Este trabalho investigou o processo de solda laser autógena de materiais dissimilares envolvendo os aços inoxidáveis AISI 304, AISI 420 e a liga de níquel Inconel 600. Estes são materiais largamente utilizados pela indústria, cuja soldagem a laser é pouco abordada pela literatura. Assim, o objetivo foi o de estudar os aspectos da soldagem entre dois quaisquer destes materiais, quando se utiliza um laser de Nd: Y AG pulsado. O parâmetro variado neste estudo foi o posicionamento do foco do feixe laser em relação à junta; os demais parâmetros, do laser e do sistema óptico foram escolhidos de maneira a se obter uma solda com penetração total e bom acabamento superficial. A não simetria controlada na distribuição de energia do feixe laser incidente em relação à junta teve como objetivo a obtenção de uma poça fundida mais homogênea através da compensação das diferenças nas propriedades físicas e metalúrgicas entre os materiais envolvidos. As medidas feitas por espectrometria de raios X por dispersão de energia (EDX) na zona de fusão mostraram uma distribuição homogênea dos principais elementos, o que levou a uma variação muito pequena tanto na microdureza como no valor do módulo de elasticidade da região da solda em comparação com os materiais de base. A microscopia óptica mostrou uma zona fundida típica de solda profunda tipo key hole, com penetração total e sem a presença de poros ou trincas, exceto na união entre o aço AISI 420 e a liga Inconel 600, onde poros e trincas foram observados. Diagramas de fase foram construídos para os materiais formados na solda; a microestrutura resultante mostrou-se coerente com os resultados obtidos de microdureza bem como com as análises metalográficas feitas através de microscopia eletrônica de varredura. Medidas de resistência à tração mostraram boa eficiência de solda, chegando ao valor de 100% para a solda entre os aços inoxidáveis AISI 304 e AISI 420. Quanto à apresentação, o capítulo de introdução mostra a importância e as possibilidades da técnica de soldagem a laser, bem como a necessidade e utilizações das uniões entre os tipos de materiais utilizados. No segundo capítulo são abordados os principais aspectos teóricos envolvidos no processo de soldagem a laser e o papel dos parâmetros envolvidos; uma comparação com outras técnicas de soldagem também é apresentada. O terceiro capítulo é dedicado aos materiais estudados; nele são descritos aspectos das propriedades mecânicas e metalúrgicas destes materiais, suas principais aplicações e soldabilidade. O quarto capítulo apresenta os materiais e métodos utilizados, tanto no procedimento de soldagem quanto no de análise dos resultados. Em seguida, o quinto capítulo apresenta uma série de análises das soldas obtidas; simultaneamente, uma análise destes resultados também é feita. Um resumo das principais conclusões é feito no sexto capítulo, e algumas sugestões para desenvolvimentos futuros são apresentadas.

An autogenous laser welding of dissimilar materiaIs involving AISI 304 and AISI 420 stainless steels and Inconel 600 nickel alloy was investigated in this research. These materiaIs have been extensively used in industry and their welding with laser is fairly covered by literature. Hence, the aim of this investigation was to study the laser welding features between any two ofthese materiaIs when using a Nd:YAG pulsed laser. The main parameter studied was the focus beam positioning; it was placed exactly on the joint and also dislocated to both directions. The laser and optical beam parameters were chosen to achieve a good weld with total penetration. The purpose in the use of an asymmetric focus displacement was to compensate for dissimilarity in the physical and metallurgical properties of the materiaIs being joined. The x-ray spectrometry by energy dispersion (EDX) carried out in the melting zone showed a homogeneous distribution in the main elements that yielded a good compatibility between the microhardness and the value of the modulus of elasticity when compared to the parent materiaIs. Optical microscopy pictures showed a typical keyhole weld with total penetration, free of pores and cracks; these defects were only observed in the join between AISI 420 and Inconel 600 alloy. Phase diagrams were obtained to the formed materiaIs in the melted pool; they showed a good agreement with microhardness and metalographic analysis. Tensile strength measurements confirmed the quality of the welds giving high values of efficiency which reached to 100% in the case of AISI 304 and AISI 420 welding. In the presentatioll of the work, the first chapter gives an intróduction to laser welding technology emphasizing its importance and possibilities; it is also pointed out the main applications and demands in joining these materiaIs. The main theoretical aspects involved in laser welding technique as well as a comparison with conventional welding methods are presented in chapter two. The third chapter is devoted to used materiaIs and methods, in this section the main mechanical and metallurgical properties of the materiaIs are presented along with their weldability and most common applications. The forth chapter describes in detaiI the materiais and methods for the tested process as well for the anaIysis of the obtained results. The obtained welds are analyzed by different methods and approach in chapter five. In chapter six the main conclusions are summarized and suggestions for further work are presented.