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metadata.dc.type: Dissertação
Title: Estudo do desempenho mecânico de juntas soldadas pelo processo de soldagem a ponto por fricção e mistura mecânica (FSSW) da liga AA6060-T5
metadata.dc.creator: Aita, Carlos Alfredo Gracioli
metadata.dc.contributor.advisor1: Rosendo,Tonilson de Souza
metadata.dc.description.resumo: A Soldagem Ponto Fricção e Mistura Mecânica (Friction Stir Spot Welding - FSSW) é uma técnica de soldagem para união pontual de juntas sobrepostas no estado sólido. Por não envolver fusão das chapas que estão sendo soldadas, proporciona melhores propriedades mecânicas em comparação com a soldagem convencional. Outras vantagens são pouca distorção térmica, não necessidade de preparação da superfície e não geração de fumos (tecnologia limpa), o que vem tornando o processo atrativo para a industria automotiva. Neste trabalho foi feito um estudo do desempenho mecânico de juntas sobrepostas soldadas pelo processo FSSW da liga AA6060-T5. Propriedades metalúrgicas e mecânicas de juntas FSSW em chapas de 3,2 mm de espessura foram investigadas, em termos de dureza, resistência ao cisalhamento, macroestrutura e área soldada. Planejamento de experimentos (DOE) foi implementado, pelo Método Taguchi, para determinar as combinações de parâmetros de soldagem a serem testadas e para a interpretação dos resultados. Os parâmetros de processo estudados foram velocidade de rotação, tempo de permanência e velocidade de penetração, em três níveis cada, formando uma matriz ortogonal L9. Com os resultados do Método Taguchi foram escolhidos os dois parâmetros mais significativos e aplicou-se um planejamento Fatorial completo 2³. Para cada condição de soldagem, foram produzidas quatro amostras, uma para avaliação macroestrutural e microdureza e três para testes mecânicos de cisalhamento. Os resultados mostraram que soldas de qualidade são possíveis para a liga e equipamentos usados nesse estudo. Resistências ao cisalhamento superiores a 2,4kN foram observadas, associadas a longos tempo de soldagem. O tempo de permanência e a velocidade de rotação são os parâmetros de maior influência na resistência ao cisalhamento. Os tempos de soldagem muito longos causam diminuição da resistência ao cisalhamento devido a ascentuação do gancho. O aumento da velocidade de rotação leva ao fenômeno de transição chamado de stick/slip, o que limita a sua magnitude. Equações empíricas para prever a força de cisalhamento em função dos parâmetros de soldagem são satisfatórias quando obtidas por interpolação quadrática.
Abstract: The Friction Stir Spot Welding (FSSW) is a welding technology to produce overlap spot joints in the solid state. The absence of bulk melting leads to enhanced mechanical properties in comparison to conventional welding. Other advatages are little thermal distortion, no need of surface preparation and no fumes (clean technology), all contributing to the attractiveness of this process in the industry, specialy the automotive. This work aimed the study of the mechanical performance of FSSW joints produced with the AA6060-T5. Mechanical and metallurgical properties of FSSW produced in sheets 3,2mm thick were investigated, in terms of hardness, shear tensile strength, macrostructure and welded area. Design of Experiments (DOE) was applied by means of the Taguchi Method to determine the welding parameters to be tested and to understand the results. The welding parameters tested were rotational speed, dwell time and plunge rate, three levels each which led to a L9 orthogonal matrix (9 welding configurations). With results of the Taguchi Method, the two welding parameters more significant (dwell time and rotational speed) were selected for a complete factorial 2³ assessment. For each welding configuration five samples were produced, one for macrostructural and hardness assessment and four for mechanical tests. The results showed that sound welds are possible with the selected alloy and welding equipment. Shear strength higher than 2,4kN, was observed, associated to long welding time. The dwell time and rotational speed are the parameters most effective on the joint shear strength. Too long welding times lead to poor joint strength due to the hook. There is a limit to the rotational speed associated to the transition phenomenon known as slick/slip. Empirical equations for predicting joint strength in terms of welding parameters were sucsessfuly obtained by quadratic interpolation.
Keywords: Engenharia
Soldagem
Resistência
Cisalhamento
Engineering
Welding
Resistance
Shearing
metadata.dc.subject.cnpq: CNPQ::ENGENHARIAS
metadata.dc.language: por
metadata.dc.publisher.country: Brasil
Publisher: Universidade Federal do Pampa
metadata.dc.publisher.initials: UNIPAMPA
metadata.dc.publisher.department: Campus Alegrete
metadata.dc.publisher.program: Mestrado Acadêmico em Engenharia
Citation: AITA, Carlos Alfredo Gracioli. Estudo do desempenho mecânico de juntas soldadas pelo processo de soldagem a ponto por fricção e mistura mecânica (FSSW) da liga AA6060-T5. 102 p. 2017. Dissertação (Mestrado em Engenharia) – Universidade Federal do Pampa, Campus Alegrete, Alegrete, 2017.
metadata.dc.rights: Acesso Aberto
URI: http://dspace.unipampa.edu.br:8080/jspui/handle/riu/1952
Issue Date: 17-Aug-2017
Appears in Collections:Mestrado em Engenharia

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