O elevado fluxo de calor envolvido no processo de soldagem de componentes favorece o aparecimento de tensões residuais, cujo alívio propicia o surgimento das distorções. Uma vez que essas distorções podem comprometer a utilização dos componentes, tornam-se relevantes pesquisas a respeito dos parâmetros, mensuração e previsão das distorções. Este trabalho tem como objetivo analisar as distorções na soldagem GMAW de uma junta tipo T, através do estudo termoestrutural em um modelo numérico pelo método dos elementos finitos com validação experimental. Para isso, o trabalho foi dividido em duas etapas sequenciais, sendo a primeira destinada à validação do modelo numérico e a segunda à elaboração de casos numéricos para análise. O modelo numérico utiliza elementos finitos tridimensionais para a obtenção do campo de temperaturas e distorções. Para a aplicação do fluxo de calor à peça utilizou-se a equação de Goldak como modelo de aporte de calor na análise térmica transiente. A dependência da temperatura na variação das propriedades físicas e mecânicas dos materiais foi considerada. A parte experimental da primeira etapa permitiu definir duas velocidades de soldagem mantendo a mesma energia do processo, originando dois conjuntos de parâmetros denominados como principais e alternativos. Na segunda etapa foram analisados oito casos, definidos através da combinação de três variáveis: variação da velocidade, sequência de soldagem e tempo de resfriamento entre filetes. O campo de temperaturas transiente é verificado pela medição de temperaturas em oito pontos, enquanto o campo de distorções é verificado utilizando um sistema de medição por coordenadas. Dentre os casos analisados, a menor distorção foi observada no caso 6 (velocidade mais rápida, sequência “vai-volta” e com intervalo de resfriamento) onde a distorção máxima foi de 4,31 mm, enquanto a maior distorção foi apresentada pelo caso 4 (velocidade mais lenta, sequência “vai-vai” e com intervalo de resfriamento) com distorção máxima de 6,41 mm. / The high heat flow involved in the component’s welding process favors the appearance of residual stress, which alleviation provides the appearance of distortions. Once these distortions can impair the use of the components, become relevant searches about the parameters, measurement and prediction of distortions. This work aims to analyze the distortions in GMAW welding of a T-type joint, through thermo-structural study in a numerical model by finite element method with experimental validation. For this, the work was divided in two sequential stages, the first aimed to the numerical model’s validation and the second to the development of numerical cases to analysis. The numerical model uses three-dimensional finite elements for obtainment the temperature field and distortions. For the application of heat flow to the part was used the Goldak’s equation as a model of heat input in transient thermal analysis. The temperature dependence in the variation of physical and mechanical properties of the materials was considered. The experimental part of the first stage allowed to define two welding speeds while keeping the same process energy, originating two sets of parameters called principal and alternative. In the second stage, eight cases were analyzed, defined by the combination of three variables: speed variation, sequence of welding and cooling time between fillets. The transient temperature field is checked by measuring temperatures in eight points, while the distortion field is checked using a coordinate measuring system. Among all cases analyzed, the lowest distortion was observed in case 6 (fastest speed, "going-back" sequence and cooling interval) in which the maximum distortion was 4.31 mm, while the largest distortion was presented by the case 4 (slower speed, "go-go" sequence and cooling interval) with maximum distortion of 6.41 mm.

O processo de soldagem no estado sólido Soldagem por Fricção e Mistura Mecânica (SFMM), tradução do original em inglês ¨Friction Stir Welding¨ (FSW), já foi estudado extensivamente e obteve resultados muito bem sucedidos em ligas de Alumínio. Especificamente para ligas de aplicação naval existe uma lacuna muito grande de conhecimento. Este trabalho tem por objetivo caracterizar e analisar juntas soldadas da liga de aço naval GL E36 através de SFMM. A espessura das chapas soldadas foi de 6 mm em junta de topo com ferramenta de Nitreto de Boro Cúbico Policristalino (NBcp). A velocidade de rotação da ferramenta foi mantida constante em 500 rpm e foram usadas velocidade lineares de 1, 2 e 3 mm/s objetivando-se diferentes aportes térmicos. Foram obtidas soldas de 1,2 metros de comprimento com características estéticas muito boas e homogêneas na superfície ao longo do comprimento das juntas. Todas as juntas foram produzidas com aquisição dos ciclos térmicos através de termopares colocados próximos a região da face da solda em diferentes posições no início, meio e final da solda. A ferramenta, mesmo após aproximadamente 8,5 metros de soldas, apresentou um bom comportamento ao desgaste sem perdas apreciáveis nas dimensões do pino. Para avaliação das propriedades das juntas foram retirados corpos de prova para análise microestrutural e de microdureza, ensaio de tração e dobramento, no início, meio e final da solda. Adicionalmente, foi usado ensaio radiográfico para detecção de defeitos e possíveis fragmentos da ferramenta proveniente de desgaste. E para a análise do comportamento da tenacidade à fratura foi usado o corpo de prova do tipo ¨compact tension¨ (CT-50) posicionado com a boca do entalhe na região da zona de mistura da solda. Todas as amostras de tração romperam no material de base. Os perfis de microdureza mostraram picos de até 400 Vickers para todas as juntas. A microestrutura consistiu principalmente de ferrita, martensita e bainita com diferentes níveis de refinamento e diferentes morfologias. Os melhores comportamentos em relação a tenacidade à fratura avaliados por meio da construção das curvas de resistência foram das juntas processadas com 2 mm/s e 3 mm/s. / The solid state welding process Friction Stir Welding (FSW) has been studied extensively and achieved very successful results on aluminum alloys. Nevertheless, to apply FSW on steel alloys more research is required. Specifically for steel grades for shipbuilding applications there is a wide knowledge gap. Thus, this work aims to evaluate the mechanical and microstructural properties of processed joints for the shipbuilding steel grade GL E36 using FSW. The weld plate thickness used was 6 mm using butt joint configuration with polycrystalline cubic boron nitride (pcBN) tool. The rotational speed of the tool was kept constant at 500 rpm with welding speeds of 1, 2 and 3 mm/s seeking to achieve different heat inputs, i.e., different mechanical and metallurgical properties. Joints of 1.2 meters long with very good aesthetic features and homogenous surface along the length were obtained, proving the stability of the process. Thermal profile of all joints were taken using thermocouples placed near the joint region of the weld face at different positions: beginning, middle and ending of the weld. The tool even after approximately 8.5 meters of welds showed good wear behavior without appreciable loss on the dimensions of the probe. To evaluate the joint behavior, specimens for microstructural analysis and hardness, tensile test and bending were removed at the beginning, middle and ending of the weld. Additionally, radiographic test was used for defects inspection and detection of possible debris from tool wear. For the analysis of the fracture toughness behavior was used Compact Tension (CT-50) specimens positioned with the notch at the stirred zone. All tensile samples failed at the base material, i.e. the produced joints achieved a greater resistance than the base material after processing. The microhardness profiles showed peaks of up to 400 Vickers for all the conditions. The microstructure found consisted mainly of ferrite, martensite and bainite with different levels of refinement and different morphologies. The best behavior concerning the fracture toughness evaluation using the crack resistance curves were for the joints processed with 2 mm/s and 3 mm/s of welding speeds.

Submitted by Maykon Nascimento (maykon.albani@hotmail.com) on 2015-12-15T18:33:05Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Avaliacao da resistencia a corrosao de revestimentos da liga UNS N06625 depositados pelo processo PTA P.pdf: 6159981 bytes, checksum: 50da99c404daae3acef07ae743845d6a (MD5) / Approved for entry into archive by Morgana Andrade (morgana.andrade@ufes.br) on 2015-12-30T15:51:09Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Avaliacao da resistencia a corrosao de revestimentos da liga UNS N06625 depositados pelo processo PTA P.pdf: 6159981 bytes, checksum: 50da99c404daae3acef07ae743845d6a (MD5) / Made available in DSpace on 2015-12-30T15:51:09Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Avaliacao da resistencia a corrosao de revestimentos da liga UNS N06625 depositados pelo processo PTA P.pdf: 6159981 bytes, checksum: 50da99c404daae3acef07ae743845d6a (MD5) Previous issue date: 2015 / A busca por materiais versáteis que associem elevada resistência à corrosão em ambientes severos e propriedades mecânicas, a fim de atender as mais exigentes condições de serviço tornou-se um desafio para a indústria petroquímica, termoelétrica, naval, dentre outras. Neste contexto, a soldagem de revestimento com ligas à base de níquel se torna uma interessante opção para a construção e o reparo de equipamentos para aplicações em ambiente de corrosão severa, permitindo alcançar as características desejadas, com significativa redução de custos. Em determinadas aplicações a alta diluição dos revestimentos deve ser controlada devido aos altos teores de ferro alcançados. O objetivo deste trabalho foi avaliar a corrosão intergranular e corrosão por pite de revestimentos da liga UNS N06625, com diferentes teores de diluições, depositados pela técnica Plasma com Arco Transferido Alimentado com Pó (PTA-P) sobre um substrato de aço carbono ASTM A36. Com a avaliação e caracterização do Inconel 625 buscou-se compreender o impacto da diluição na microestrutura, propriedades e no revestimento produzido. Foram realizadas análises das propriedades mecânicas dos revestimentos por meio de ensaios de microdureza. A caracterização microestrutural consistiu de análises de microscopia ótica, Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e análise de composição química por EDS. Ensaios de reativação eletroquímica potenciodinâmica de duplo ciclo (DL-EPR) e polarização potenciodinâmica cíclica foram realizados para avaliar a resistência à corrosão intergranular e por pite, respectivamente. Através deste trabalho foi possível observar que a diferença de diluição influencia de forma suave na microdureza do revestimento. As microestruturas dos revestimentos apresentaram matriz γ com fases secundárias interdendríticas. Os revestimentos não apresentaram corrosão intergranular nas condições ensaiadas e a susceptibilidade da corrosão por pite somente pôde ser avaliada através da histerese apresentada pelas curvas de polarização. / The search for versatile materials that associate high corrosion resistance and high mechanical properties in severe environments, in order to meet the more demanding operational conditions has become a challenge for the petrochemical, thermoelectric, naval and other industries. In this context, weld overlay with nickel-based alloys becomes an interesting option for construction and repair of equipments for applications in severe corrosion environments, allowing to achieve the desired characteristics with significant cost reduction. In specific applications the high overlay dilution must be controlled due to high iron content encountered. The objective of this work is to evaluate the intergranular and pitting corrosion of the alloy UNS N06625, with different dilution values, deposited through Plasma Transferred Arc with Powder (PTA-P) welding technique on an ASTM A36 carbon steel substrate. With the evaluation and characterization of the alloy UNS N06625 aimed the comprehension of the dilution effect on the coating microstructure and properties. The mechanical properties tests were analyzed through microhardness tests. The microstructural characterization consisted of analyses with the optical microscope, with the Scanning Electron Microscope (SEM) and chemical composition with the EDS module. Double-Loop Electrochemical Potentiokinetic Reactivation Test (DL-EPR) and Cyclic Potentiodynamic Polarization tests were done to evaluate intergranular and pitting corrosion resistance, respectively. With this work it was possible to observe that the dilution difference influences in a smooth way in the coating microhardness. The microstructures presented aγ matrix with secondary interdendritic phases. The coatings did not present intergranular corrosion in the test conditions and the pitting corrosion susceptibility was able to be evaluated only through the hysteresis presented in the polarization curves.

Submitted by Maykon Nascimento (maykon.albani@hotmail.com) on 2016-02-24T20:27:46Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Dissertacao_Caruline.pdf: 5217100 bytes, checksum: fc25f70c0de07914bceb1d17215f35dc (MD5) / Approved for entry into archive by Patricia Barros (patricia.barros@ufes.br) on 2016-03-03T13:07:14Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Dissertacao_Caruline.pdf: 5217100 bytes, checksum: fc25f70c0de07914bceb1d17215f35dc (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-03T13:07:14Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Dissertacao_Caruline.pdf: 5217100 bytes, checksum: fc25f70c0de07914bceb1d17215f35dc (MD5) Previous issue date: 2015 / CAPES / Visando a aplicação do aço UNS S32304 em embalados para transporte de material radioativo, amostras soldadas por processo TIG, com diferentes gases de proteção, foram submetidas a tratamentos térmicos nas temperaturas de 475°C, 600°C e 750°C por 8 horas, seguidas de resfriamento ao ar, a fim de analisar o efeito de temperaturas críticas no perfil de tensões residuais e microestrutura. A difratometria de raios X foi utilizada para determinação das tensões residuais, em diferentes condições (amostras como recebidas e apenas tratadas termicamente) e o perfil de tensões residuais total das amostras soldadas é apresentado para cada fase (austenita e ferrita). As tensões residuais das fases foram determinadas pela técnica sen2ψ, utilizando um difratômetro com fonte de radiação CuKα (<λ> = 0,1542 nm) para a fase austenita e radiação CrKα (<λ> = 0,2291 nm) para a fase ferrita. Avaliaram-se ainda o teor de ferrita, microdureza e microestrutura dos materiais, os quais foram relacionados aos perfis obtidos. Verificou-se que tanto a temperatura quanto a variação do gás de proteção influenciam no perfil de tensões para as diferentes fases deste aço. / Aiming the implementation of duplex UNS S32304 steel as a packed for radioactive material transport, TIG welded samples, with different shielding gas, were subjected to heat treatments at different temperatures, 475 °C, 600 °C and 750 °C, for 8 hours followed by air cooling, in order to examine the critical temperatures effect on the steel residual stress profile and microestruture. The X-ray diffraction was used as a non-destructive technique to determine the residual stresses at different conditions (samples received and only heat treated) and the profile of the total residuals stresses welded samples is analysed for each phase (austenite and ferrite). The residual stresses of the phases was determined by sen2ψ. For austenite phase it was used CuKα radiation source (<̅ > = 0.1542 nm) and for the ferrite phase it was used CrKα radiation (<̅> = 0.2291 nm). It was also measured the ferrite contents, Vickers microhardness and microstructure of the materials was investigated. These results were related to the obtained profiles. It was found that both, the temperature and the variation of the shielding gas, influence on the stresses profile for the different phases in the steel.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnologico / Made available in DSpace on 2016-01-08T18:50:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 95667.pdf: 24471987 bytes, checksum: 9c7aae5301480f629644b931af53c02d (MD5) Previous issue date: 1994 / Apresenta-se uma análise dos efeitos do magnésio metálico, empregado como desoxidante no revestimento de eletrodos, sobre a composição química, a microestrutura e as propriedades mecânicas do metal de solda C-Mn-Ni. Realizaram-se experiências em CC+ e CA, com dois fatores de revestimento (1,60 e 1,72) e teores de Mg (2,0 a 8,0 %). Adotou-se a metodologia de quantificação e classificação dos constituintes do metal de solda preconizada pelo "Internacional Institute of Welding". Discutiu-se as complexas correlações entre microestrutura, técnica de soldagem, composição químicas, teores de oxigênio e de nitrogênio e as suas influências sobre as propriedades mecânicas da solda obtida em múltiplos passes. Os teores de C, Mn, Si se revelaram bastante influentes. Os maiores valores de resistência ao impacto foram alcançados na soldagem em corrente contínua e com teores da Mg na faixa de 4,0 a 6,0%. Os resultados revelam ainda que o uso de magnésio como desoxidante permite aliar alta resistência mecânica com elevada resistência ao impacto na solda.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais. / Made available in DSpace on 2013-06-25T20:15:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 310852.pdf: 9901486 bytes, checksum: 74cee7e722f5b68e7e0741962e72eb73 (MD5) / Este trabalho insere-se no âmbito da confiabilidade de interconexões eletrônicas. Ele se propõe a contribuir para o avanço no estado da arte, relativo ao efeito de elementos de liga nas propriedades termomecânicas de materiais para soldagem branda de componentes em placas de circuito impresso. Especificamente, investigou-se a influência do elemento índio (In), nas recentemente introduzidas ligas para soldagem branda livres de chumbo. Para isto foram estudadas quatro composições químicas SnAg3,5, SnAg3,5In2, SnAg3,5In4 e SnAg3,5In8. Inicialmente foram caracterizadas as microestruturas destas ligas utilizando-se microscopia óptica, eletrônica e difração de raios X. Foram também estudados os comportamentos destes materiais sob fluência e fadiga de baixo ciclo. A calorimetria diferencial de varredura foi utilizada para determinar a influência do volume de material no superresfriamento de cada uma destas ligas. A análise microestrutural revelou que a adição de índio aumenta o número de partículas dispersas na matriz de estanho. A liga contendo 8% de peso em índio apresentou uma microestrutura bastante refinada se comparada às outras ligas. Os ensaios de fluência demonstraram que, para temperaturas próximas da temperatura ambiente, quanto maior o teor de índio, maior a resistência à fluência, sendo que o mesmo não ocorre na temperatura de 125 ºC. Neste caso, ocorre uma mudança no mecanismo que controla a taxa de deformação por fluência. As investigações de fadiga de baixo ciclo mostraram que todas as ligas sofrem amolecimento cíclico devido ao coalescimento dos intermetálicos presentes na microestrutura. A liga com 8% em peso de índio apresentou uma baixa vida sob fadiga de baixo ciclo se comparada às outras ligas. Todas as ligas apresentaram uma relação entre o volume de material e o grau de superresfriamento, sendo que, quanto menor a amostra, maior o superresfriamento. Contudo, este efeito foi menor nas ligas contendo índio. A adição do elemento índio promove o aumento da resistência à fluência de ligas para interconexão eletrônica. Isto ocorre devido ao aumento do número de partículas dispersas na matriz de Sn, bem como a um refino de microestrutura. Com uma maior resistência à fluência, estas ligas estão menos propensas à deformação durante seu uso, o que possibilita uma maior durabilidade das interconexões. O uso deste elemento em grandes quantidades, no entanto, pode comprometer a vida sob fadiga de baixo ciclo. As ligas contendo índio estão menos propensas a variações na temperatura de solidificação, o que diminui a variação microestrutural das interconexões em uma placa eletrônica e também contribui para o aumento da confiabilidade dos produtos. / This work is inserted within the area of electronic interconnection reliability. It aims to contribute to the state of the art related to the effect of alloying elements on the thermomechanical properties of solders, used to promote the interconnection of the electronic components and the printed circuit board. More specifically, the work investigated the influence of the element indium in the recently introduced lead free solder alloys. In order to achieve these results, four compositions were investigated: SnAg3,5, SnAg3,5In2, SnAg3,5In4 and SnAg3,5In8. Initially the microstructural characterization of the alloys was assessed through X-ray diffraction and optical and electronic microscopy. The behavior of the material under creep and low cycle fatigue was also investigated. Differential scanning calorimetry was used to determinate the influence of the volume in the undercooling behavior of the different materials. The microstructural analysis depicted that the inclusion of indium increases the number of dispersed particles within the tin matrix. The alloy containing 8% of indium presented a very refined microstructure in comparison to the other alloys. Creep tests have shown that for temperatures near room temperature, the higher the indium content the higher the creep resistance. This, although is not true for the temperature 125ºC. At such temperature there is a change in the strain rate ruling mechanism. The investigation on low cycle fatigue indicates that all the alloys suffer from cyclic softening probably due to coarsening. The alloy with 8 wt% presented a lower life under fatigue, if compared to the others. All the alloys presented a relation in that the smaller the sample size, the higher the undercooling, this effect, however, is less intensive for the alloys containing indium. The introduction of indium as an alloying element increases creep resistance of solder alloys. This occurs due to the higher number of dispersed particles, as well as to a microstructure refinement. With a greater creep resistance, these alloys are less prompt to plastic deformation during their use, what generates a higher interconnection endurance. On the other hand, if the content of this element is as high as 8 wt%, there may be some compromise under low cycle fatigue`s life. The alloys containing indium are less prompt to changes in the solidification temperature. That may decrease the variation in the microstructure of the interconnections on a PCB, and contributes also to an increase in product reliability.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, Florianópolis, 2013 / Made available in DSpace on 2013-12-05T23:06:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 317573.pdf: 7905885 bytes, checksum: 56ee398155c110cd734a9f9ab715b5a1 (MD5) Previous issue date: 2013 / O presente trabalho teve por finalidade elaborar os procedimentos para a soldagem robotizada pelo processo MIG/MAG de coletor de escapamento, fabricado a partir de chapas conformadas em aço inoxidável ferrítico. O material de base usado foi um aço inoxidável ferrítico AISI 441 com espessura de 1,8 mm, o material de adição utilizado foi arame eletrodo de aço inoxidável AWS ER 430Ti com diâmetro de 1,0 mm. Empregaram-se três tipos de gases de proteção, a saber: misturas de argônio com 4% de CO2, 15% de CO2 e 2% de O2. Os experimentos objetivaram determinar as condições de soldagem que produzem uma solda satisfatória, sob os aspectos de estabilidade do arco e de dimensões e geometria do cordão. Primeiro, foi realizada a deposição de cordões sobre chapa plana bead on plate de 60 x 150 mm de largura e comprimento, respectivamente, para estabelecer as melhores condições para obter um arco estável. Nesta etapa foram variados apenas os valores do arc trim (ajuste do comprimento do arco) e DBCP (distância bico de contato peça), mantendo-se as demais variáveis fixas. Em seguida, foram feitas soldagens na posição plana, em junta sobreposta, para determinar as condições que resultam em um cordão de geometria e tamanho satisfatórios. As seções transversais às soldas foram submetidas à análise microestrutural, metalografia quantitativa, medição de dureza e ensaios de corrosão intergranular. Nestes ensaios constatou-se, como esperado, que ao diminuir o valor de arc trim ocorre um aumento na velocidade do arame, o que diminui o comprimento e a tensão do arco. Ao utilizar uma maior DBCP, há um aumento significativo na tensão do arco. Os valores de microdureza não tiveram variação significativa nas três regiões que compõem a solda, ou seja, zona de fusão, ZAC (zona afetada pelo calor) e metal de base. Nas análises realizadas em relação ao tamanho de grão na região da ZAC, notou-se moderado crescimento de grão. As condições mais adequadas para a soldagem foram arc trim de -8, DBCP de 12 mm e gás de proteção Ar + 2% de O2. Com elas a soldagem transcorreu sem curtoscircuitos, e os cordões de solda obtidos tiveram aspecto uniforme e ficaram livres de descontinuidades.<br> / Abstract : The present work aims to develop MIG/MAG arc welding procedures for automated applications for lap joints in ferritic stainless steel used in automotive exhaust manifolds. The base material used was ferritic stainless steel type AISI 441 with a thickness of 1.8 mm and the filler material used was a wire AWS ER 430Ti stainless steel with a diameter of 1.0 mm. The tests were conducted using three different kinds of shielding gas: Argon with 4% CO2, Argon with 15% CO2 and Argon with 2% O2. The experiments were designed in order to determinate the welding conditions that produce the best arc stability, bead geometry and bead dimensions. To establish the best conditions for obtaining a stable arc, welding beads were deposited on flat steel sheet specimens (bead on plate) measuring 60 mm width and 150 mm length. In those tests, were varied only the values of the arc trim (arc length adjustment) and the CTWD (contact tip to work distance), keeping constant the other variables. Afterward, welds were made in the flat position in lap joint, in order to study the conditions which resulted in a satisfactory bead geometry and size. The welding cross sections were analyzed through metallographic tests, micro-hardness, intergranular corrosion tests and grain size measurements. It was verified, as expected, that by decreasing the value of arc trim there was an increase in the wire speed, which reduced the arc length. The microhardness values have not changed significantly in the three main regions of the weld, comprising the weld metal, or fusion zone, HAZ (Heat-affected zone) and the base metal. Analyses undertaken in the HAZ region revealed a moderate grain growth. The welding parameters that resulted in the best welding conditions were arc trim -8, DBCP 12 mm and shielding gas Argon with 2% O2. With this condition, the process was performed without short circuiting and the weld beads had uniform appearance and absence of discontinuities.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, Florianópolis, 2013 / Made available in DSpace on 2013-12-06T00:11:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 319295.pdf: 2898907 bytes, checksum: e7aae313fd966a84349a407b38f302cd (MD5) / O processamento de materiais compósitos tem despertado interesse dos engenheiros pelo fato de combinar propriedades termomecânicas, ópticas e magnéticas em um único material de engenharia. Este trabalho propõe estudar a moagem de alta energia como meio de produção de um material compósito de matriz metálica a base dos elementos Sn e Ag reforçada com partículas cerâmicas nanométricas de alumina (Al2O3) com o intuito de se obter um material funcional para soldagem branda de componentes eletrônicos em placas de circuito impresso com melhores propriedades termomecânicas. Analisaram-se, especificamente, os parâmetros de processamento e qualidade final do material quanto à homogeneidade de distribuição das nanopartículas na matriz metálica. Inicialmente, três composições diferentes foram estudadas, alterando-se a quantidade em massa das nanopartículas cerâmicas nas seguintes proporções: (SnAg3,5:Al2O3) 99:01, 95:05 e 90:10. Os parâmetros de moagem de alta energia foram estudados com auxílio de caracterização microestrutural por microscopia ótica e eletrônica, difração de raios-X e análise de energia dispersiva. Estudou-se posteriormente o processo de preparação do pó para a fabricação de corpos de prova consistentes para ensaios termomecânicos. Também nesta parte, a análise microestrutural revelou a qualidade da dispersão do material de adição na matriz metálica com o aumento da inserção de energia no sistema, levando a produção de um pó com tamanho médio de partícula oscilando entre 70 e 200 µm. Como investigação final procurou-se identificar as melhores rotas de processo para se preparar corpos de prova para ensaios termomecânicos. Primeiramente procurou-se utilizar técnicas de fusão, porém averiguou-se que acima da temperatura de fusão da matriz metálica de SnAg3,5 as nanopartículas perdiam sua distribuição homogênea ao segregarem. Para evitar perder a distribuição homogênea das nanopartículas, procurou-se dominar uma rota alternativa considerando-se técnicas de sinterização. Um estudo aprofundado do diagrama de Ellingham mostrou que não seria possível produzir pó livre de óxido nas condições existentes de trabalho <br>

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. / Made available in DSpace on 2012-10-19T02:21:30Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-09T03:26:05Z : No. of bitstreams: 1 171003.pdf: 40185446 bytes, checksum: d25d44ca69bca021f1db43efb2e6d52e (MD5) / Neste trabalho é realizado um estudo comparativo da resistência à erosão por cavitação de diferentes materiais depositados por soldagem e por aspersão térmica. Na avaliação da resistência dos revestimentos foi utilizado o ensaio vibratório ultrasônico segundo a norma ASTM G 32. A morfologia e a microestrutura de vários revestimentos foram analisados utilizando microscopia ótica, de varredura, de transmissão, raios - X e medições de dureza. Tomando o aço inoxidável AISI 316 como material maciço de referência, para cada revestimento foram determinados o período de incubação, a taxa de erosão em regime permanente e a perda total de massa. Em relação à soldagem manual SMAW (Shielding Manual Arc Welding), o processo GMAW (Gas Metal Arc Welding) automatizado confere desempenho superior aos depósitos de aços inoxidáveis austeníticos ligados ao Co. O refino microestrutural, a baixa diluição, os volumes relativos de fases ( ) e a ausência de defeitos estruturais são os principais fatores que controlam a resistência do material. São discutidos os efeitos da refusão por TIG (Tungsten lnert Gas) e de tratamentos térmicos ou mecânicos prévios na resistência do revestimento soldado. Compararam-se esses resultados ao comportamento de camadas de X43Crl3, Corodur, Stelloy 60G e aço inoxidável austenítico ao Co depositadas por aspersão térmica por arco-elétrico e de Stellite 6 e MCrAIY pelo processo à chama de alta velocidade (HVOF). Apesar da resistência à erosão das camadas aspergidas ser limitada pela presença de poros, microtrincas e óxidos, o desempenho alcançado com o sistema HVOF de última geração, recomendam o seu emprego em locais menos solicitados à cavitação.

Made available in DSpace on 2015-09-17T15:26:42Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-06-19. Added 1 bitstream(s) on 2015-09-17T15:45:20Z : No. of bitstreams: 1 000846966.pdf: 13367025 bytes, checksum: e59ba0e51ffa0493423b80aa0e707de3 (MD5) / As matrizes poliméricas atualmente disponíveis para compósitos avançados têm evoluído progressivamente como alternativa para a indústria aeronáutica sendo que nos últimos anos diversas matrizes termoplásticas especiais e de alto desempenho mecânico vem sendo estudadas para utilização na fabricação de compósitos avançados. Dentre as matrizes termoplásticas mais utilizadas na área aeronáutica destaca-se a poli(éter-imida) (PEI) por apresentar baixo custo, boas propriedades mecânicas e ser de fácil manuseio. Por outro lado, um dos principais problemas da utilização de compósitos termoplásticos em aplicações estruturais consiste em sua união efetiva para a integração de componentes. Entre os diversos métodos disponíveis destinados à soldagem, a utilização do processo de soldagem por resistência elétrica vem sendo considerado como um dos mais promissores para união de compósitos. O presente trabalho tem como objetivo a otimização do processo de soldagem por resistência elétrica utilizando compósitos de matriz constituída do polímero termoplástico PEI reforçado por fibras contínuas de vidro, carbono e por um sistema híbrido constituído de fibras de carbono e de vidro, com foco em aplicações aeronáuticas. Para o desenvolvimento deste trabalho, foi utilizado um planejamento experimental para a determinação e otimização dos melhores parâmetros sendo aqui considerados tempo, corrente elétrica e pressão na soldagem de laminados em estudo. Além disso, foram avaliados 4 tipos de elementos resistivos (malhas metálicas de aço inox de 100, 200 e 300 mesh e fibra de carbono com bronze). Os melhores parâmetros de otimização foram determinados a partir de ensaios de Lap Shear. Baseando-se nos resultados encontrados quanto à otimização destes sistemas, foi concluído que para o compósito PEI/ fibra de vidro os melhores valores ...( Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Thermoplastic composites reinforced with continuous fibers are being studied in a wide range of applications, such as commercial use for their low cost and for engineering with higher associated value. Currently, available polymer matrices for advanced composites have been progressively developed as an alternative for the aeronautical industry and, in the latest years, several special and high performance thermoplastic matrices have been studied for their use in manufacturing advanced composites. Among the thermoplastic matrixes, the poly (ether imide) (PEI) should be highlighted due mainly to its low cost, good mechanical properties, and for being easy to be handled. Moreover, a major problem concerning the use of thermoplastic polymer composites for structural applications is their effectiveness in the integration of structural components. Among the methods available for welding these composites is the use of the electrical resistance welding process which has been considered as the most promising for joining composites. The present work aims to optimize the welding process using electrical resistance matrix composites, consisting of thermoplastic polymer PEI reinforced by glass fiber, carbon fiber and a hybrid system consisting of carbon fiber and glass fiber for aeronautical applications. For the development this work, an experimental design was carried out to determine optimal parameters of time, electrical current and pressure on the welding of the laminates used in this study. Also it was evaluate 4 types of resistive elements (metal mesh stainless steel 100, 200 and 300 mesh, and carbon fiber with bronze). The best optimization parameters were confirmed from the Lap Shear tests. From the main results of these optimization, it was concluded that, for PEI / glass fiber laminates, the best acquired experimental values of current, ... (Complete abstract click electronic access below)