Soldagem a ponto por fricção é um processo que ocorre no estado sólido com alta eficiência energética, baixo custo de produção além de ser um processo ambientalmente limpo. Estes processos por fricção são uma alternativa a processos convencionais tais como solda ponto por resistência, rebitamento e "clinching". A Solda Ponto por Ficção e Mistura Mecânica, ou SPFMM, é uma excelente alternativa aos processos tradicionais de união, desde que é eficiente na união de ligas de alta resistência da indústria automotiva e aeroespacial como alumínio e magnésio, que são materiais que apresentam dificuldades na soldagem com a utilização de métodos convencionais através da fusão dos materiais envolvidos. A ausência de uma fase de fusão nesses processos elimina defeitos como porosidades, bolhas, rebaixos, inclusões e microestruturas indesejáveis, que freqüentemente aparecem na solda e zonas afetadas pelo calor em processos de soldagem por fusão. Estes materiais são interessantes, especialmente na indústria automotiva, devido a sua excelente relação de resistência/peso, onde a técnica já é utilizada apresentando redução drástica de custos de operação e aumento a resistência das juntas formadas. O processo de SPFMM consiste em uma ferramenta, que é uma combinação de um pino e um ombro que em rotação, penetra nas chapas formando uma junta sobreposta. Esta ferramenta rotativa ao penetrar utiliza elevadas cargas axiais. O contato do pino com regiões adjacentes e do ombro com a superfície superior da junta geram calor de fricção. Este calor de fricção promove a plastificação do material da junta, que ao mesmo tempo é misturado pelo pino consolidando, assim, a formação da junta. Após a remoção da ferramenta e fim do processo, um furo remanescente permanece no centro da solda. O objetivo do presente trabalho é avaliar a influência da utilização de diferentes perfis de ferramenta e diferentes velocidades de rotação sobre a soldagem e o comportamento mecânico de ligas de alumínio e magnésio soldadas pelo processo de SPFMM. Também buscou-se observar a influência da ferramenta sobre a variação do fluxo de material. As soldas foram realizadas com duas diferentes velocidades de rotação para o magnésio e três diferentes velocidades de rotação para as ligas de alumínio. E um total de doze combinações de quatro diferentes perfis de pino e três diferentes perfis de ombro foram utilizadas para a produção destas soldas. A taxa de penetração, profundidade de penetração e tempo de mistura foram mantidos constantes. A caracterização metalúrgica foi feita através de microscopia ótica, lupa e eletrônica de varredura. A caracterização mecânica das juntas foi feita através de ensaios de cisalhamento, perfis de microdureza e monitoramento de torque e força durante o processo de soldagem. Ainda foram realizadas análises do fluxo de material durante o processo. Foi possível observar uma tendência de aumentar a resistência mecânica da junta com a utilização de velocidades de rotação mais elevadas em ambos os materiais. A utilização de ferramentas com diferentes perfis apresentou diferenças representativas, porém com muita dependência da combinação de velocidade de rotação, pino e ombro utilizados. / Friction based spot welding are processes that occurs in solid state with high energy efficiency, low costs and environmentally friend. These processes provide an alternative to conventional spot joining methods as resistance spot welding, riveting and clinching. Friction Stir Spot Welding is a good alternative to traditional spot joining processes since it is able to join high strength aerospace and automotive alloys like aluminum and magnesium, which are difficult to join by conventional fusion. The absence of melting during welding avoids defects like porosity, inclusions, and undesired microstructures, that are frequently observed in fusion weldings. These materials are interesting especially regarding the automotive industry, because of its mechanical strength/weight relationship, where the technique is already in use with drastic reducing of operating costs and increasing in joint mechanical strength. The SPFMM process consists in a rotating tool comprised of a pin and a shoulder that penetrates into two overlap positioned sheets. The tool displaces and plasticize the adjacent material and provide the joint consolidation leaving a keyhole after tool removal and the process is finished. The aim of this work was to evaluate the influence of different tool profiles on the metallurgical and mechanical behavior of friction stir spot welded joints of aluminum and magnesium alloys. The joints were performed with two different rotation speeds for the magnesium AZ31 samples and with three different rotation speeds for the aluminum AA6181-T4 samples and twelve combinations of three different shoulders and four different pins. The plunge rate, plunge depth and dwell time were kept constant. The metallurgical characterization was performed using optical and scanning electron microscopy. The mechanical performance of the joints was evaluated in terms of microhardness profiles and shear test. It was possible to observe a tendency to increase the mechanical strength with the usage of higher rotational speeds for both materials. The usage of different tool profiles also presented different mechanical performance, but it’s strongly influenced by the combination of rotational speed, pin and shoulder.

O presente trabalho tem como objetivo uma avaliação qualitativa das transformações metalúrgicas sofridas pelos aços ferríticos de baixa liga T/P23 e T/P24, quando soldados com diferentes energias de soldagem, temperaturas de preaquecimento e espessuras de metal base. Foi utilizado um modelo baseado em equações de transporte de calor, que aplica a técnica numérica de volumes finitos com implementação computacional em linguagem de programação FORTRAN. Foi enfocada neste estudo a simulação numérica dos efeitos da variação da energia de soldagem, da espessura e da temperatura de preaquecimento do metal base sobre a curva de resfriamento durante a transformação sob resfriamento contínuo dos aços citados. Foi simulada uma condição em que um cordão de solda foi depositado sobre placas dos aços estudados através do processo GMAW (Gas Metal Arc Welding). O modelo de fonte de energia baseado na distribuição duplo-elipsóide de fluxo de calor de Goldak et al. foi utilizado, a fim de se obter uma boa aproximação da penetração e da taxa de resfriamento da solda. Os resultados obtidos confirmaram qualitativamente aqueles apresentados pela literatura. / The aim of this work is to evaluate qualitatively the metallurgical transformations during the welding of the low alloy ferritic steels T/P23 e T/P24 when welded with different welding energy, preheat temperatures and base metal thickness. It was used a model based at heat transfer equation that apply the finite volume numerical method and implemented in a computational code in FORTRAN programming language. It was aimed at this work the numerical simulation of the effects of the energy change, base metal thickness and preheating temperature on the cooling curve during continuous cooling transformation of these steels. It was simulated a situation where a single weld fillet was deposited on plates of the investigated steels by the GMAW process. A heat source model based on Goldak`s double-ellipsoid power density distribution was utilized in order to get a good approximation of the weld penetration and cooling rate. The results obtained had a good qualitative agreement with the literature.

O processo de soldagem a ponto por fricção (FSpW) é uma tecnologia de soldagem no estado sólido que apresenta um forte potencial na aplicação na indústria aeronáutica entre outras. Em aeronaves, o processo apresenta-se como uma potencial alternativa ao processo de rebitagem possibilitando a redução de peso das estruturas e uma maior produtividade. Atualmente, a liga de alumínio 2198-T8 (AA2198-T8), que se trata de uma liga do sistema Al-Cu-Li, vem sendo proposta como uma opção de liga metálica para diversas aplicações estruturais em aeronaves devido a sua baixa densidade e alto desempenho mecânico. Considerando aplicações industriais futuras, o presente estudo buscou realizar uma avaliação da integridade de juntas soldadas pelo processo FSpW na liga AA2198-T8 baseado em ensaios da indústria aeronáutica utilizando como ferramenta a técnica de análise de deformações pelo método ARAMIS. Nesse sentido, foi realizada uma otimização dos parâmetros de soldagem para o processo FSpW aplicado à chapas da liga AA2198-T8 através de uma abordagem estatística utilizando o Método Taguchi. Além disso, o efeito individual das variáveis de processo investigadas no desempenho mecânico das juntas soldadas foi avaliado. Uma vez determinado parâmetros de soldagem otimizados, os mesmos foram utilizados em estudos para a avaliação da integridade das soldas produzidas. O desempenho mecânico de configurações de juntas soldadas de sobreposição foi avaliado através de ensaios quase-estáticos e ensaios de fadiga. As configurações das juntas soldadas foram definidas baseadas em variáveis geométricas usadas no projeto estrutural de juntas fixadas por rebites. Os resultados obtidos apontam um bom desempenho estático das soldas embora o desempenho em fadiga tenha sido pouco satisfatório. Por fim, o presente estudo fornece informações relevantes como uma investigação preliminar da aplicabilidade do processo FSpW em componentes estruturais da indústria aeronáutica. / Friction spot welding (FSpW) is a solid-state joining technology and has a strong perspective in aircraft applications as potential alternative to riveting in structures enabling weight savings and higher productivity. Currently the 2198-T8 aluminium alloy (Al-Cu-Li system) is being proposed as a metallic option for many aircraft structural applications due its low density and high mechanical performance. Considering future industrial applications, the present work aimed an integrity evaluation for FSpW welded joints in aluminium alloy 2198-T8 based on aircraft industry tests using deformation evaluation technique by ARAMIS method. In this way, an optimisation of welding parameters for FSpW process in aluminium alloy 2198-T8 sheets by statistical approach using Taguchi method was performed in the present work. Furthermore, the individual effect of the investigated process variables on the mechanical performance of the welded joints was carried out. Once set the optimised welding parameters these were used in structural assessment studies of friction spot welds in aircraft structures. The mechanical performance of spot welded lap joint configurations were evaluated by quasi-static and fatigue tests. The joint configurations were set based on geometric variables used in structural design of mechanically fastened joints by rivets. The results of present work indicate a good static performance of welds although fatigue performance was not satisfactory. Finally, the present work provides relevant information as a preliminary investigation of friction spot welding process applicability in structural components in aircraft industry.

Submitted by João Arthur Martins (joao.arthur@ufpe.br) on 2015-03-09T14:23:57Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertacao ER Final ABNT 2011.pdf: 6871278 bytes, checksum: 6ecbbeddc4e6910be616fbca6eefda32 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-09T14:23:57Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertacao ER Final ABNT 2011.pdf: 6871278 bytes, checksum: 6ecbbeddc4e6910be616fbca6eefda32 (MD5) Previous issue date: 2012 / Este trabalho visa estudar o resfriamento de chapas metálicas soldadas através do uso de uma câmera termográfica. Foram utilizados seis painéis retangulares de aço ASTM A36 medindo 800 x 400 x 12,7 mm. Os painéis foram soldados manualmente na posição vertical ascendente, através de soldagem pelo processo arame tubular (FCAW-G). A velocidade média de alimentação do arame foi de 5 metros por minuto. O consumível utilizado foi o arame tubular Core 71 MB DG, diâmetro 1,2 mm. Os estudos para obtenção dos campos de temperatura foram realizados em duas etapas, mediante o uso de dois sistemas de instrumentação independentes: termopares e câmera termográfica. A primeira etapa coincide com o uso de ambos os sistemas de instrumentação instalada na face oposta à soldagem, quando então cinco termopares tipo K previamente calibrados norteiam as respostas dos campos de temperatura e em comparação, chega-se ao valor estatístico da emissividade. Nesta fase a temperatura captada na chapa atinge 712°C (≈ 985 K). A segunda etapa ocorreu na mesma face da soldagem sendo as temperaturas captadas apenas através da câmera termográfica, uma vez que a emissividade já havia sido corrigida. Os resultados mostram que a chapa alcança a temperatura de 1.237ºC (≈ 1.510 K), imediatamente após a execução da soldagem. Um dado importante que necessita ser bastante estudado trata-se da emissividade em medições com câmera infravermelha. Esse ponto foi bastante discutido no trabalho e uma curva de correção da emissividade de acordo com a temperatura é sugerida. Foram apresentadas várias imagens termométricas, algumas tridimensionais, representativas do perfil de temperatura na superfície da chapa soldada. Os resultados desse trabalho confirmam o potencial do uso da termocâmera em processos de soldagem para obter dados que confirmam os valores de importantes parâmetros que garantem a qualidade da junta soldada.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / As indÃstrias em geral, frequentemente apresentam problemas em seus equipamentos pela ocorrÃncia de defeitos como: trincas que surgem geralmente na Zona Afetada pelo Calor (ZAC) da solda, corrosÃo localizada em regiÃes prÃ-dispostas a esse fenÃmeno, e poros que geralmente sÃo observados em cordÃes de solda mal executados. Assim, à necessÃrio realizar reparos nessas estruturas atravÃs de tÃcnicas especÃficas para essa finalidade, como; esmerilhamento sendo o mais utilizado, e os processos a arco voltaico, goivagem a arco plasma e goivagem com eletrodo de grafite. Neste trabalho inicialmente realizou-se uma estudo exploratÃrio dos processos de remoÃÃo a arco voltaico, obtendo informaÃÃes sobre parÃmetros operacionais que forneÃam condiÃÃes de estabilidade no processo, sendo possÃvel controlar o volume de material removido. Em seguida foi realizado uma simulaÃÃo de manutenÃÃo em uma estrutura construÃda com o aÃo ASTM 4140 em juntas de 12 mm de comprimento e perfil em K com um lado de 2/3 da espessura e o outro de 1/3 da espessura, dimensÃes essas sugestÃes feitas por tÃcnicos da Petrobras. Das cinco juntas analisadas nesta etapa, uma foi removida por esmerilhamento, duas goivadas a arco plasma e duas goivadas com eletrodo de grafite de 5 mm e 8 mm de diÃmetro, respectivamente. AtravÃs das anÃlises de microdureza e de microestrutura foi possÃvel responder as principais questÃes e suspeitas inerentes em cada processo, como contaminaÃÃo do metal base por carbono no processo de goivagem com eletrodo de grafite, extensÃo da zona termicamente afetada (ZAC), um possÃvel encruamento da regiÃo prÃxima a superfÃcie esmerilhada. Assim foi possÃvel verificar que nÃo houve uma extensÃo da ZAC das amostras processadas a arco voltaico, porem o processo de goivagem utilizando o eletrodo de 8 mm de diÃmetro apresentou caracterÃsticas crÃticas à junta processada. As amostras processadas a arco plasma ao final das etapas de manutenÃÃo tiveram poucas alteraÃÃes microestruturais quando comparada com a amostra processada por esmerilhamento.

O processo de soldagem a ponto por fricção (FSpW) é uma tecnologia de soldagem no estado sólido que apresenta um forte potencial na aplicação na indústria aeronáutica entre outras. Em aeronaves, o processo apresenta-se como uma potencial alternativa ao processo de rebitagem possibilitando a redução de peso das estruturas e uma maior produtividade. Atualmente, a liga de alumínio 2198-T8 (AA2198-T8), que se trata de uma liga do sistema Al-Cu-Li, vem sendo proposta como uma opção de liga metálica para diversas aplicações estruturais em aeronaves devido a sua baixa densidade e alto desempenho mecânico. Considerando aplicações industriais futuras, o presente estudo buscou realizar uma avaliação da integridade de juntas soldadas pelo processo FSpW na liga AA2198-T8 baseado em ensaios da indústria aeronáutica utilizando como ferramenta a técnica de análise de deformações pelo método ARAMIS. Nesse sentido, foi realizada uma otimização dos parâmetros de soldagem para o processo FSpW aplicado à chapas da liga AA2198-T8 através de uma abordagem estatística utilizando o Método Taguchi. Além disso, o efeito individual das variáveis de processo investigadas no desempenho mecânico das juntas soldadas foi avaliado. Uma vez determinado parâmetros de soldagem otimizados, os mesmos foram utilizados em estudos para a avaliação da integridade das soldas produzidas. O desempenho mecânico de configurações de juntas soldadas de sobreposição foi avaliado através de ensaios quase-estáticos e ensaios de fadiga. As configurações das juntas soldadas foram definidas baseadas em variáveis geométricas usadas no projeto estrutural de juntas fixadas por rebites. Os resultados obtidos apontam um bom desempenho estático das soldas embora o desempenho em fadiga tenha sido pouco satisfatório. Por fim, o presente estudo fornece informações relevantes como uma investigação preliminar da aplicabilidade do processo FSpW em componentes estruturais da indústria aeronáutica. / Friction spot welding (FSpW) is a solid-state joining technology and has a strong perspective in aircraft applications as potential alternative to riveting in structures enabling weight savings and higher productivity. Currently the 2198-T8 aluminium alloy (Al-Cu-Li system) is being proposed as a metallic option for many aircraft structural applications due its low density and high mechanical performance. Considering future industrial applications, the present work aimed an integrity evaluation for FSpW welded joints in aluminium alloy 2198-T8 based on aircraft industry tests using deformation evaluation technique by ARAMIS method. In this way, an optimisation of welding parameters for FSpW process in aluminium alloy 2198-T8 sheets by statistical approach using Taguchi method was performed in the present work. Furthermore, the individual effect of the investigated process variables on the mechanical performance of the welded joints was carried out. Once set the optimised welding parameters these were used in structural assessment studies of friction spot welds in aircraft structures. The mechanical performance of spot welded lap joint configurations were evaluated by quasi-static and fatigue tests. The joint configurations were set based on geometric variables used in structural design of mechanically fastened joints by rivets. The results of present work indicate a good static performance of welds although fatigue performance was not satisfactory. Finally, the present work provides relevant information as a preliminary investigation of friction spot welding process applicability in structural components in aircraft industry.

Orientador: Roseana da Exaltação Trevisan / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-04T01:08:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Arantes_FranciscoManoelLemos_M.pdf: 6519843 bytes, checksum: 055720d68754cc5f734cc786dc841436 (MD5) Previous issue date: 2004 / Resumo: Estudo e avaliação da susceptibilidade à trinca de diferentes tipos de eletrodos na soldagem de aços inoxidáveis. Os aços inoxidáveis são materiais caracterizados pela sua resistência à corrosão e resistência mecânica. Os aços austeníticos são os mais usados correspondendo a 700.10 do aço inox produzido no mundo. Eles apresentam também uma boa soldabilidade mas são sujeitos à trinca de solidificação que consiste numa falha que ocorre principalmente na zona fundida. Nesse sentido. a pesquisa é dedicada a examinar a susceptibilidade à trinca em três tipos de eletrodos comerciais de aço inoxidável austenítico: Arame Sólido com Proteção Gasosa, Arame Tubular com Proteção Gasosa e Arame Tubular Auto-Protegido para dois tipos de aço inox, o AISI-308L e AISI-316L. Basicamente. utilizamos o teste transvarestraint - procedimento específico para avaliação de um cordão de solda - com três níveis de deformação tangencial, no intuito de avaliar o nível de susceptibilidade. Essa avaliação teve como base o critério do Comprimento Máximo de Trinca. Os resultados experimentais foram comparados aos resultados teóricos. baseados na composição química, teor de ferrita d e microestrutura e estão apresentados de maneira comparativa em função do comprimento máximo de trinca. Os eletrodos de AISI 308L não apresentaram susceptibilidade à trinca de solidificação e os AISI-316L se mostraram estar na zona de transição da susceptibilidade / Abstract: Study and evaluation of the susceptibility to crack of different types of electrodes by welding stainless steel. The stainless steel is a material characterized by its corrosion and mechanical resistance. The austenitic stainless steel is the most used, corresponding to 70% of stainless steel produced in the world. It shows good weldability, but it is susceptible to hot cracking that consists in a defect, which occurs fundamentally in the weld zone. In this sense this research is aimed to check three types of commercial austenitic stainless steel electrodes for hot cracking susceptibility: Gas Metal Are Welding (GMAW). Flux Cored Are Welding - Gas (FCAW-G). Flux Cored Are Welding - Self Shielded (FCAW-G) for two types of stainless steel the AISI-308L and AISI-316L. Basically it was used for this study the Tranvarestraint Test specific procedure for weld evaluation - with three levels of shearing-strain. in order to evaluate the susceptibility level. This valuation was based on the Maximum Crack Length (MCL) test. The experimental results were compared with theoretical results. based on chemical composition. d ferrite degree, and microstructure and showed, in a comparative way in terms of MCL. The AISI-308L electrodes did not show hot cracking susceptibility and the AISI-316L ones were in the transition susceptibility zone / Mestrado / Mestre em Engenharia Mecânica

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

Este trabalho foi desenvolvido no programa de Mestrado Interinstitucional - MINTER - entre a UTFPR e o IFAM, com financiamento da Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES - através do projeto ACAM 1379/2006 e da Superintendência da Zona Franca de Manaus - SUFRAMA - através do convênio 084/2005. / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES- através do projeto ACAM 1379/2006 e da Superintendência da Zona Franca de Manaus - SUFRAMA - através do convênio 084/2005. / Esta pesquisa tem por finalidade analisar a influência de parâmetros do processo de soldagem com arame tubular com proteção gasosa (Gás Shielded Flux Cored Arc Welding - FCAW-G) nas características da solda do aço ASTM A-36. Parâmetros como tensão do arco (V), velocidade de alimentação do arame (Valim) e distância bico de contato-peça (DBCP) foram variados a fim de detectar suas influências sobre a largura, a penetração, o reforço do cordão e a dureza do metal de solda. Além disso, foi determinada a influência desses parâmetros na taxa de deposição do material de adição, sendo ensaiadas, as soldas, quanto às resistências à tração e ao impacto (ensaio Charpy criogênico) para determinar a qualidade recomendada por norma. As medições geométricas dos cordões de solda foram realizadas em macrografias obtidas da seção transversal da solda, por meio de microscópio óptico, bem como as análises da microestrutura. As medições de dureza foram realizadas com durômetro na seção transversal dos cordões. A taxa de deposição, em kg/h, foi determinada pela pesagem dos corpos-de-prova antes e depois da deposição da solda. Verificou-se que, de forma geral, a morfologia do cordão (largura, penetração e reforço) foi grandemente influenciada pela velocidade de alimentação do arame, seguida pela tensão de soldagem e pela distância bico de contato-peça. Da mesma maneira, a taxa de deposição foi influenciada diretamente pela velocidade de alimentação, pela tensão e pela DBCP: a primeira, com um acréscimo significativo (24,08%); a tensão de forma não muito intensa (4,17%). Desta maneira é possível afirmar, com base nos valores dos parâmetros utilizados neste trabalho, que a maior taxa de deposição (4,32 Kg/h), a melhor morfologia do cordão de solda e dureza adequada foram obtidas com Valim de 12,5 m/min, tensão de 34 V e DBCP de 16 mm. / This research aims to analyze the influence of the parameters of Gas Shielded Flux Cored Arc Welding (FCAW-G) on the characteristics of welding steel ASTM A-36. Parameters such as arc voltage (V), feed speed of the wire (Valim) and stickout (distance nozzle contact piece - DBCP) were varied to detect their influence on the width, penetration, reinforcement of the cord, and the hardness of metal weld. Furthermore, it was determined the influence of these parameters on deposition rate of filler metal and the welds were tested for resistance to tensile and impact strength (Charpy test) to determine the quality of the recommended standard. The geometric measurements of weld were carried out in macrographs by the obtained from the cross section of the weld, through an optical microscope as well as the analysis of the microstructure. The hardness measurements were carried out with durometer in cross section of the fillets. The deposition rate in kg/h was determined by weighing the specimen before and after the deposition of solder. It was found that in general the morphology of the cord (width, penetration and reinforcement) was greatly influenced directly by the feed speed of the wire, followed by welding voltage, and stickout. Similarly, the deposition rate was directly influenced by the feed speed, voltage and DBCP, the first with a significant increase (24, 08%), and the tension witch a not so intensive effect (4, 17%). Thus it can be said based on the values of the parameters used in this study that the highest rate of deposition (4,32 kg/h), the better morphology of the weld cord and appropriate hardness was obtained with Valim of 12.5 m/min, voltage 34 V and 16 mm DBCP .

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:12:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 5750.pdf: 4745650 bytes, checksum: 4b6b08d2fe2cf1441f9187da403d2f87 (MD5) Previous issue date: 2012-12-11 / Universidade Federal de Sao Carlos / Friction Stir Welding (FSW) process, conceived in 1991, has been the target of research in the last decades due to the excellent properties presented by its welded joints, favored by the fact of occurrence in the solid state, and easiness of application, enabling several weld geometries. In particular, metal alloys with low melting points, in which conventional methods of welding (based in fusion) are hard to apply, have been benefited by this method, with large application in automobilist and aerospace industrial sectors. These branches enterprises are interested in determining the set of parameters that will yield the best mechanical properties, before utilizing FSW in commercial scale. With this objective in mind, this work aimed at optimizing the FSW parameters in the Aluminum Alloy 2198-T851, considering geometry of plates of different thicknesses (tailor welded blanks configuration). Due to the asymmetric characteristic of the welded joints, welding parameters related to positioning of the welding tool (welding angles and pin offset) were varied, in two groups of plates of different thicknesses: 4.2-3.5 milimeters, and 4.2-2.5 milimeters. Results obtained from macro and microstructural characterization (optical microscopy), tension tests and microhardness analyses were considered as criteria for determining the best quality welds. After the analysis of these results and correlation with related literature, it was concluded that the proposed variation in welding parameters affects the flux of material in the welded joint, possibly leading to formation of defects, causing a detrimental effect on the mechanical properties. Nevertheless, welds with mechanical properties equal to or superior to the base metal were obtained (except for elongation values), especially in relation to yield stress values, of capital importance in industrial sectors associated with high security demands, such as automobilist and aerospace. / O processo de soldagem por fricção e mistura (FSW), concebido em 1991, tem sido alvo de pesquisas nas últimas décadas em função das boas propriedades apresentadas em suas juntas, favorecidas pelo fato do processo ocorrer no estado sólido, e em função da facilidade de aplicação, possibilitando diversas geometrias de solda. Em especial, ligas metálicas com baixo ponto de fusão, de difícil soldabilidade por métodos convencionais (baseados em fusão) têm sido beneficiadas por este método, com larga aplicação nos setores industriais automobilístico e aeroespacial. Interessa, às indústrias destes ramos, a determinação dos conjuntos de parâmetros que resultarão nas melhores propriedades mecânicas possíveis, anteriormente à utilização comercial de larga escala deste novo processo. Com este objetivo foi realizada a otimização dos parâmetros de soldagem por FSW em liga de alumínio 2198-T851, aplicada em configuração de chapas de diferentes espessuras (tailor welded blanks). Devido à característica assimétrica da junta soldada, variaram-se os parâmetros de soldagem relacionados ao posicionamento da ferramenta (ângulos de soldagem e deslocamento transversal do pino), em dois conjuntos de chapas de diferentes espessuras: 4,2-3,5 mm, e 4,2-2,5 mm. Como critérios para determinação da solda de melhor qualidade foram considerados os resultados obtidos de caracterização macro e microestrutural (microscopia ótica), ensaios de tração e de microdureza. Após análise dos resultados e correlação com a literatura, concluiu-se que a variação dos parâmetros de soldagem considerados afeta o fluxo de material na junta soldada, podendo levar à formação de defeitos, causando efeito detrimental sobre as propriedades mecânicas das soldas. Obtiveram-se, também, soldas com desempenho mecânico igual ou superior ao do metal base (com exceção do alongamento total na ruptura), sobretudo em relação a valores de tensão de escoamento, cuja importância é significativa em setores com alta exigência de segurança, como são o automobilístico e o aeroespacial.