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 Samira Prince (prince@ufpa.br) on 2012-05-17T12:25:13Z No. of bitstreams: 2 Dissertacao_EstudoComportamentoAcos.pdf: 5732504 bytes, checksum: c068ca6d0ee4f60fe7359cdbc420c0ae (MD5) license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) / Approved for entry into archive by Samira Prince(prince@ufpa.br) on 2012-05-17T12:42:44Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertacao_EstudoComportamentoAcos.pdf: 5732504 bytes, checksum: c068ca6d0ee4f60fe7359cdbc420c0ae (MD5) license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-05-17T12:42:44Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertacao_EstudoComportamentoAcos.pdf: 5732504 bytes, checksum: c068ca6d0ee4f60fe7359cdbc420c0ae (MD5) license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Previous issue date: 2011 / Sabendo-se que a fadiga é uma redução gradual da capacidade de carga do componente pela ruptura lenta e gradual do material. E que este defeito decorre do avanço infinitesimal de microtrincas, que se formam no interior do material, imperceptível a olho nu, como também é notório que a presença dos elementos de liga nos aços, propicia alterações nas propriedades metalurgias e mecânicas no material, aplicado à obra. Por outro lado, ao ser submetido a processamentos dos mais diversos, os mesmos, deformam nas zonas elásticas, plásticas e ao fim rompem-se. Ressaltando-se o objetivo deste estudo, destina se abordar as uniões soldadas, nos estágios em que ficam sujeitas a altas temperaturas e resfriam sem controle, até a temperatura ambiente. Ao fim, são solicitados por carregamentos cíclicos constantes ou alternados. Nesta particularidade, espera-se detectar mudanças estruturais profundas na Zona Termicamente Afetada – ZTA, em razão do superaquecimento sofrido, tanto na proximidade do ponto central da poça de fusão como na região localizada na vizinhança. Como não dispomos de parâmetros suficientes e necessários ao controle destas alterações, propomos analisar a ZTA da junta soldada, com a finalidade de avaliar o comportamento metalúrgico e suas implicações causadas pelas interações gás-metal. Analisar os efeitos resultantes do triangulo formado pelo material base aço AISI/SAE 4340, SAE 1020 chanfrados em V e o eletrodo revestido E-6013. A análise da estrutura será realizada pelas técnicas de ensaio metalográfico usando o método da microscopia óptica – MO o qual é de ampla difusão nas comunicações técnicas e cientificas, através das quais, distinguirão as transformações multifásicas. Transformações estas, distintas pelas transformações das austenitas diretas em martensitas sem passar pelas ferritas e perlitas. Com estas identidades, o metalógrafo pode caracterizar e predizer as reações futuras das estruturas mediante a análise das solicitações, a que possam estar submetidas. Para analisar o comportamento em fadiga dos materiais em questão, adota-se como parâmetro auxiliar, o ensaio do pêndulo de Charpy. Portanto, pelos resultados obtidos, conclui-se que as estruturas são comprometidas por tensões internas em conseqüência fragilizam, mas o procedimento de soldagem pode ser adotado, seguido de recozimento para alivio de tensões, se não fizer trincas. / Knowing that fatigue is a gradual reduction of the carrying capacity of the component by slow and gradual breakdown of the material. And this defect arises from the infinitesimal advance of microcracks that form inside the material, imperceptible to the naked eye, it is also clear that the presence of alloying elements in steels, allows changes in metallurgy and mechanical properties of the material, applied to work. On the other hand, when he underwent processing of diverse, they all zones deform elastic, plastic, and after break up. Emphasizing the goal of this study, intended to address the welded joints, in stages that are subjected to high temperatures and cools without control, even at room temperature. In the end, are requested by cyclic alternating or constant. In particular, it is expected to detect structural changes deep in the Heat Affected Zone - ZTA, suffered because of overheating, both near the midpoint of the weld pool and in the region and located in the neighborhood. As we do not have enough parameters and necessary to control these changes, we propose to analyze the HAZ of the welded joint in order to evaluate the metallurgical behavior and its implications caused by gas-metal interactions. To analyze the effects of the triangle formed by the base material AISI / SAE 4340, SAE 1020 and chamfered V-coated electrode E-6013. Structure analysis will be performed by testing techniques using the metallographic optical microscopy - MO which is widely circulated in technical and scientific communications, through which, the transformations distinguish multiphasic. These transformations, distinguished by direct transformation of austenite to martensite without passing through the ferrite and pearlite. With these identities, metallography can characterize and predict the future responses of the structures by analyzing the requests, which may besubmitted. To analyze the fatigue behavior of materials in question, it is adopted as a parameter ancillary testing the Charpy pendulum. Therefore, the results obtained, we conclude that structures are compromised by tensions 05/05/2011 internal consequently weaken, but welding procedure can be adopted, followed annealing for stress relief, if not make cracks.

Os aços inoxidáveis dúplex compõem uma família de materiais conhecidos por apresentar uma excelente combinação propriedades mecânicas e de corrosão, e por isso têm sido amplamente estudados nos últimos anos. Contudo, essa combinação de propriedades está intrinsecamente relacionada com a microestrutura desses aços, composta por iguais quantidades de ferrita e austenita, e esse equilíbrio entre as fases é extremamente dependente dos ciclos térmicos aos quais são submetidos, sob risco, inclusive, da precipitação de fases secundárias deletérias. Sendo assim, a soldagem desses materiais exige uma série de cuidados para que ela não implique em prejuízo para suas propriedades. Nesse contexto, a soldagem por fricção surge como alternativa para a união e reparo dessas ligas, justamente por apresentar um menor aporte térmico que técnicas convencionais de soldagem. Isto posto, foi realizado um reparo pelo processo de soldagem por fricção com pino consumível em uma chapa de 12mm de espessura feita em um aço inoxidável dúplex UNS S31803. Para tanto, foram registrados os dados térmicos do processamento, analisou-se a microestrutura apresentada pela junta soldada, além de avaliar-se sua tenacidade ao impacto. Os resultados comprovaram que, embora não ocorra significativa precipitação de fases secundárias, o processo de soldagem por fricção provoca diminuição da tenacidade ao impacto do material por causar o deslocamento do equilíbrio entre as fases no sentido de formação da fase ferrítica. / Duplex stainless steels compose a family of materials known to exhibit an excellent combination of mechanical and corrosion properties, and therefore have been widely studied in recent years. However, this combination of properties intrinsically relates to the microstructure of these steels that consists of equal amounts of ferrite and austenite, and this balance between phases is extremely dependent on the thermal cycles, at risk including the precipitation of deleterious secondary phases. Thus, welding of these materials requires a lot of care so that it does not result in damage to their property. In this context, the friction welding is an alternative to the union and repair of these alloys, just by having a lower heat input than conventional welding techniques. That said, a repair by the friction taper plug welding process was made on a 12 mm plate thick in a duplex stainless steel UNS S31803. Thermal processing data were recorded, microstructure presented by the welded joint was analyzed, and evaluate is its impact toughness. The results proved that although not occur significant precipitation of secondary phases, the friction welding process causes decrease in the impact toughness of the material for causing the displacement of the equilibrium between the phases towards the formation of the ferritic phase.

Submitted by WILLIAN ROBERTO VALICELLI SANITÁ null (willian.r.sanita@gmail.com) on 2017-03-17T01:27:33Z No. of bitstreams: 1 API 5L X-70 NdYAG - REV-00.pdf: 14588761 bytes, checksum: 027f498ff74dcf88e5b24148813899ae (MD5) / Approved for entry into archive by Juliano Benedito Ferreira (julianoferreira@reitoria.unesp.br) on 2017-03-21T18:52:02Z (GMT) No. of bitstreams: 1 sanita_wrv_me_ilha.pdf: 14588761 bytes, checksum: 027f498ff74dcf88e5b24148813899ae (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-21T18:52:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 sanita_wrv_me_ilha.pdf: 14588761 bytes, checksum: 027f498ff74dcf88e5b24148813899ae (MD5) Previous issue date: 2017-02-17 / Conduziu-se um estudo da soldagem laser na condição “bead on plate” no aço microligado ARBL API 5L Gr. X70 na forma de chapas com 1,0 x 20 x 120 mm (A x L x P). Realizou-se 12 soldas em atmosfera de gás argônio com fluxo de gás de 15 l/min, diâmetro de feixe de 0,2 mm, ângulo de 90º, taxa de repetição de 9, 8, 7, 6, 5 Hz, velocidade de soldagem de 1 mm/s, profundidades de foco iguais a 0,57 mm abaixo da superfície da peça e energia do pulso (Ep) fixada em 10,0 J. A largura temporal (Lt) foi mantida em 10 ms. O aporte térmico foi variado em 90, 80, 70, 60 e 50 J/ mm. Os resultados foram analisados com base na relação entre potência, geometria do cordão de solda, corrosão, dureza Vickers e microestrutura. Para revelação dos metais de solda utilizou-se reagente Nital 5%. As medidas de geometria (largura e profundidade) dos cordões de solda foram realizadas através de imagens obtidas em câmera digital em um microscópio óptico comum. Foram realizados ensaios de microscopia em microscópio eletrônico de varredura em detector retroespalhado (BSD), afim de verificar com maior clareza as microestruturas das amostras. Para verificação da resistência mecânica foi ensaio de tração nas amostras e no metal de base sem a inserção de entalhe. Para verificação de dureza foram analisados quatro parâmetros sendo eles três linhas horizontais e uma linha vertical no centro do cordão de solda. Para verificação da corrosão foi conduzido ensaio em um potenciostato para ensaio de polarização potenciodinâmica onde foram analisadas as curvas de polarização. Os maiores valores de largura profundidade foram encontrados em maiores valores de potência e largura temporal. As microestruturas das amostras apresentaram formações de ferrita acicular, ferrita alotriomórfica e possíveis elevados teores de martensita no caso das amostras de menor aporte térmico (60 e 50 J/ mm). Todas as amostras apresentaram maior resistência mecânica do que o metal de base, visto que todas romperam no metal de base. Os coeficientes de dureza se mostraram mais elevados para amostras de menor aporte térmico. As resistência de corrosão se mantiveram próximas ao metal base e alguns casos superiores (Ap 70 J/ mm) , visto que provavelmente tenha se formado um filme passivo de óxido após processo de soldagem, resultando em maior resistência. / We carried out a study of laser welding provided "bead on plate" in micro-alloyed steel ARBL API 5L Gr. X70 in the form of plates with 1,0 x 20 x 120 mm (H x W x D). 12 welds was performed in argonic gas flow of 15 l/min, beam diameter 0,2 mm, angle of 90°, repetition rate of 9, 8, 7, 6 and 5 Hz, welding speed of 1 mm/s, gas depths focus equal to 0,57 mm below the surface of the workpiece and the pulse energy (Ep) set at 10,0 J. The time width (Lt) set at 10 ms. The heat input was varied at 90, 80, 70, 60 and 50 J/mm. The results were analyzed based on the relationship between power, weld bead geometry, corrosion, Vickers hardness, chemical analysis and microstructure. For structure revelation of the weld metals used both Nital 5%. Measures of geometry (width and depth) of the weld beads were made using images taken by digital camera on an ordinary optical microscope. Microscopy tests were carried out using a scanning electron microscope in a backscattered detector (BSD), in order to verify with greater clarity the microstructures of the samples. For verification of mechanical strength was tensile test on samples and base metal without notch insertion. For verification of hardness were analyzed four parameters being three horizontal lines and a vertical line in the center of the weld bead. To verify the corrosion, a potentiostat test was conducted for potentiodynamic polarization test where the polarization curves were analyzed. The greatest values of depth width were found in higher values of power and temporal width. The microstructures of the samples showed formations of acicular ferrite, allotriomorphic ferrite and possible high martensite contents in the case of samples with lower heat input (60 and 50 J / mm). All samples showed higher mechanical strength than the base metal, since all of them broke in the base metal. The coefficients of hardness were higher for samples with lower thermal input. The corrosion resistance remained close to the base metal and some higher cases (Ap 70 J / mm), since a passive oxide film probably formed after welding, resulting in higher strength.

Orientador: Antonio Jorge Abdalla / Coorientador: Rudimar Riva / Banca: Marcelo dos Santos Pereira / Banca: Milton Sérgio Fernandes de Lima / Resumo: A soldagem a laser (laser beam wealding - LBW) é uma tecnologia promissora entre os novos processos utilizados na fabricação de estruturas aeronáuticas. A tecnologia LBW pode ser aplicada na soldagem dos reforçadores ao revestimento em substituição ao processo tradicional de rebitagem. Este trabalho pretende realizar a caracterização química, microestrutural e mecânica de juntas, tipo "T", de alumínio aeronáutico AA 6013 soldadas a laser, sem a introdução de metal de adição, e submetidas a dois diferentes tratamentos térmicos pós-soldagem. As analises químicas e microestruturais foram realizadas para avaliar as alterações geradas pela soldagem nas regiões próximas ao cordão de solda e a influência do tratamento térmico pós-soldagem, em relação à composição química e a microestrutural. E os ensaios mecânicos foram realizados para avaliar as propriedades mecânicas da junta e o ganho em resistência mecânica nas amostras submetidas a tratamento térmico pós-soldagem. A análise química revelou que há uma variação nas concentrações dos principiais elementos de liga e a análise microestrutural mostrou que no cordão de solda existe a presença de microtrincas e na interface entre o material de base e o cordão de solda há a formação de zonas de liquação. Já o ensaio de dureza mostrou que os tratamentos térmicos pós-soldagem não promovem alterações nos valores de dureza no cordão de solda, apenas no material de base, o ensaio de tração revelou que os tratamentos térmicos aumentam o limite de resistência, mas diminui a deformação para as amostras tratadas pós-soldagem e o ensaio de fadiga mostrou que os defeitos observados na análise microestrutural são determinantes na vida em fadiga. Portanto... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Laser Beam Welding (LBW) is a promising technology among the new processes used in aeronautical structures fabrication. The LBW technology may be applied in the welding of stringer of the skin and is able to replace the traditional method of reveting. This work intends to make a chemical, microstructural and mechanical characterization of "T" joints, using a laser welded AA 6013 aeronautical aluminum, without filler addition and after two different post welding heat treatments. The chemical and microstructural analyses were made in order to evaluate welding effects near to the weld and the influence of the post welding heat treatment. Mechanical tests were realized in order to evaluate the welding joint properties and the effects of post welding thermal treatments. The chemical analysis showed that there is a changing in concentration of main alloy elements. The microstructural analysis revealed that there exist some microcracks and there is a liquidation zone between the weld and the base material. The hardness tests showed no changes on hardness of the weld after post weld heat treatment, but there is a difference in the base material. The tensile tests showed an increase in the ultimate strength after post weld heat treatments but with a decrease in elongation. The fatigue tests showed that the defects observed in the microstructural analyses are important to the fatigue life. Hence, after these tests and analysis, we can state that LBW technology is promising to the replacement of riveting processes, but the defects observed must be controlled in order to increase the fatigue life / Mestre

O presente trabalho tem como objetivo caracterizar e correlacionar formas de onda de sinais de emissÃo acÃstica, utilizando mÃtodos de anÃlise espectral e fractal, em corpos de prova previamente soldados com seus respectivos defeitos, avaliando assim a integridade estrutural do material aÃo carbono ASTM 516 Grau 60, utilizado em vasos de pressÃo, tubulaÃÃes, esferas de armazenamento, etc. Os sinais de emissÃo acÃstica foram gerados submetendo os corpos de prova a ensaios de traÃÃo. Para anÃlise dos sinais no domÃnio dos tempos, foram utilizados o mÃtodo de contagem de caixas, que fornece a dimensÃo fractal, e o de intervalo re-escalado de Hurst, e no domÃnio das freqÃÃncias o mÃtodo espectral de Fourier. AtravÃs das relaÃÃes previstas pelas leis de escala, concluiu-se que os expoentes calculados pelos mÃtodos espectral de Fourier e reescalado de Hurst, correlacionam-se entre si, bem como com a dimensÃo fractal obtida pelo mÃtodo de contagem de caixas. Mostrou-se tambÃm a existÃncia de duas regiÃes de escala distintas que caracterizam a mudanÃa do regime elÃstico para o regime plÃstico quando as amostras foram submetidas ao carregamento de traÃÃo. Verificou-se ainda que este comporta-mento foi caracterÃstico tanto para os materiais soldados como para o metal de base. / The present work aims to characterize and correlate waveforms of acoustic emission signals, using methods of spectral analysis and fractal in specimens previously soldiers with their defects, thus evaluating the structural integrity of the material carbon steel ASTM 516 Grade 60 used in pressure vessels, piping, storage spheres, etc.. The acoustic emission signals were generated by subjecting the specimens to tensile tests. For analysis of the signals in the time domain, we used the method of box counting, which provides the fractal dimension, and re-scaled range of Hurst, and in the frequency domain the Fourier spectral method. Through the relations laid down by law scale, it was concluded that the exponents calculated by Fourier transform and spectral methods reescalado Hurst, are correlated with each other as well as the fractal dimension obtained from a box counting. It was also shown existence of two regions of different scale characterizing the change of the elastic to the plastic regime when the samples were subjected to traction. It was further found that this behavior is characteristic for both the welded material as for the parent metal.

AgÃncia Nacional do PetrÃleo / O presente trabalho tem como objetivo caracterizar diferentes defeitos de soldagem ( falta de fusÃo, falta de penetraÃÃo e porosidade) inseridos em corpos de prova durante o processo de soldagem, atravÃs da anÃlise fractal di sinais ultra-sÃnicos obtidos pela tÃcnica TOFD. Para eliminar os ruÃdos, os sinais foram tratados usando dois mÃtodos de filtragem, passa banda e Savitzky-Golay. Na anÃlise fractal dos sinais foram utilizados trÃs mÃtodos: anÃlise de Hurst, anÃlise de flutuaÃÃo sem tendÃncias e anÃlise de cobertura mÃnima. Nos trÃs mÃtodos foram considerados sinais filtrados isoladamente, bem como sinais filtrados concatenados. Os parÃmetros caracterÃsticos das regiÃes de escala, para cada tipo de anÃlise, foram calculados atravÃs de regressÃes lineares, sendo tambÃm determinado o desvio padrÃo de cada sinal. A caracterizaÃÃo de todos os defeitos foi determinada atravÃs dos parÃmetros obtidos para os sinais filtrados pelo mÃtodo Savitzky-Golay e para os sinais concatenados filtrados pelo mÃtodo passa banda. Foi tambÃm mostrado que, no contexto dessa anÃlise fractal, a melhor discriminaÃÃo foi obtida utilizando o mÃtodo de Savitzky-Golay. / The present work aims to characterize different welding defects (lack of fusion, lack of penetration and porosity) inserted into the specimens during the welding process by analyzing fractal di ultrasonic signals obtained by the TOFD technique. To eliminate the noise, the signals were processed using two methods of filtering, band pass and Savitzky-Golay. In fractal analysis of signals using three methods: analysis of Hurst analysis, trends and fluctuation analysis without minimum coverage. In the three methods were individually filtered signals and filtered signals concatenated. The characteristic parameters of the regions of scale, for each type of analysis were calculated by linear regression, and is also given the standard deviation of each signal. The characterization of all defects was determined by the parameters obtained for the signals filtered by the method Savitzky-Golay and concatenated signals filtered by bandpass method. It was also shown that in the context of this fractal analysis, the best discrimination was achieved using the method Savitzky-Golay.

Análise dilatométrica e medida de dureza Vickers foram utilizadas para avaliar os efeitos microestruturais do reaquecimento e resfriamento em amostras retiradas de metais de solda obtidos pela soldagem a arco submerso com e sem a adição de pó metálico, sendo inicialmente caracterizada a macro e microestruturas originais desses metais de solda. O procedimento de soldagem envolveu a utilização dos eletrodos AWS EM12K e EB2 para um mesmo aporte de calor teórico de 4,8 kJ/mm. As juntas foram preparadas com chanfro em ângulo de 50º e a deposição do pó metálico, caracterizado como de médio teor de Mn, foi realizada na quantidade de 260 g/m. Em relação aos efeitos na macroestrutura dos cordões de solda, conclui-se que a adição do pó metálico interferiu na diluição do metal de base e na distribuição da energia disponível de soldagem. Com respeito às consequências da edição do pó metálico no desenvolvimento microestrutural desses metais de solda, os resultados da quantificação dos constituintes microestruturais permitiram concluir que a incidência da ferrita acicular nos metais de solda obtidos foi dependente apenas do efeito da composição química participante, nominalmente os teores de Cr e Mn, enquanto que a presença das microfases M-A foi dependente do efeito competitivo entre a composição química participante e velocidade de resfriamento. As curvas CCT, construídas a partir da análise dilatométrica, mostraram que as composições químicas participantes dos metais de solda obtidos com o eletrodo EB2 são mais propensas ao favorecimento na incidência da ferrita acicular em relação aos obtidos com o eletrodo EM12K, independente da participação do pó metálico, quando do reaquecimento e resfriamento dos mesmos na faixa de velocidades de resfriamento entre 8ºC/s e 25ºC/s. Em todos os metais de solda reaquecidos e resfriados as microfases M-A diminuiram com o aumento da velocidade de resfriamento. / Dilatometric analysis and Vickers hardness measurements were utilized in order to evaluate the microstructural effects of reheating and re-cooling in samples collected from weld metals obtained by submerged are welding with and without the addition of metallic powder, inittially being characterized the original macro and microstructures of these weld metals. The welding procedure made use of the AWS EM12K and EB2 electrodes for the same theoretical heat input of 4,8 kJ/mm. The joints were prepared with groove angle at an 50° and the deposition of metallic powder, characterized as medi um content of Mn, was carried out at the rate of 260 g/m. Concerning the effects at the macrostructure of weld beads, after welded, it has been concluded that the addition of metallic powder has interfered at the dilution of base metal and at the distribution of the available energy for welding. Concerning the results of the metallic powder addition over the microstructural development of these weld metals, the quantification of the microstructural constituents allowed to conclude that the incidence of the acicular ferrite in the obtained weld metals was only based on the effect of the participating chemical composition, mainly of Cr and Mn contents, while the presence of the M-A microphases was dependent upon the competitive effect between the participating chemical composition and the cooling rate. The CCT curves, built using the dilatometric analysis, showed that the participating chemical composition of the weld metals obtained with the EB2 electrode, are more inclined to help the incidence of acicular ferrite when compared to those obtained with the EM12K electrode, independent of the metallic powder addition, when reheating and cooling them at the cooling rate range between 8ºC/s and 25ºC/s. In all of the weld metals reheated and cooled the incidence of the microphases M-A has decreased with the cooling rate increase.

Submitted by Cleide Dantas (cleidedantas@ufpa.br) on 2014-04-10T12:38:16Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_EstudoViabilidadeOperacional.pdf: 3736724 bytes, checksum: a35ebe82f6137262328d3fe76f0595b0 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Rosa Silva (arosa@ufpa.br) on 2014-08-29T15:00:44Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_EstudoViabilidadeOperacional.pdf: 3736724 bytes, checksum: a35ebe82f6137262328d3fe76f0595b0 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-08-29T15:00:44Z (GMT). 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Para ambos os processos, os cordões de solda foram depositados sobre corpos de prova de aço carbono SAE 1020 medindo 76x155x12,7 mm, com passes em simples deposição, na posição plana puxando e empurrando o arco voltaico. Para o processo MAG-CW adicionouse o arame frio, na região do arco elétrico, por um sistema de alimentação auxiliar de arame de forma seqüencial Tandem e Twin, também, na posição plana. As variáveis de influência foram a Velocidade de Alimentação do Arame-Eletrodo, VAE, que variou em três níveis: 6, 7,5 e 9 m/min, respectivamente, a Velocidade de Alimentação de Arame Frio, VAF, que também variou em três níveis, sendo: 3, 4 e 5 m/min combinadas com VAE. As variáveis de resposta para a avaliação experimental foram a estabilidade do arco elétrico, as características econômicas, as características geométricas e a qualidade superficial do cordão de solda. Os resultados mostraram satisfatória estabilidade do arco, bem como, elevada produção em relação ao processo MAG e bom aspecto superficial das soldas. Neste sentido, o processo MAG-CW, quando comparado ao processo MAG, foi superior na taxa de fusão (TF) em 57% para a VAE igual a 6 m/min, 59 % para VAE igual a 7,5 m/min e de 53 % para a VAE igual a 9 m/min. Observou-se, ainda, que o mesmo ocorreu para a taxa de deposição (TD) aumentando em todos os níveis de velocidade: 62% para a VAE na condição igual a 6 m/min e 7,5 m/min e de 57 % para a VAE na condição igual a 9 m/min. A boa performance no aumento das taxas obtidas pelo processo MAG-CW demonstra vantagem, com maior evidência no desempenho destas características, em função da adição de arame frio ao arco. / The present study shows experimental research of the weld concerning operational, economic and geometric viability as well as its superficial quality when using MAGCW (Metal Active Gas – Cold Wire), understood as: MAG welding process with nonenergized wire or cold wire. For the development of this research, welding MAG and MAG-CW processes have been used together with 1,2 mm of diameter consumable solid wires, class AWS E-70S6 and carbon dioxide pure, CO2, as protection gas with 17 l/min release for both processes. Automated welding was performed with electronic source adjusted in CC+, in constant tension mode, interfaced by a microcomputer. In both processes the welds were put on steel carbon samples SAE 1020, 76x155x12,7 mm size, with simple disposition passes, pulling and pushing the voltage arc. The MAG-CW process added cold wire on the electric arc region, fed by the Tandem and Twin sequential wire shape auxiliary system on plane position. The variables of influence were: Velocidade de Alimentação do Arame-Eletrodo, VAE, which varied in three levels: 6; 7,5 and 9 m/min, respectively, Velocidade de Alimentação do Arame-Fio, VAF, which also varied in three levels: 3; 4 and 5 m/min combined with VAE. Response variables for experimental evaluation were electric arc stability, economic features, geometric features and weld superficial quality. The results demonstrated satisfactory arc stability as well as high production concerning MAG process and also good superficial aspect of welds. Rising rates obtained by MAG-CW process demonstrates the superiority due to non-energized wire addition to the arc. Thus, the MAG-CW process, in comparison with MAG process, demonstrated superiority concerning the 57% in rate of fusion (RF) for the VAE of 6 m/min, 59 % for the VAE of 7,5 m/min and 53 % for the VAE in 9 m/min. it has also been observed that the same occurred with the rate of deposition (RD) increasing in all speed levels: 62% for the VAE in both conditions of 6 m/min and 7,5 m/min and in 57 % for the VAE in 9 m/min. The good performance in the increase of the taxes obtained by the process MAG-CW demonstrates advantage, with larger evidence in the acting of these characteristics, in function of the addition of cold wire to the arch.

Neste trabalho é estudada a influência de Friction Stir Welding (FSW) em um processo subsequente de anodização porosa, avaliando-se o impacto da microestrutura produzida por FSW na espessura, na estrutura e na resistência à corrosão de óxidos anódicos. Um perfil da liga AA7050 foi soldado por FSW a um chapa da liga AA2024, simulando a junta sobreposta entre reforçadores e revestimento na fuselagem de um avião. Como uma primeira aproximação, a superfície da liga AA7050 em contato com a ferramenta de soldagem foi selecionada para a anodização, por ser o lado que sofre maior modificação microestrutural. A solda foi caracterizada por técnicas de microscopia ótica e eletrônica, distinguindo-se três zonas: zona afetada pelo calor (ZAC), zona termomecanicamente afetada (ZTMA) e nugget (onde ocorre recristalização dinâmica). Medições de dureza Vickers revelaram uma menor dureza na fronteira entre ZTMA e ZAC, provavelmente devido à dissolução de precipitados. Amostras da solda foram anodizadas galvanostaticamente em eletrólito sulfúrico, sendo algumas seladas em água deionizada fervente. A camada de óxido produzida sobre a ZTMA é ainda mais espessa do que sobre o material base e apresenta uma interface plana com o substrato, enquanto no nugget a camada de óxido é mais fina e tem interface rugosa. Infere-se que a presença de precipitados endurecedores (como MgZn2) afeta a espessura dos filmes de óxido. Defeitos relacionados à dissolução de precipitados ricos em Cu são encontrados nos filmes de óxido em todas as zonas. A técnica de varredura com eletrodo vibratório (SVET) foi utilizada para testar a resistência à corrosão dos filmes de óxido em eletrólito contendo NaCl, com polarização simultânea acima do potencial de pite. Ocorre corrosão por pite preferencialmente no nugget e em sua fronteitra com a ZTMA. Por fim, transientes de corrente são calculados para cada pite a partir dos mapas de SVET. Conclui-se que as soldas FSW anodizadas apresentam região localizada de menor resistência à corrosão pelo crescimento heterogêneo da camada anódica, mas alta resistência à corrosão é atingida após selagem. / In this work, the influence of Friction Stir Welding (FSW) on a posterior porous anodizing process is studied, with emphasis on how the friction stir weld’s microstructure affects thickness, structure and corrosion resistance of anodic oxide films. An AA7050 profile was friction stir welded to an AA2024 sheet in order to simulate the assembly of airplane stringers and skin. As a first approach, the AA7050 surface facing the welding tool was selected for anodizing, for it is the side that is most modified. The weld was characterized by optical and electron microscopy techniques, and 3 different zones were distinguished: heat affected zone, thermomecanically affected zone (TMAZ), and the nugget (where dynamic recrystallization occurs). Vickers hardness measurements revealed a lower hardness at the frontier between thermomecanically and heat affected zones, possibly due to dissolution of precipitates. Welded samples were galvanostatically anodized in sulfuric electrolyte and some of them were sealed in boiling deionized water. Micrographs showed that on the TMAZ the anodic oxide is thicker than on the base material and the metal/oxide interface is flat. On the nugget zone, however, the anodic oxide is thinner and more defective, and the metal/oxide interface is rougher. It is inferred that the presence of hardening precipitates (such as MgZn2) affects the thickness of oxide films. Defects related to the dissolution of Cu-rich precipitates were found in the oxide layers on all zones and inferences about how they affect anodization kinetics are drawn. The Scanning Vibrating Electrode Technique (SVET) was used to test the corrosion resistance of anodic oxide layers in NaCl electrolyte. The samples were scanned simultaneously to anodic polarization at a potential higher than the AA7050 alloy’s pitting potential. Results showed that pitting happened preferentially on the nugget zone and its frontier with the TMAZ. Finally, pit current transients were calculated from SVET maps. It can be concluded that anodized friction stir welds present a region of diminished corrosion resistance caused by heterogeneous anodic oxide growth, but high corrosion resistance can be achieved after sealing.