Estudo da influência da frequência de alimentação dinâmica do processo de soldagem TIG automático no comportamento de fadiga axial do aço C-Mn-Si. - Neves, Nasareno das (2022)
A literatura e normas técnicas demonstram que os processos convencionais de soldagem, ao arco elétrico, reduzem a vida em fadiga das juntas soldadas em relação ao metal base. Referências de grande relevância encontram-se nos segmentos aeronáutico, óleo e gás e mineração. As estruturas marítimas para as plataformas off shore contemplam critérios de projetos para compensar a redução da resistência à fadiga nas juntas soldadas e as peneiras vibratórias são montadas com parafusos. No entanto, neste trabalho, o processo de soldagem GTAW-DWF (Gas Tunsgten Arc Welding-Dynamic Wire Feeding) com alimentação dinâmica de arame nas frequências de 0,5, 5, 10 e 15 Hz aumentou as propriedades de fadiga em relação ao processo convencional (C-GTAW) e ao metal base (A 516-70) não soldado. A investigação baseou-se em ensaios de fadiga axial (R=0,1) à temperatura ambiente, ensaios de microdureza, análise microestrutural, medidas de espaçamento dendrítico secundário (SDAS), microscopia eletrônica de varredura (MEV) das fraturas por fadiga e análise de distribuição Weibull. Os mecanismos associados à morfologia dendrítica na zona bruta de fusão das soldas morfologia de solidificação foram discutidos. Utilizou-se microscopia ótica e uma metodologia inédita para medição dos valores de espaçamento dos braços dendríticos secundários (SDAS), com o recurso do Image J para padronização do processamento das imagens das micrografias das zonas brutas de fusão das soldas. Os valores de SDAS foram (5 ± 0,8), (4 ± 1,0), (2 ± 0,3) e (4 ± 0,7) µm para o processo GTAW-DWF com frequências de 0,5, 5, 10 e 15 Hz, respectivamente, em comparação com (6 ± 1,4) µm do processo convencional. Menores dimensões do SDAS no processo GTAW-DWF e a ausência de micro defeitos de solidificação foram associados à melhoria da vida em fadiga. A vida em fadiga do processo GTAW-DWF com juntas soldadas de 10 Hz foi incrementada de 3.288 para 115.356 ciclos (3.408%) e de 12.027 para 522.143 ciclos (4.241%) para níveis máximos de tensão de 534 MPa e 481 MPa respectivamente, em comparação com o processo GTAW convencional. Os resultados indicam também a tendência de aumento significativo na resistência à fadiga das juntas soldadas em relação ao metal base não soldado.