Análise da velocidade de avanço da ferramenta na soldagem por fricção no estado sólido de placas finas da liga de magnésio AZ31

Autor: Chiuzuli, Fernanda Rocha
Přispěvatelé: Kiminami, Claudio Shyinti, Gargarella, Piter
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2021
Předmět:
Zdroj: Repositório Institucional da UFSCAR
Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)
instacron:UFSCAR
Popis: Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) The automotive industry's great interest in lightweight materials, such as magnesium alloy AZ31, reflects the growing importance of reducing cars' weight. One of the challenges of using such alloys is that their welding using conventional fusion methods does not result in good mechanical properties. The low corrosion resistance typical of these alloys makes it necessary to search for new welding methods, such as solid-state processes as Friction Stir Welding (FSW). However, the literature about AZ31 magnesium alloys welded by FSW revealed the absence of a consensus on the best process parameters for thin plates' welding as plates used in automotive seats. Therefore, this work aims to analyze the best combinations of parameters to weld a 2 mm thick AZ31 magnesium plate by FSW to obtain welds without defects and with good mechanical performance. To meet this objective, AZ31 plates were welded in two configurations (butt - BW and overlap – OW), varying only the tool traverse speed, and their mechanical properties were analyzed by tensile, shear, three-point bending tests, and microhardness, and the microstructure was observed by optical microscopy. About the surface finish, the lowest speeds resulted in flashes formation due to high-temperature development. For BWs, the UTS average increased when the speed increased until 2 m/min, becoming constant for speeds upper to 2m/min. For OWs, shear stress values initially increased due to grain refining, however decreasing with high speeds due to the formation of the large voids. The hardness profiles were not affected a lot by speed, since its increase resulted in grain refinement. O grande interesse da indústria automotiva por materiais leves, como a liga de magnésio AZ31, reflete a crescente importância de reduzir o peso dos carros. Um dos desafios do uso dessas ligas é que a soldagem por métodos convencionais de fusão não resulta em boas propriedades mecânicas. A baixa resistência à corrosão, típica dessas ligas, torna necessária a busca por novos métodos de soldagem, como o processo de soldagem por fricção no estado sólido (FSW). Contudo, a literatura sobre as ligas de magnésio AZ31 soldadas pelo FSW revelou a ausência de consenso sobre os melhores parâmetros de processo para soldagem de chapas finas, tais quais utilizadas em assentos automotivos. Portanto, este trabalho tem como objetivo analisar as melhores combinações de parâmetros para soldar uma placa de magnésio AZ31 de 2 mm de espessura por FSW para obter soldas sem defeitos e com bom desempenho mecânico. Para atender a esse objetivo, as placas AZ31 foram soldadas em duas configurações (topo (BW) e sobreposição (OW)), variando, apenas, a velocidade de deslocamento da ferramenta, e suas propriedades mecânicas foram analisadas por ensaios de tração, cisalhamento, flexão em três pontos e microdureza, a microestrutura foi observada por microscopia óptica. Sobre o acabamento superficial, as menores velocidades resultaram na formação de flashes devido ao desenvolvimento de altas temperaturas. Para BWs, o UTS médio aumentou com o aumento da velocidade até 2 m/min. Para OWs, os valores de tensão de cisalhamento inicialmente aumentaram, devido ao refino de grão, porém diminuíram com altas velocidades devido à formação de grandes vazios. Os perfis de dureza não foram muito afetados pela velocidade, já que seu aumento resultou no refinamento de grão. CAPES: Código de Financiamento 001
Databáze: OpenAIRE