Investigação da tensão residual na soldagem laser do aço baixo carbono AISI 1010 e o aço inoxidável AISI 304

Abstract

Um dos mais críticos problemas encontrados na união de materiais distintos é a formação de tensões residuais, que ocorre principalmente pelo fato desses materiais possuírem coeficientes de expansão térmica e condutividades térmicas diferentes. Assim neste trabalho foi avaliada a técnica de soldagem laser entre o aço baixo carbono, AISI 1010 e o aço inoxidável AISI 304. Os materiais foram unidos por solda autógena de topo com um laser de Nd:YAG contínuo em que foram variadas a potência, a velocidade de soldagem e o foco do feixe laser. O principal objetivo do estudo foi a identificação da influência dos parâmetros de soldagem mencionados, pela análise das tensões residuais na zona termicamente afetada (ZTA). Na superfície da amostra foram realizadas medidas de tensão residual pela técnica de difração de raios-X, para estudar suas variações em função dos parâmetros investigados. Com o foco do laser posicionado a 3mm abaixo da superfície das amostras, um planejamento fatorial de dois fatores a dois níveis foi executado para investigar a combinação dos fatores potência e velocidade. Como respostas foram utilizadas as tensões residuais em diferentes profundidades da ZTA, obtidas pelo método do furo cego. Para a análise dos resultados foram utilizadas a análise de variância e a regressão estatística baseada nas diferentes influências da entrada e combinação dos fatores na tensão residual geradas nessa união. Os resultados indicam que o desenvolvimento de modelos pode prever as respostas satisfatoriamente.