Title

CARACTERIZAÇÃO DA LIGA DE ALUMÍNIO 5083 SOLDADA PELO PROCESSO FRICTION STIR WELDING

CHARACTERIZATION OF THE FRICTION STIR WELDED AA5083 ALUMINIUM ALLOY

Authorship

Silva, Elisabete Pinto da; Oléa, César Afonso Weis; Silva, Antonio Augusto Mônaco da; Santos, Jorge dos; Strohaecker, Telmo Roberto

Silva, Elisabete Pinto da

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Oléa, César Afonso Weis

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Silva, Antonio Augusto Mônaco da

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Santos, Jorge dos

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Strohaecker, Telmo Roberto

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DOI

10.5151/2594-5327-0378

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Abstract

Friction Stir Welding (FSW) é um processo de soldagem no estado sólido que pode ser aplicado com sucesso para todas ligas de Alumínio em uma ampla faixa de espessuras. O processo consiste na deformação plástica produzindo calor por fricção através de uma ferramenta cilíndrica com um pino que rota e é movido longitudinalmente a uma velocidade estipulada no material a ser soldado. O metal escoa em volta da ferramenta à medida que o pino é rotado, sendo então forjado pela pressão através do ombro da ferramenta. A deformação plástica causa recristalização da microestrutura produzindo uma estrutura de grãos muito finos no centro da solda. O processo FSW é caracterizado principalmente pela alta qualidade da junta, mesmo com pouca preparação antes ou após a realização da solda; velocidade de produção relativamente rápida; microestrutura granular-fina no centro da solda; alta resistência à fadiga e capacidade para unir juntas dissimilares. Neste trabalho, placas da liga de Alumínio AA5083 H111 com 4mm de espessura foram soldadas por FSW. O objetivo do trabalho é avaliar propriedades mecânicas nas diferentes regiões da solda, visando estabelecer uma relação entre parâmetros de solda e desempenho da junta soldada. A caracterização inclui ensaios de tração, micro-tração e dureza. Além disso, aspectos macroestruturais da solda foram avaliados através de macrografias. O material apresentou bom desempenho mecânico nas diferentes regiões da junta soldada.

Friction Stir Welding is a solid-state joining technique that can be successfully applied to all aluminium alloys in a wide range of thickness. The process consists in a rotating tool that is forced down onto the metal plates and moved relative to them, causing frictional heating and mechanical deformation. As the tool rotates along the joint, plasticized material is stirred and forged behind the tool by the tool shoulder. Plastic deformation causes recrystallisation of the microstructure producing a very fine grain structure in the weld nugget. The FSW process is characterized mainly by: a high joint quality, relatively high productivity, fine-grained microstructure in the nugget, high fatigue strengths and ability to join dissimilar alloys. In this work, 4mm- thick plates of AA5083 H111 were welded by FSW (butt-welds). The main objective was to evaluate the mechanical properties in the different regions of the weld, establishing a relationship between the weld parameters and the performance of the welded joint. The characterization includes tensile and microflat tensile tests as well as microhardness measurements. Macrostructural aspects of the weld were also evaluated. The material presented good mechanical behavior in the different regions of the welded joint.

Keywords

Friction stir welding, AA5083 H111, ensaios de tração.

Friction Stir Welding (FSW), Al 5083 H111, tensile.