Soldadura Por Explosão Alumínio - Aço Inoxidável: Influência de Placas Intermédias na Soldabilidade

Abstract

O presente trabalho tem como objetivo o estudo da ligação, por soldadura, entre materiais dissimilares, nomeadamente entre uma liga de alumínio (EN 573-3 - EN AW 6082 T6) e um aço inoxidável (EN 10088-2 - X5CrNi 18-10), através do processo de soldadura por explosão. Mais especificamente foi estudada a influência da utilização das placas intermédias na soldabilidade das placas a unir.Para isso foram realizados procedimentos experimentais em dois corpos de prova, tendo como elemento variável entre as experiências a utilização de dois materiais diferentes como placa intermédia, nomeadamente o aço ao carbono (EN10130 - DC05) e o chumbo, placas intermédias estas com espessura de 1 mm. Os restantes parâmetros do processo, bem como os materiais de base das placas estacionária e voadora, ambos com espessura de 3 mm, mantiveram-se para os dois procedimentos experimentais.Por motivos desconhecidos, o explosivo apresentou um comportamento inesperado em ambos os procedimentos, o que influenciou os resultados. Para além disso, o corpo de prova com placa intermédia de chumbo não soldou.O resultado destas experiências foi submetido a diversos ensaios, nomeadamente análise microestrutural ao microscópio ótico, SEM (microscopia eletrónica de varrimento), análise química por EDS (espectrometria de dispersão de energia), medição de microdurezas e ensaio de tração-corte complementada com análise de deformações pelo sistema ARAMIS® da GOM. As observações foram documentadas, sendo apresentadas e discutidas neste documento.Observou-se a formação de compostos intermetálicos na ligação alumínio – aço carbono, cuja fragilidade potenciou a propagação de fissuras nessa interface.Foi também evidenciado um aumento da dureza global nos materiais por comparação ao seu estado pré-soldadura, sendo essa variação mais significativa no aço inoxidável.

The present work has as objective the study of the welding connection between dissimilar materials, namely between an aluminium alloy (EN 573-3 - EN AW 6082 T6) and a stainless steel (EN 10088-2 - X5CrNi 18-10), through the explosion welding process. More specifically, the influence of the use of interlayers on the weldability of the joining plates was studied.For this purpose, experimental procedures were performed in two specimens, having as variable element between the experiments the use of two different materials as intermediate plate, namely carbon steel (EN10130 - DC05) and lead, intermediate plates with a thickness of 1 mm. The remaining process parameters as well as the 3 mm thick of base materials used for flyer and base plates were maintained for both experimental procedures.Due to unknown reasons, the explosive had presented unexpected behaviour in the both procedures performed, which had influenced the results achieved. Beyond that, the test piece with lead interlayer did not become welded.The results of these experiments were subjected to various tests, including microstructural analysis under optical microscope, SEM (scanning electron microscopy), chemical analysis by EDS (energy dispersion spectrometry), microhardness measurement and tensile testing complemented by strain analysis by the ARAMIS® - GOM system. Observations have been documented, presented and discussed in this document.The formation of intermetallic compounds was observed in the aluminium - carbon steel bond, whose brittleness potentiated the crack propagation in this interface.It was also evidenced an increase of the global hardness in the materials compared to their pre-welding state, this variation being more significant in stainless steel.