Aplicação do processo de fricção linear (FSP) na melhoria da resistência à fadiga de juntas soldadas por MIG

Abstract

Hoje em dia, mais do que nunca a evolução tecnológica e de processos tornaram-se essenciais para o desenvolvimento e capacidade de resposta da indústria, tanto ao nível da qualidade como dos tempos de execução. Portanto, sempre que existam processos susceptíveis de melhoramento, devem ser estudados e desenvolvidos.

Neste âmbito surge o estudo de uma técnica recente, FSP, que se baseia no princípio da técnica de FSW. A FSW é uma técnica que permite a ligação de materiais no estado sólido através do calor gerado pela pressão e rotação de uma ferramenta. Por seu lado, a FSP aproveita este principio e aplica-o com o objectivo não de ligar materiais mas sim com o de melhorar as suas propriedades. Neste trabalho vai ser estudada a eventual melhoria de resistência de juntas soldadas por MIG na liga de alumínio AA6082-T651 aplicando o pós-processamento por FSP.

Com o objectivo de estudar as alterações provocadas pelo uso do pósprocessamento serão realizadas análises metalográficas, perfis de durezas, ensaios de tracção e ensaios de fadiga a provetes obtidos em quatro condições diferentes: soldadura MIG com reforço, soldadura MIG sem reforço, soldadura MIG pós-processada com reforço e soldadura MIG pós-processada com reforço.

Para completar esta análise observou-se a superfície de fractura dos provetes de fadiga através de microscopia óptica.

Concluiu-se que o pós-processamento por FSP trouxe melhorias na resistência à fadiga comparativamente à soldadura MIG, sobretudo pela alteração de microestrutura e da eventual redução de tensões residuais existentes no material.

Abstract

Nowadays, more than ever the technological evolution and processes became essential for the development and capacity of industry response, both in terms of quality and runtimes. Hence, every time processes are susceptible of improvement they should be studied and developed.

In this context, the study of a new technique, FSP, arises, based on the principle of FSW technique. FSW is a technique that allows the connection of materials on solid state through the heat generated by the pressure and rotation of the tool. Thus, the FSP uses this principle and applies it, not with the objective of connecting all materials but, with the objective of improving their own properties. This thesis will cover the possibility of improvement of the welded joints resistance by MIG in aluminium alloy AA 6082-T651 and post-processed by FSP.

Considering the goal of study the changes caused by the use of postprocessing, will be made metallographic analysis, hardness profiles, tensile tests and fatigue tests on specimens obtained in four different conditions: MIG-reinforced, unreinforced MIG, MIG post-processed without reinforcement and MIG welding with post-processed with reinforcement.

To complete this analysis the fracture surface of fatigue specimens was observed using optical microscopy.

As a conclusion, the post-processing by FSP brought improvements in fatigue resistance relatively to MIG welding, mostly by changing the microstructure and the eventual reduction of residual stresses presented in the material.

Keywords: MIG welding, FSW, FSP, aluminium alloy AA 6082T651.