Orientador: Vicente Afonso Ventrella / Resumo: Incluído na família dos Ferríticos, o aço Inox AISI 430 é um material importante sob os aspectos econômico e tecnológico, onde, atualmente passaram a ser utilizados cada vez mais nas indústrias de diversas áreas, como: automobilística, química e de aparelhos domésticos, perante a grande possibilidade de aplicação deste material. Em geral, esse material apresenta uma baixa sᴏldabilidade, particularmente se cᴏmparados cᴏm os austeniticos, pᴏis a sᴜa sᴏlda é caracterizada pᴏr dutilidade e tenacidade baixas além de sensibilidade à cᴏrrosão intergranᴜlar. A soldagem a laser desse material faz com que ocorra um crescimento do grão, tendo, entretanto, grãos colunares, com uma estrutura de granᴜlação grᴏsseira, apresentando uma rede martensita jᴜnto aᴏs contorno de grão, apresentando uma ZAT (zona afetada termicamente) perdendo sua resistência nas propriedades mecânicas. Este trabalho tem por objetivo avaliar as características do cordão de solda, realizando a análise da influência do processo de soldagem utilizando o laser pulsado Nd:YAG aplicado em soldas de chapas de aço inoxidável ferrítico AISI 430, com 1,0 mm de espessura, observando as características mecânicas e microestruturais da junta soldada. Por meio da variação da taxa de sobreposição do cordão de solda se fez uma soldagem em junta de topo, com seis condições de amostras, sendo estas de valor fixo de energia de soldagem em 10 Joules, com largura temporal em 5 ms, velocidade de soldagem em 1 mm/s, tendo alteração apenas ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Included in the Ferritic family, AISI 430 stainless steel is an important material in terms of economics and technology, where, today, they are increasingly used in industries such as: automobile, chemical and household appliances, possibility of applying this material. In general, such material has a low solvency, particularly if cured as austenitic, because the latter is characterized by low ductility and toughness in addition to sensitivity to intergranular corrosion. The laser welding of this material causes a growth of the grain to occur, however, having columnar grains with a gross granulation structure, presenting a martensite network along the grain boundary, presenting a ZAT (thermally affected zone), losing its resistance mechanical properties. This work aims to evaluate the characteristics of the weld bead, performing the analysis of the influence of the welding process using the pulsed Nd: YAG laser applied in welds of AISI 430 ferritic stainless steel sheets, 1.0 mm thick, observing the mechanical and microstructural characteristics of the welded joint. By means of the variation of the overlapping rate of the weld bead was made a top joint welding with six sample conditions, these being of fixed value of welding energy in 10 Joules, with time width in 5 ms, welding speed in 1 mm / s, with only frequency changes ranging from 1.8 to 10 Hz, thus giving rise to different overlapping rates, in which argon gas protection was obtained, with a flow rate of 15 l / min. Th... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Vicente Afonso Ventrella / Resumo: O presente trabalho consistiu em uma análise da influência da adição de elementos gamagênicos, estabilizadores da austenita, no processo de união autógena do aço superduplex UNS S32750, soldados com Laser Pulsado Nd:YAG. Os corpos de prova foram soldados utilizando duas técnicas: introdução de nitrogênio gasoso na atmosfera protetora, e adição de uma liga de níquel (Inconel 625 e Hastelloy C-276) na junta a ser soldada, tendo-se como objetivo a avaliação das propriedades mecânicas e microestruturais da junta soldada, como microdureza e tração. Todos os dados foram obtidos nos laboratórios da área de Materiais e Processos de Fabricação e no Laboratório de Soldagem da UNESP – Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho, Campus de Ilha Solteira, SP. O processo de soldagem foi realizado com a máquina de solda a laser UW 150A. Para a revelação dos detalhes dos cordões de solda foi utilizado o reagente Behara modificado. As medidas geométricas dos cordões de solda, como largura e profundidade, foram realizadas no microscópio Estéreo Zeiss Discovery V8. O MEV (Microscópio Eletrônico de Varredura) foi utilizado para a obtenção dos detalhes microscópicos dos cordões de solda. Os ensaios de tração foram realizados na Máquina Universal de Ensaios, e os valores de microdureza Vickers foram obtidos com o apoio do ultramicrodurômetro digital Shimadzu, modelo DUH 211S. Os resultados da microdureza Vickers, e dos ensaios de tração, nos corpos de prova obtidos com o uso dos gases d... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The present work consisted in an analysis of the influence of the addition of gamma - genic elements, stabilizers of austenite, in the process of autogenous union of the superduplex steel UNS S32750, welded with Nd: YAG Pulsed Laser. The specimens were welded using two techniques: introduction of gaseous nitrogen into the protective atmosphere and addition of a nickel alloy (Inconel 625 and Hastelloy C-276) in the joint to be welded, with the objective of evaluating the mechanical properties and microstructural weld joints, such as microhardness and tensile strength. All data were obtained from laboratories in the area of Materials and Processes of Manufacture and at the Welding Laboratory of UNESP - Paulista State University Júlio de Mesquita Filho, Campus de Ilha Solteira, SP. The welding process was performed with the UW 150A laser welding machine. For the development of details of the weld beads, the modified Behara reagent was used. The geometric measurements of the weld beads, such as width and depth, were performed on the Zeiss Discovery V8 Stereo Microscope. SEM (Scanning Electron Microscope) was used to obtain the microscopic details of the weld beads. The tensile tests were performed in the Universal Testing Machine, and the Vickers microhardness values were obtained with the support of the Shimadzu digital ultramicrodurometer, model DUH 211S. The results of the Vickers microhardness and the tensile tests on the specimens obtained with the protection gases Argon and... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Um dos mais críticos problemas encontrados na união de materiais distintos é a formação de tensões residuais, que ocorre principalmente pelo fato desses materiais possuírem coeficientes de expansão térmica e condutividades térmicas diferentes. Neste trabalho foi estudada a técnica de soldagem laser entre o aço carbono AISI 1010 e o aço inoxidável AISI 304. Os materiais foram unidos por solda autógena de topo com um laser de Nd:YAG contínuo. O principal objetivo do estudo foi a identificação da influência dos parâmetros de soldagem, pela análise das tensões residuais na zona termicamente afetada (ZTA). Foi executado um planejamento fatorial de três fatores a dois níveis com uma réplica, em que foram variadas a potência, a velocidade de soldagem e a posição focal do feixe laser. Na superfície da amostra foram realizadas medidas de tensão residual pela técnica de difração de raios X, para estudar sua variação em função dos parâmetros investigados. O método do furo cego foi também utilizado para avaliar a tensão residual ao longo da profundidade das amostras até a profundidade de 1 mm. Além das medidas de tensão residual, os cordões de solda foram avaliados por microscopia óptica e eletrônica de varredura (MEV), que tiveram como objetivos determinar a geometria do cordão e mudanças na microestrutura, também foram feitas medidas de microdureza Vickers para se avaliar a extensão da ZTA. Para se avaliar as propriedades mecânicas da união foram realizados ensaios de tração e fadiga. O software MINITAB 15 foi utilizado para a análise das tensões residuais nas diferentes profundidades da ZTA obtidas pelo método do furo cego. Foi utilizada também a regressão estatística baseada nas diferentes influências da entrada e combinação dos fatores na tensão residual geradas nessa união. Os resultados indicam que o desenvolvimento de modelos pode prever as respostas satisfatoriamente e fornecer aos usuários um guia para definir os melhores parâmetros de união. / The dissimilar materials union has the residual stress formation as one of the most critical problems, which occurs mainly because these materials have both different thermal expansion coefficients and thermal conductivities. In this study, it was investigated the laser welding technique between steels, AISI 1010 and AISI 304. The materials were joined by butt autogenous welding with a continuous Nd:YAG laser. The main objective was to identify the welding parameters influence by the residual stresses analysis in the heat affected zone (HAZ). It was executed a factorial design with three-factor at two levels with a replica, which were varied power, welding speed and focal position of the laser beam. Residual stress measurements by the diffraction of X-rays were performed on the sample surface, to study their variation as a function of the parameters investigated. The blind hole method was also used to evaluate the residual stress along the samples depth, up to depth of 1mm. Besides residual stress measurement, weld seams were evaluated by optical and scanned electron microscopy, which were aimed to determine the weld geometry and changes in the microstructure. It was also made Vickers hardness measurements to evaluate the extent of HAZ. To evaluate the mechanical properties of the union were performed tensile and fatigue test. The MINITAB 15 software was used to analyze the residual stresses obtained by the blind hole method at different depths of the HAZ. It was also used statistical regression based on both the influences different and the combination of this input factors, in the residual stress of union. The results indicate that the models can satisfactorily predict the responses and provide users a guide to better define the welding parameters.

Um dos mais críticos problemas encontrados na união de materiais distintos é a formação de tensões residuais, que ocorre principalmente pelo fato desses materiais possuírem coeficientes de expansão térmica e condutividades térmicas diferentes. Neste trabalho foi estudada a técnica de soldagem laser entre o aço carbono AISI 1010 e o aço inoxidável AISI 304. Os materiais foram unidos por solda autógena de topo com um laser de Nd:YAG contínuo. O principal objetivo do estudo foi a identificação da influência dos parâmetros de soldagem, pela análise das tensões residuais na zona termicamente afetada (ZTA). Foi executado um planejamento fatorial de três fatores a dois níveis com uma réplica, em que foram variadas a potência, a velocidade de soldagem e a posição focal do feixe laser. Na superfície da amostra foram realizadas medidas de tensão residual pela técnica de difração de raios X, para estudar sua variação em função dos parâmetros investigados. O método do furo cego foi também utilizado para avaliar a tensão residual ao longo da profundidade das amostras até a profundidade de 1 mm. Além das medidas de tensão residual, os cordões de solda foram avaliados por microscopia óptica e eletrônica de varredura (MEV), que tiveram como objetivos determinar a geometria do cordão e mudanças na microestrutura, também foram feitas medidas de microdureza Vickers para se avaliar a extensão da ZTA. Para se avaliar as propriedades mecânicas da união foram realizados ensaios de tração e fadiga. O software MINITAB 15 foi utilizado para a análise das tensões residuais nas diferentes profundidades da ZTA obtidas pelo método do furo cego. Foi utilizada também a regressão estatística baseada nas diferentes influências da entrada e combinação dos fatores na tensão residual geradas nessa união. Os resultados indicam que o desenvolvimento de modelos pode prever as respostas satisfatoriamente e fornecer aos usuários um guia para definir os melhores parâmetros de união. / The dissimilar materials union has the residual stress formation as one of the most critical problems, which occurs mainly because these materials have both different thermal expansion coefficients and thermal conductivities. In this study, it was investigated the laser welding technique between steels, AISI 1010 and AISI 304. The materials were joined by butt autogenous welding with a continuous Nd:YAG laser. The main objective was to identify the welding parameters influence by the residual stresses analysis in the heat affected zone (HAZ). It was executed a factorial design with three-factor at two levels with a replica, which were varied power, welding speed and focal position of the laser beam. Residual stress measurements by the diffraction of X-rays were performed on the sample surface, to study their variation as a function of the parameters investigated. The blind hole method was also used to evaluate the residual stress along the samples depth, up to depth of 1mm. Besides residual stress measurement, weld seams were evaluated by optical and scanned electron microscopy, which were aimed to determine the weld geometry and changes in the microstructure. It was also made Vickers hardness measurements to evaluate the extent of HAZ. To evaluate the mechanical properties of the union were performed tensile and fatigue test. The MINITAB 15 software was used to analyze the residual stresses obtained by the blind hole method at different depths of the HAZ. It was also used statistical regression based on both the influences different and the combination of this input factors, in the residual stress of union. The results indicate that the models can satisfactorily predict the responses and provide users a guide to better define the welding parameters.