Investigação da Influência do Processo de Soldagem GMAW na Vida em Fadiga do Aço ARBL LNE 380

• Ano de defesa: 2023
• Autor(a) principal: Notz, Fábio Cavassani
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Aço ARBL; Dynamic stress concentration factor; Fatigue life; Fator de concentração de tensão dinâmica; GMAW Welding; HSLA Steel; Soldagem GMAW; Strain gages; Vida em fadiga
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/97/97134/tde-12012024-125235/

A redução de massa, por meio de projetos inovadores, é um dos principais objetivos da indústria automotiva para contribuir com a redução de consumo de combustível. Em meio a isso, o processo de solda tem sido um aliado para a criação desses projetos. Em contrapartida, é conhecido que tal processo é deletério para a vida em fadiga do componente. No tocante ao material, destaca-se a utilização do LNE 380 por seu custo benefício e facilidade na conformabilidade e soldabilidade. Mesmo disponíveis na literatura, métodos para a estimativa de vida em fadiga dos aços, ainda são escassos estudos realizados com essa liga. Sendo assim, o trabalho visa obter uma curva de fadiga para o aço LNE 380 e compará-la com o efeito da solda. Para tal, foram definidos os parâmetros de soldagem, de acordo com a norma da Volkswagen Caminhões e Ônibus. Posteriormente foram confeccionados corpos de prova com juntas soldadas do tipo T com ângulo de 90º, bem como corpos de prova do material conforme recebido para a realização dos ensaios de fadiga. Os ensaios foram realizados sob carregamento axial de amplitude constante e razão R = 0,1. Para esta condição, as resistências à fadiga para 106 ciclos, em termos da tensão máxima, do metal base e das amostras soldadas foram de 400 e 296 MPa, respectivamente. A influência da solda representou uma redução de 35,13% na resistência à fadiga do material. A redução de vida em número de ciclos representou no mínimo 73%. Por meio da equação proposta por Morrow para o efeito da tensão média, calculou-se a curva de fadiga para R = -1.Com as curvas de fadiga de R = -1, foi possível comparar o fator de concentração de tensão dinâmica (), por meio de dados disponíveis na literatura, da curva estimada com a ensaiada, encontrando um erro de 8,77% entre elas. Ademais, foram realizados ensaios com aquisição de dados empregando corpos de prova instrumentados com strain gages para avaliar a deformação nas regiões próximas às trincas, ao longo da vida em fadiga. Analisando os dados e comparando com as imagens de fractografia, percebeu-se uma possível nucleação de trinca no corpo de prova soldado com aproximadamente 20.000 ciclos, representando 9% da vida total obtida no ensaio.