Análise da influência de Friction Stir Welding sobre a microestrutura e propriedades mecânicas da liga UNSC27200 (Cu-Zn)
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Data de publicação:
2022
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CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA E CIÊNCIA DOS MATERIAIS, 24.
Resumo
O conhecimento sobre o comportamento mecânico de juntas unidas pelo processo de soldagem
por atrito e mistura (Friction Stir Welding – FSW) é cada vez mais importante, pois o FSW tem sido
uma excelente alternativa para união de peças na indústria metalmecânica. Por se tratar de um
processo que ocorre em estado sólido, abaixo da temperatura de fusão, o FSW apresenta baixo
consumo de energia e sem necessidade de exaustão de gás, como acontece nos processos
convencionais de soldagem. Alguns setores da indústria automotiva, E-Mobility e aeroespacial já a
utilizam e a classificam como uma ótima solução na união de dois componentes. Este tipo de
solução apresenta uma grande redução de peso por ausência de outros materiais utilizados em
fixação, possibilidade do emprego de materiais que não se adaptam a outros tipos de processo de
soldagem e possibilidade de unir peças sem que elas atinjam o seu ponto de fusão e percam
tratamento térmico. Em comparação aos processos convencionais, este tem baixo acúmulo de
tensão na zona afetada pelo calor (ZAC), devido à baixa temperatura no processo. Suas aplicações
vão desde obtenção de reservatório para radiador de automóvel, soldagem de costura de
fuselagem de aeronaves até junção econômica de cordões 3D complexos de sistemas de
refrigeração para unidade eletrônica de potência. Os parâmetros de soldagem que mais
influenciam são a velocidade de rotação e velocidade de avanço da ferramenta. O objetivo deste
trabalho é fazer uma análise da influência do processo FSW sobre a microestrutura e propriedades
mecânicas de uma união de juntas sobrepostas da liga UNS-C27200 (Cu-Zn). Para este estudo foi
utilizado barras retangulares, laminadas e recozidas, com largura de 20mm e espessuras de 2mm,
uma ferramenta com pino tipo cônico confeccionada em aço ferramenta para trabalho a quente
H13, temperada e revenida. Foi projetado um dispositivo para fixação das chapas, instrumentado
para monitoramento de temperatura durante o processo. As soldas foram realizadas em um centro
de usinagem CNC. Durante o processo foram testadas velocidades que variaram de 850 ~ 1150
rpm com avanços da ferramenta de 20 e 60 mm/minuto. Nas macrografias foram feitas avaliações
qualitativas dos cordões de solda, como uma inspeção visual em termos da isenção de defeitos. As
imagens das microestruturas foram obtidas através de um microscópio óptico. Também foi
realizada a medição de temperatura em 4 pontos ao longo do comprimento da solda. Em relação
ao comportamento mecânico, foram medidas a resistência mecânica ao cisalhamento e microdurezas. Os melhores resultados das soldas foram obtidos com a rotação 1050 rpm e avanço
20 mm/minuto, onde obtivemos na região da mistura uma solda isenta de defeitos.
Como referenciar
ROSA, R.F.; ALMEIDA, I.O.; SANTOS, G.A.; VARASQUIM, F.M.; CRUZ JUNIOR, E.J. da; COUTO, A.A.; SANTOS, V.T.; SILVA, M.R.; NAKAMOTO, F.Y. Análise da influência de Friction Stir Welding sobre a microestrutura e propriedades mecânicas da liga UNSC27200 (Cu-Zn). In: CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA E CIÊNCIA DOS MATERIAIS, 24., 6-10 de novembro, 2022, Águas de Lindóia, SP. Resumo... Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/33814. Acesso em: 28 Mar 2024.
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