Caracterização e avaliação das tensões residuais em juntas da liga de alumínio AA 5083-O soldadas pelo processo FSW.

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2019
Autor(a) principal: COLAÇO, Déborah Brito. lattes
Orientador(a): MACIEL, Theophilo Moura. lattes
Banca de defesa: CASTRO, Walman Benício de., SILVA, Marcos Mesquita da.
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de Campina Grande
Programa de Pós-Graduação: PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA MECÂNICA
Departamento: Centro de Ciências e Tecnologia - CCT
País: Brasil
Palavras-chave em Português:
Friction Stir Welding
Ligas de Alumínio
Tensões Residuais
Propriedades Mecânicas
Área do conhecimento CNPq:
Engenharia de Materiais e Metalúrgica.
Engenharia de Mecânica.
Link de acesso: https://dspace.sti.ufcg.edu.br/handle/riufcg/10302
Resumo: Este trabalho teve como objetivo avaliar os níveis de tensões residuais e as propriedades mecânicas de juntas soldadas da liga de Alumínio - Magnésio AA5083-O utilizando o processo Friciton Stir Welding. Inicialmente, foi realizado a fabricação de doze perfis de ferramenta de geometria de pinos diferentes a fim de selecionar o melhor perfil para a realização da soldagem FSW. Logo em seguida foram realizadas as soldagens por fricção e mistura mecânica adotando um planejamento experimental fatorial 23 + 3 pontos centrais para avaliar a influência dos parâmetros de soldagem sobre as propriedades mecânicas das juntas soldadas. Para determinação das tensões residuais foi realizada uma variação da técnica do furo cego utilizando, para medições, a mesa de coordenadas. Para caracterização mecânica, foram realizados os ensaios de tração uniaxial, dureza Vickers, dobramento de raiz à 60º e, por fim, microscopia ótica. Dentre as geometrias de ferramentas estudadas, ficou evidente que o pino rosqueado cilíndrico de ponta arredonda forneceu melhor mistura e melhores valores de resistência à tração. Através do planejamento experimental realizado, as soldagens pelo processo FSW com ângulo de inclinação da ferramenta de 3º estabeleceu melhores resultados, devido a melhor mistura do material. Os melhores resultados de resistência à tração e de um menor nível de tensões residuais foram obtidos utilizando-se velocidade de rotação da ferramenta 340 RPM com velocidades de avanço de 180 mm/min e 70 mm/min, respectivamente.
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Para determinação das tensões residuais foi realizada uma variação da técnica do furo cego utilizando, para medições, a mesa de coordenadas. Para caracterização mecânica, foram realizados os ensaios de tração uniaxial, dureza Vickers, dobramento de raiz à 60º e, por fim, microscopia ótica. Dentre as geometrias de ferramentas estudadas, ficou evidente que o pino rosqueado cilíndrico de ponta arredonda forneceu melhor mistura e melhores valores de resistência à tração. Através do planejamento experimental realizado, as soldagens pelo processo FSW com ângulo de inclinação da ferramenta de 3º estabeleceu melhores resultados, devido a melhor mistura do material. Os melhores resultados de resistência à tração e de um menor nível de tensões residuais foram obtidos utilizando-se velocidade de rotação da ferramenta 340 RPM com velocidades de avanço de 180 mm/min e 70 mm/min, respectivamente.This study aims to evaluate the residual stresses and mechanical properties of Alumium - Magnesium AA5083-O welded joint using the Friction Stir Welding (FSW) process. Initially, twelve tool profiles with different pin geometries were fabricated in order to select the best profile for FSW welding. After that the welds were carried out by friction and mechanical mixing, adopting a 23 factorial experimental design with 3 central points to evaluate the influence of the welding parameters on the welded joint mechanical properties. To determine the residual stresses, a variation of the blind hole technique was performed using the coordinate table for measurements. For mechanical characterization, uniaxial traction, Vickers hardness and root folding at 60º test and optical microscopy were performed. Among the tool geometries studied, it was evident that the cylindrical threaded pin with rounded tip provided better mixing and better properties values. The FSW process with 3º tool inclination angle presented better results due to better mixing of the material. The best results in relation to mechanical resistance and residual stress level were obtained using 340 RPM and 180 mm/min and 70 mm/min of rotational and advance tool speed, respectively.Submitted by Valdira Costa (valdiracosta@ufcg.edu.br) on 2019-12-18T12:27:04Z No. of bitstreams: 1 DÉBORA BRITO COLAÇO - DISSERTAÇÃO (PPGEM) 2019.pdf: 3085415 bytes, checksum: 40a9502c20e89372632d28901559265f (MD5)Made available in DSpace on 2019-12-18T12:27:04Z (GMT). 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Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) – Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica , Centro de Ciência e Tecnologia, Universidade Federal de Campina Grande, Paraíba, Brasil, 2019. Disponível em: https://dspace.sti.ufcg.edu.br/handle/riufcg/10302info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisporinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCGinstname:Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)instacron:UFCGTEXTDÉBORAH BRITO COLAÇO - DISSERTAÇÃO PPGEM 2019.pdf.txtDÉBORAH BRITO COLAÇO - DISSERTAÇÃO PPGEM 2019.pdf.txttext/plain137423https://dspace.sti.ufcg.edu.br/bitstream/riufcg/10302/4/D%C3%89BORAH+BRITO+COLA%C3%87O+-+DISSERTA%C3%87%C3%83O+PPGEM+2019.pdf.txt98dcb5de90921ea87c6e34fce823c3aeMD54ORIGINALDÉBORAH BRITO COLAÇO - DISSERTAÇÃO PPGEM 2019.pdfDÉBORAH BRITO COLAÇO - DISSERTAÇÃO PPGEM 2019.pdfapplication/pdf2362855https://dspace.sti.ufcg.edu.br/bitstream/riufcg/10302/3/D%C3%89BORAH+BRITO+COLA%C3%87O+-+DISSERTA%C3%87%C3%83O+PPGEM+2019.pdf7055afc657856c5f50308c1e27be54caMD53LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748https://dspace.sti.ufcg.edu.br/bitstream/riufcg/10302/2/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD52riufcg/103022025-07-24 07:26:41.018oai:dspace.sti.ufcg.edu.br:riufcg/10302Tk9URTogUExBQ0UgWU9VUiBPV04gTElDRU5TRSBIRVJFClRoaXMgc2FtcGxlIGxpY2Vuc2UgaXMgcHJvdmlkZWQgZm9yIGluZm9ybWF0aW9uYWwgcHVycG9zZXMgb25seS4KCk5PTi1FWENMVVNJVkUgRElTVFJJQlVUSU9OIExJQ0VOU0UKCkJ5IHNpZ25pbmcgYW5kIHN1Ym1pdHRpbmcgdGhpcyBsaWNlbnNlLCB5b3UgKHRoZSBhdXRob3Iocykgb3IgY29weXJpZ2h0Cm93bmVyKSBncmFudHMgdG8gRFNwYWNlIFVuaXZlcnNpdHkgKERTVSkgdGhlIG5vbi1leGNsdXNpdmUgcmlnaHQgdG8gcmVwcm9kdWNlLAp0cmFuc2xhdGUgKGFzIGRlZmluZWQgYmVsb3cpLCBhbmQvb3IgZGlzdHJpYnV0ZSB5b3VyIHN1Ym1pc3Npb24gKGluY2x1ZGluZwp0aGUgYWJzdHJhY3QpIHdvcmxkd2lkZSBpbiBwcmludCBhbmQgZWxlY3Ryb25pYyBmb3JtYXQgYW5kIGluIGFueSBtZWRpdW0sCmluY2x1ZGluZyBidXQgbm90IGxpbWl0ZWQgdG8gYXVkaW8gb3IgdmlkZW8uCgpZb3UgYWdyZWUgdGhhdCBEU1UgbWF5LCB3aXRob3V0IGNoYW5naW5nIHRoZSBjb250ZW50LCB0cmFuc2xhdGUgdGhlCnN1Ym1pc3Npb24gdG8gYW55IG1lZGl1bSBvciBmb3JtYXQgZm9yIHRoZSBwdXJwb3NlIG9mIHByZXNlcnZhdGlvbi4KCllvdSBhbHNvIGFncmVlIHRoYXQgRFNVIG1heSBrZWVwIG1vcmUgdGhhbiBvbmUgY29weSBvZiB0aGlzIHN1Ym1pc3Npb24gZm9yCnB1cnBvc2VzIG9mIHNlY3VyaXR5LCBiYWNrLXVwIGFuZCBwcmVzZXJ2YXRpb24uCgpZb3UgcmVwcmVzZW50IHRoYXQgdGhlIHN1Ym1pc3Npb24gaXMgeW91ciBvcmlnaW5hbCB3b3JrLCBhbmQgdGhhdCB5b3UgaGF2ZQp0aGUgcmlnaHQgdG8gZ3JhbnQgdGhlIHJpZ2h0cyBjb250YWluZWQgaW4gdGhpcyBsaWNlbnNlLiBZb3UgYWxzbyByZXByZXNlbnQKdGhhdCB5b3VyIHN1Ym1pc3Npb24gZG9lcyBub3QsIHRvIHRoZSBiZXN0IG9mIHlvdXIga25vd2xlZGdlLCBpbmZyaW5nZSB1cG9uCmFueW9uZSdzIGNvcHlyaWdodC4KCklmIHRoZSBzdWJtaXNzaW9uIGNvbnRhaW5zIG1hdGVyaWFsIGZvciB3aGljaCB5b3UgZG8gbm90IGhvbGQgY29weXJpZ2h0LAp5b3UgcmVwcmVzZW50IHRoYXQgeW91IGhhdmUgb2J0YWluZWQgdGhlIHVucmVzdHJpY3RlZCBwZXJtaXNzaW9uIG9mIHRoZQpjb3B5cmlnaHQgb3duZXIgdG8gZ3JhbnQgRFNVIHRoZSByaWdodHMgcmVxdWlyZWQgYnkgdGhpcyBsaWNlbnNlLCBhbmQgdGhhdApzdWNoIHRoaXJkLXBhcnR5IG93bmVkIG1hdGVyaWFsIGlzIGNsZWFybHkgaWRlbnRpZmllZCBhbmQgYWNrbm93bGVkZ2VkCndpdGhpbiB0aGUgdGV4dCBvciBjb250ZW50IG9mIHRoZSBzdWJtaXNzaW9uLgoKSUYgVEhFIFNVQk1JU1NJT04gSVMgQkFTRUQgVVBPTiBXT1JLIFRIQVQgSEFTIEJFRU4gU1BPTlNPUkVEIE9SIFNVUFBPUlRFRApCWSBBTiBBR0VOQ1kgT1IgT1JHQU5JWkFUSU9OIE9USEVSIFRIQU4gRFNVLCBZT1UgUkVQUkVTRU5UIFRIQVQgWU9VIEhBVkUKRlVMRklMTEVEIEFOWSBSSUdIVCBPRiBSRVZJRVcgT1IgT1RIRVIgT0JMSUdBVElPTlMgUkVRVUlSRUQgQlkgU1VDSApDT05UUkFDVCBPUiBBR1JFRU1FTlQuCgpEU1Ugd2lsbCBjbGVhcmx5IGlkZW50aWZ5IHlvdXIgbmFtZShzKSBhcyB0aGUgYXV0aG9yKHMpIG9yIG93bmVyKHMpIG9mIHRoZQpzdWJtaXNzaW9uLCBhbmQgd2lsbCBub3QgbWFrZSBhbnkgYWx0ZXJhdGlvbiwgb3RoZXIgdGhhbiBhcyBhbGxvd2VkIGJ5IHRoaXMKbGljZW5zZSwgdG8geW91ciBzdWJtaXNzaW9uLgo=Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://bdtd.ufcg.edu.br/PUBhttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/oai/requestbdtd@setor.ufcg.edu.br || bdtd@setor.ufcg.edu.bropendoar:48512025-07-24T10:26:41Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG - Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)false
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