Efeitos do processo de soldagem por fricção e mistura (FSW) na microestrutura e propriedades mecânicas da liga AA6005A-T6.

• Ano de defesa: 2024
• Autor(a) principal: Danninger, Leonardo Rodrigues
• 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: Alumínio; Aluminum; Caracterização microestrutural; Computational simulation; FSW; Microstructural characterization; Propriedades mecânicas de tração; Simulação computacional; Soldagem no estado sólido; Solid-state welding; Tensile mechanical properties
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3133/tde-14112024-103020/

Este trabalho consiste na avaliação dos efeitos do processo de soldagem por fricção e mistura (FSW) na microestrutura e propriedades mecânicas de uma junta de alumínio AA6005A-T6. Inicialmente foi feita a caracterização microestrutural do alumínio AA6005A-T6, onde se observou a presença de zonas periféricas de grãos grosseiros, bem como uma distribuição homogênea de partículas de segunda fase. Foram produzidos conjuntos soldados pela técnica de FSW e posteriormente houve a extração de corpos de prova por eletroerosão a fio para os ensaios de tração, dobramento e tomografia computadorizada de raios-X; também foi obtida do centro do conjunto uma amostra para caracterização macro e microestrutural da junta e o levantamento do perfil de dureza. A caracterização macroestrutural e microestrutural da junta revelaram a presença de quatro regiões distintas da junta: a zona de mistura, constituída por grãos equiaxiais refinados; a zona termomecanicamente afetada, constituída por grãos alongados e deformados; a zona termicamente afetada, constituída por grãos grosseiros e o metal de base, sendo a região distante do cordão de solda e que não foi afetada pelo processo. Além disso, a macroestrutura revelou a existência de pequenas diferenças microestruturais entre ambos os lados da junta, o que foi relacionado com a assimetria do processo. Uma análise das partículas de segunda fase nas diferentes regiões da junta associada com os resultados de simulação sugere que as temperaturas atingidas durante o processo possivelmente são elevadas o suficiente para influenciar a precipitação do alumínio. Tanto a assimetria do processo, quanto as mudanças microestruturais levam a modificações nas propriedades mecânicas, o que é refletido diretamente no perfil de dureza da junta. O ensaio de dobramento não levou ao surgimento de trincas ou ao afloramento de porosidades, corroborando os resultados obtidos pela tomografia computadorizada de raios-X. Os resultados obtidos através do ensaio de tração mostraram uma redução nas propriedades mecânicas da junta quanto comparadas com o metal de base, indicando o efeito deletério nas propriedades mecânicas; a comparação com os resultados da literatura mostra que as propriedades obtidas nesse trabalho estão próximas às observadas por outros autores. Por fim, o modelo computacional proposto neste estudo se mostrou eficaz na estimativa das temperaturas alcançadas em diferentes regiões ao longo do processo de soldagem.