultou em predominância de microestruturas aciculares, enquanto o segundo favoreceu a formação de microestruturas ferríticas, além de garantir maior penetração. A caracterização mecânica revelou resistência à tração superior da junta soldada em comparação ao metal base e maiores valores de dureza na região de predominância de laser em comparação à região laser-arco. / In this work, a study of the laser-GMAW hybrid welding applied to thick sheets was carried out. The objective is to evaluate the influence of welding gas and wire in the final microstructure of the welds, and therefore in the mechanical properties of the joints. To achieve this goal, laser-GMAW tests were carried out on structural steel EN 10025-2 S355 J2 N, on 15 and 30 mm thick sheets, with mixtures argon (Ar) + carbon dioxide (CO2) in the proportions of 2%, 8% and 15% CO2 as well as solid and flux-cored wires AWS ER70S-6 and AWS E71T-1M, respectively. The cross sections of welded joints showed the formation of two distinct regions, the laser-arc zone and the laser zone, which is due to the characteristic of lowest penetration of electric arc in comparison to the laser. In each region, measurements of geometric characteristics, microstructural analysis by optical and scanning electron microscopy and microhardness tests were carried out. The welded joints were also subjected to tensile tests. The microstructure differed significantly between the two regions: in laser-arc zone larger grains and predominant ferritic microstructures were found; laser region had more acicular microstructure with the presence of bainite and martensite. Lower CO2 levels resulted in welds with more acicular microstructure, because of higher cooling rates. Similar behavior was observed when comparing welds performed with solid and flux-cored wire: the first resulted in predominantly acicular microstructures, while the second favored the formation of ferritic microstructures and ensures greater penetration. Mechanical characterization showed superior tensile strength of the weld zone compared to the base metal and higher hardness values in the laser zone when compared to laser-arc region.