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Previous issue date: 2016-08-12 / CAPES / No presente trabalho, realizou-se um estudo da soldagem híbrida laser-GMAW
aplicada a chapas espessas em aço estrutural. O objetivo do trabalho é avaliar a
influência do gás de proteção e do tipo de arame na microestrutura final das juntas
soldadas e, consequentemente, nas suas propriedades mecânicas. Para tal,
realizaram-se ensaios de soldagem laser-GMAW em aço estrutural EN 10025-2
S355 J2 N, nas espessuras de 15 e 30 mm, com misturas argônio (Ar) + dióxido de
carbono (CO2) nas proporções de 2%, 8% e 15% de CO2, bem como arames maciço
AWS ER70S-6 e tubular AWS E71T-1M. As seções transversais das juntas soldadas
revelaram a formação de duas regiões distintas, sejam a região de influência laserarco
e a região de predomínio do laser, o que se deve à característica de menor
penetração do arco elétrico em relação ao laser. Realizaram-se, em cada região,
medições de características geométricas, análise microestrutural por técnicas de
microscopia ótica e eletrônica de varredura e caracterização mecânica por ensaio de
dureza por microindentação. As juntas soldadas também foram submetidas a ensaio
de tração. A microestrutura diferiu significativamente entre as duas regiões: na área
de influência laser-arco encontraram-se grãos maiores e predomínio de
microestruturas ferríticas; a região de predominância do laser apresentou
microestrutura mais acicular, com presença de bainita e martensita. Menores teores
de CO2 resultaram em soldas com microestruturas mais aciculares, provenientes de
maiores taxas de resfriamento. Comportamento similar foi verificado ao comparar
soldas realizadas com arame maciço e tubular: o primeiro resultou em
predominância de microestruturas aciculares, enquanto o segundo favoreceu a
formação de microestruturas ferríticas, além de garantir maior penetração. A
caracterização mecânica revelou resistência à tração superior da junta soldada em
comparação ao metal base e maiores valores de dureza na região de predominância
de laser em comparação à região laser-arco. / In this work, a study of the laser-GMAW hybrid welding applied to thick sheets was
carried out. The objective is to evaluate the influence of welding gas and wire in the
final microstructure of the welds, and therefore in the mechanical properties of the
joints. To achieve this goal, laser-GMAW tests were carried out on structural steel EN
10025-2 S355 J2 N, on 15 and 30 mm thick sheets, with mixtures argon (Ar) +
carbon dioxide (CO2) in the proportions of 2%, 8% and 15% CO2 as well as solid and
flux-cored wires AWS ER70S-6 and AWS E71T-1M, respectively. The cross sections
of welded joints showed the formation of two distinct regions, the laser-arc zone and
the laser zone, which is due to the characteristic of lowest penetration of electric arc
in comparison to the laser. In each region, measurements of geometric
characteristics, microstructural analysis by optical and scanning electron microscopy
and microhardness tests were carried out. The welded joints were also subjected to
tensile tests. The microstructure differed significantly between the two regions: in
laser-arc zone larger grains and predominant ferritic microstructures were found;
laser region had more acicular microstructure with the presence of bainite and
martensite. Lower CO2 levels resulted in welds with more acicular microstructure,
because of higher cooling rates. Similar behavior was observed when comparing
welds performed with solid and flux-cored wire: the first resulted in predominantly
acicular microstructures, while the second favored the formation of ferritic
microstructures and ensures greater penetration. Mechanical characterization
showed superior tensile strength of the weld zone compared to the base metal and
higher hardness values in the laser zone when compared to laser-arc region.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufpe.br:123456789/19635 |
| Date | 12 August 2016 |
| Creators | FIGUEIRÔA, Daniel Wallerstein |
| Contributors | http://lattes.cnpq.br/4668070841633275, URTIGA FILHO, Severino Leopoldino, SANTOS, Tiago Felipe de Abreu |
| Publisher | Universidade Federal de Pernambuco, Programa de Pos Graduacao em Engenharia Mecanica, UFPE, Brasil |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFPE, instname:Universidade Federal de Pernambuco, instacron:UFPE |
| Rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil, http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/, info:eu-repo/semantics/openAccess |
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