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Dissertação de Mestrado
DOI
10.11606/D.88.2009.tde-19032009-155633
Documento
Autor
Nome completo
Artur Mariano de Sousa Malafaia
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Carlos, 2009
Orientador
Banca examinadora
Spinelli, Dirceu (Presidente)
Milan, Marcelo Tadeu
Oliveira, Marcelo Falcão de
Título em português
Avaliação das propriedades mecânicas de tração e fadiga, com monitoramento de trincas, de juntas de Al AA2024-T3 soldadas a ponto por fricção-mistura
Palavras-chave em português
1. Solda a ponto por fricção-mistura. 2. Cisalhamento. 3. Fadiga. 4. Liga AA2024-T3
Resumo em português
Este trabalho teve como principal objetivo a determinação dos parâmetros de soldagem a ponto pelo processo de fricção-mistura (FSSW) em uma liga de alumínio AA2024-T3, pela comparação de resultados obtidos em ensaios de cisalhamento e arrancamento em tração e ensaios de fadiga em juntas sobrepostas. Juntas rebitadas da mesma liga também foram ensaiadas, nas mesmas condições, para comparação de propriedades mecânicas. Os principais parâmetros do processo FSSW são: velocidades de avanço e de rotação da ferramenta, profundidade de penetração e tempo de patamar. Foram explorados principalmente os parâmetros: profundidade de penetração e rotação da ferramenta. Os resultados dos ensaios de cisalhamento em tração possibilitaram a determinação da resistência ao cisalhamento das juntas soldadas a ponto, que apresentaram valores inferiores, mas próximos aos obtidos nas juntas rebitadas. Análises microestruturais e de microdureza foram realizadas para elucidar alguns resultados dos ensaios executados. Os ensaios de fadiga foram executados sob controle de carga, com razão de carga R=0,1, em corpos de prova confeccionados com os parâmetros que geraram os melhores resultados em ensaios de cisalhamento em tração. Para as juntas soldadas, uma técnica de monitoramento de defeitos (MCV monitoramento comparativo de vácuo), baseada na diferença de pressão de vácuo, foi utilizada apresentando bons resultados. Apesar de resultados similares em ensaios de cisalhamento em tração, as juntas soldadas apresentaram vida bastante inferior nos ensaios de vida à fadiga, quando comparadas com as juntas rebitadas.
Título em inglês
Tensile and fatigue properties evaluation of Al AA2024-T3 spot friction welded joints assisted by crack vacuum monitoring
Palavras-chave em inglês
1. Friction Stir Spot Welding. 2.Shear. 3. Fatigue. 4. Alloy AA2024-T3
Resumo em inglês
The main aim of this work was the determination of the parameters governing the Friction Stir Spot Welding (FSSW) of a AA2024-T3 aluminum alloy, by the obtained results comparison in pull-out and shear tensile tests and fatigue tests in lap-joints. Riveted joints of the same alloy were also tested in the same conditions for mechanical properties comparison. The main FSSW process parameters were: plunge rate, dwell time, tool penetration and tool rotational speed. The tool penetration and the tool rotational speed parameters were focused. The shear tensile tests results allowed the lap-joint shear resistance determination, that was lower, but close, of those obtained with riveted lap-joints. Microstructure and micro-hardness analysis was carried out to elucidate some tests perfomed results. The fatigue tests was performed in load control, with load ratio R of 0,1, in a lap joint produced with the same parameters of the specimen which presented the best tensile results. For the welded joints, a monitoring defect technique (CVM comparative vacuum monitoring), difference vacuum pressure based, was used showing good results. Although similar results in shear tensile tests, the welded joints showed so lower life in the fatigue tests, when compared with riveted joints.
 
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Data de Publicação
2009-03-24
 
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