O nióbio compõe o grupo dos metais refratários e possui como principal característica uma boa resistência mecânica e à corrosão, associado a um relativo baixo peso específico, se comparado ao tântalo, por exemplo. O nióbio puro na forma de chapas finas é usado em aplicações industriais específicas como para a fabricação de cavidades supercondutoras e na indústria nuclear. Chapas de nióbio puro também podem ser usadas na fabricação ou reparos de revestimento interno de equipamentos para indústria química. Porém, há desafios para a soldagem do nióbio especialmente com relação à absorção de contaminantes presentes no ambiente (oxigênio, nitrogênio, hidrogênio e carbono). Estes elementos promovem o endurecimento e a fragilização do material, razão pela qual deve se utilizar gás de proteção ou soldar a vácuo. Cita-se que os processos comumente utilizados são GTAW (Gas tungsten arc welding), também conhecido como TIG (tungsten inert gas) e EBW (electron beam welding), ou seja, soldagem por feixe de elétrons, que se dá a vácuo. A soldagem a Laser do nióbio é uma alternativa a outros processos de soldagem e uniões de peças. O Laser apresenta alta concentração de energia, maior velocidade de soldagem, baixo aporte térmico, maior precisão e controle, sendo possível sua automatização, sem retrabalho pós soldagem e com ganho de produtividade. Neste trabalho foi realizada caracterização mecânica e microestrutural de chapas de nióbio puro com 2,3 mm de espessura, soldadas a Laser, definindo-se os parâmetros de soldagem mais adequados à chapa, adotando-se o método de soldagem a Laser em cheio (bead-on plate). Foram controladas a potência, a velocidade de soldagem e a vazão do gás de proteção, para o qual se usou o argônio de alta pureza. Na sequência, foram realizadas análises dos defeitos encontrados e da seção transversal dos corpos de prova, medições de microdureza Vickers, ensaios de tração e dobramento para a caracterização da melhor condição de soldagem. A solda com melhor resultado, foi a realizada com 1800 W, velocidade de soldagem de 10 mm/s e vazão de argônio de 10 L/min. Verificou-se, porém, importante redução da resistência à tração, limite de escoamento, alongamento e ductilidade nos cordões de solda. Testes de tração revelaram comportamento distintos, dúctil e frágil, dependendo da condição analisada. A melhor condição manteve o comportamento dúctil e resistência à tração e limite de escoamento superiores ao requerido para a chapa laminada (metal base).

Niobium makes up the group of refractory metals and its main characteristic is good mechanical and corrosion resistance, associated with a relatively low specific weight when compared to tantalum, for example. Pure niobium in the form of thin sheets is used in specific industrial applications such as the manufacture of superconducting cavities and in the nuclear industry. Pure niobium sheets can also be used to manufacture or repair the inner wall of chemical industry equipment. However, there are challenges for welding niobium especially with regard to the absorption of contaminants present in the environment (oxygen, nitrogen, hydrogen and carbon). These elements promote the hardening and weakening of the material. That is why shielding gas or vacuum welding must be used. It is mentioned that the commonly used processes are GTAW (Gas tungsten arc welding), also known as TIG (tungsten inert gas) and EBW (electron beam welding). Laser welding of niobium is an alternative to other welding processes. The Laser has a high concentration of energy, higher welding speed, low heat input, greater precision and control, making it possible to automate it, without post-welding rework and with productivity gains. In this work, mechanical and microstructural characterization of 2.3 mm thick sheets of pure niobium, laser welded, was carried out, defining the most suitable welding parameters for the sheet, adopting the bead-on plate laser welding. The power, welding speed and flow rate of the shielding gas, for which high-purity argon was used, were controlled. Subsequently, the defects found, dimensional of the weld beads, penetration were evaluated through the cross-section of the specimens. Measurements of Vickers hardness, tensile and bending tests were carried out to characterize the best welding condition. The weld with the greater result was performed with 1800 W, welding speed of 10 mm/s and argon flow rate of 10 L/min. There was, however, an important decrease in tensile strength, yield strength, elongation and ductility in the weld beads. Tensile tests revealed different behavior, ductile and brittle, depending on the condition analyzed. The best condition kept the ductile behavior and tensile strength higher than required for the sheet (base metal).