Estudo da soldabilidade dissimilar das ligas TI-6al-4v e AA-7075-t6 através do processo GMAW derivativo

• Ano de defesa: 2025
• Autor(a) principal: SILVA, Eduardo Pereira da
• Orientador(a): CORRÊA, Edmilson Otoni
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Itajubá
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação: Doutorado - Engenharia Mecânica
• Departamento: IEM - Instituto de Engenharia Mecânica
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Soldagem a arco com proteção gasosa; Transferência por tensão superficial; Camada intermetálica; MIG/MAG; GMAW; STT; Ti-6Al-4V; Al-7075 T6; TiAl3
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECÂNICA
• Link de acesso: https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/4252

A soldagem dissimilar das ligas Ti-6Al-4V e Al-7075-T6 foi estudada utilizando um processo GMAW de curto-circuito controlado por meio do módulo STT® (Surface Tension Transfer), que controla a transferência da gota de metal fundido por meio da tensão superficial. As ligas estudadas são altamente significativas em vários setores industriais, particularmente nos segmentos aeroespacial e automotivo, devido às suas propriedades físicas e mecânicas, especialmente sua excelente relação peso-resistência mecânica. No entanto, sua união por processos de soldagem por fusão apresenta desafios devido às diferenças em suas características físicas, químicas e térmicas. O objetivo deste trabalho foi, portanto, avaliar a interação entre as variáveis corrente de pico, corrente de base e velocidade de alimentação do arame no processo GMAW, utilizando a tecnologia STT®, associada ao pré-aquecimento da liga de titânio. O intuito foi encontrar uma combinação que permitisse a soldagem dissimilar dessas ligas sem a formação de fases deletérias que comprometessem as propriedades mecânicas da junta soldada. A união foi realizada por soldagem de topo em chanfro meio-V, com abertura de raiz de 0,5 mm. A chapa de titânio foi chanfrada em bisel de 30° e pré-aquecida a 180 °C. O metal de adição utilizado foi o arame metálico ER-4047. A pesquisa resultou na obtenção de uma união bem-sucedida das juntas, com a definição de parâmetros que possibilitam a união das ligas sem a formação de uma camada intermetálica na zona de ligação. A aplicação de pré-aquecimento e a utilização de uma energia de soldagem entre 2,66 e 3,07 kJ/cm² foram determinantes para esse resultado. A combinação otimizada dos parâmetros de soldagem, aliada ao controle da transferência de gotas pelo modo STT® e à condição de pré-aquecimento da chapa de titânio, viabilizou a união dissimilar das ligas Al-Ti por difusão, sem a formação de uma camada intermetálica. Esse avanço desafia os postulados de Rathod e Kutsuna, que há duas décadas sugeriram que, devido às diferenças físico-químicas entre essas ligas e aos desafios metalúrgicos associados, sua união não seria viável na prática. O presente estudo representa uma inovação significativa na área, uma vez que a obtenção de interfaces em soldas dissimilares sem a presença de camadas intermetálicas tem sido um dos principais desafios na pesquisa sobre a união dessas ligas. Até o momento, não há registros na literatura de uma união bem-sucedida entre Al-7075 T6 e Ti-6Al-4V empregando um processo de soldagem por fusão, o que ressalta a relevância e o ineditismo desses resultados.