Concepção de ferramenta com base estacionária para soldadura por fricção linear

Abstract

A Soldadura por Fricção Linear apresenta grandes potencialidades para a realização de ligações heterogéneas, pois ocorre no estado solido. A experiencia anterior e os ensaios realizados durante a preparação do presente documento demostraram contudo que a ferramenta convencional, com base e pino rotativos, dá origem a soldaduras com morfologia inadequada e com baixas propriedades mecânicas. Estas últimas resultam da presenta de compostos intermetálicos duros e frágeis, cuja formação é potenciada pela grande afinidade dos materiais base e pelo calor e interacção entre materiais gerados no próprio processo. O desenvolvimento de uma ferramenta de base estacionária teve por objectivo reduzir estes efeitos. Pretendeu também reduzir ou eliminar a adesão dos metais a soldar à base da ferramenta. A ferramenta desenvolvida apresenta robustez adequada à realização da soldadura, não ocorrendo adesão de material à sua base, durante a soldadura. Verifica-se contudo a passagem de material entre o pino rotativo e a base fixa, o que dificulta o prosseguimento da soldadura. A resolução deste problema deverá proporcionar uma ferramenta perfeitamente operacional.

The Friction Stir Welding has great potential for the realization of heterogeneous welds, as occurs in the solid state. Past experience and testing conducted during the preparation of this document have shown however that the conventional tool, formed by a rotating shoulder and probe, lead to inadequate welds morphology and low mechanical properties. The latter result from the presence of hard and brittle intermetallic compounds, whose formation is enhanced by the high affinity of base materials and by heat and interaction between materials, generated in the process itself. The development of a stationary shoulder tool aimed to reduce these two effects. Also sought to reduce or eliminate the adhesion of metals to be welded to the shoulder of the tool. The developed tool has adequate strength to carry out the welding and there was no adhesion of material to the tool shoulder during welding. There is however the passage of material between the rotary probe and the fixed shoulder, impeding the continuation of welding. The resolution to this problem must provide a fully operational tool.