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Dados do Trabalhos de Conclusão

UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE
Engenharia Mecânica (24009016025P1)
Educação Presencial
INFLUÊNCIA DOS CICLOS TÉRMICOS DE SOLDAGEM NA MICROESTRUTURA E PROPRIEDADES MECÂNICAS DE JUNTAS DE ALUMÍNIO 7XXX SOLDADAS POR FSW
OCLAVIO COUTINHO DOS SANTOS
DISSERTAÇÃO
21/12/2023

As ligas de alumínio são uma ótima opção para quem deseja baixo custo em relação aos outros metais usados na indústria como Titânio e Fibra de Carbono Polímero/Plásticos Reforçados. Além de boas propriedades mecânicas, as ligas de alumínio da série 7XXX por sua vez ganham destaque devido suas excelentes características em relação às demais ligas de alumínio, como: sua baixa densidade atrelada a boa resistência mecânica, além de uma dureza relativamente alta em relação a outras ligas de alumínio. Porém quando submetido a técnicas de união por fusão esse material não possui boa soldabilidade. Uma das possíveis soluções a este gargalo é utilizar técnicas de soldagem no estado sólido, como o processo FSW, no entanto, esse processo possui diversas variáveis que influenciam na ocorrência de defeitos de soldagem, consequentemente, sobre as propriedades mecânicas destas juntas. Este trabalho teve como objetivo aferir os ciclos térmicos e correlacioná-lo com as propriedades mecânicas e a ocorrência de defeitos em juntas da liga de alumínio 7075-T651 soldadas pelo processo FSW, com o intuito de avaliar a influência da temperatura de pico e da taxa de resfriamento sobre a qualidade da junta em função dos parâmetros de soldagem empregados. Para caracterização mecânica, foram realizados os ensaios de tração uniaxial, dobramento de raiz à 60º, análise da macro e microestruturas, ensaio de dureza Vickers e por fim fractografia. Para as juntas com maiores velocidades de avanço e de rotação (117 mm/min e 1585 RPM) constatou-se uma maior temperatura de pico (375,700 °C) e uma maior taxa de resfriamento (7,745 °C/s) em relação as outras juntas 1 e 3 (47 mm/min e 470 RPM) que tiveram menores valores de temperatura de pico e taxa de resfriamento (358,735 °C e 3,226 °C/s, respectivamente), o que proporcionou a aparição de defeitos como rebarba, acabamento superficial grosseiro, falta de preenchimento na zona de mistura e menor resistência a tração.

Ligas de Alumínio 7075-T651;Friction Stir Welding;Ciclo térmico de soldagem;Propriedades mecânicas
Aluminum alloys are a great option for those who want low cost compared to other metals used in industry such as Titanium and Carbon Fiber Reinforced Polymer/Plastics, in addition to good mechanical properties, the 7XXX series aluminum alloys in turn stand out due to their excellent characteristics in relation to to other aluminum alloys, such as: its low density linked to good mechanical resistance, in addition to a relatively high hardness in relation to other aluminum alloys. However, when subjected to fusion joining techniques, this material does not have good weldability. One of the possible solutions to this bottleneck is to use solid state welding techniques, such as the FSW process, however, this process has several variables that influence the occurrence of welding defects, consequently, on the mechanical properties of these joints. This work aimed to measure the thermal cycles and correlate it with the mechanical properties and the occurrence of defects in 7075-T651 aluminum alloy joints welded by the FSW process, with the aim of evaluating the influence of the peak temperature and rate. of cooling on the quality of the joint depending on the welding parameters used. For mechanical characterization, uniaxial tensile tests, 60º root bending, analysis of macro and microstructures, Vickers hardness test and finally fractography were carried out. For joints with higher feed and rotation speeds (117 mm/min and 1585 RPM), a higher peak temperature (375,700 °C) and a higher cooling rate (7,745 °C/s) were found in relation to the others. joints 1 and 3 (47 mm/min and 470 RPM) which had lower values of peak temperature and cooling rate (358.735 °C and 3.226 °C/s, respectively), which led to the appearance of defects such as burr, finish coarse surface, lack of filling in the mixing zone and lower tensile strength. With these temperature analyzes it can be concluded that for this alloy lower speed parameters imply peak temperatures and lower cooling rates inducing a higher quality in the joints, higher temperatures induced greater defects in the joints.
Aluminum Alloys 7075-T65;, Friction Stir Welding;Welding thermal cycle;Mechanical properties
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PORTUGUES
UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE
O trabalho possui divulgação autorizada
REVISADO_DISSERTAÇÃO COR _OCLÁVIO_25.12.2023 (FINAL TOTAL) (2).pdf

Contexto

SISTEMAS TERMOMECÂNICOS
PROCESSOS MECÂNICOS-METALÚRGICOS
Otimização dos parâmetros de soldagem de união dissimilar no estado sólido de ligas de alumínio e ligas de magnésio empregando o processo de soldagem linear por atrito e mistura ? FSW (Friction Stir Welding)

Banca Examinadora

RAPHAEL HENRIQUE FALCAO DE MELO
DOCENTE - PERMANENTE
Sim
Nome Categoria
THEOPHILO MOURA MACIEL Participante Externo
RENATO ALEXANDRE COSTA DE SANTANA Docente - PERMANENTE
RAPHAEL HENRIQUE FALCAO DE MELO Docente - PERMANENTE
JOAO BAPTISTA DA COSTA AGRA DE MELO Participante Externo

Financiadores

Financiador - Programa Fomento Número de Meses
FUNDAÇÃO DE APOIO À PESQUISA DO ESTADO DA PARAÍBA - Auxílio Financeiro 24

Vínculo

Servidor Público
Empresa Pública ou Estatal
Ensino e Pesquisa
Sim
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