Title

FRICTION STIR WELDING OF Ti-ALLOYS FUTURE PERSPECTIVES

FRICTION STIR WELDING OF Ti-ALLOYS FUTURE PERSPECTIVES

Authorship

Ramirez, Antonio J.; Juhas, Mary C.

Ramirez, Antonio J.

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Juhas, Mary C.

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DOI

10.5151/2594-5327-0286

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Abstract

A soldagem por atrito com pino (SAP) (friction stir welding - FSW) de ligas de alumínio é uma tecnologia já bastante difundida e amadurecida com importantes aplicações na industria aeroespacial e no futuro próximo é esperada sua entrada em outros segmentos como a industria automobilística. Porém, o desenvolvimento da SAP de ligas com temperatura de fusão elevado como os aços carbono e inoxidáveis, as ligas de níquel e as ligas de titânio está bem incipiente e ainda não existem aplicações comerciais. Tanto fatores técnicos (material do pino), como fatores econômicos limitam a aplicação deste processo de união para materiais “duros” à produção de bens com elevado valor agregado. Em especial as vantagens metalúrgicas e mecânicas da SAP fazem este processo bastante atrativo para soldar ligas de titânio, as quais são amplamente utilizadas nas industrias aeroespacial, química, medica, petróleo e outros produtos de consumo de alto valor. Este trabalho discute as vantagens metalúrgicas da soldagem ou processamento por atrito com pino de ligas de Titânio, na luz de trabalho experimental com a liga comercial Ti-6Al- 4V.

Friction stir welding (FSW) of aluminum alloys is nowadays a well developed and almost mature technology with wide application in the aerospace industry and in the near future in the automotive industry. However, the FSW of higher melting temperature alloys as steel, stainless steel, Ni-base alloys and Ti alloys is well behind, mainly because of technical difficulties. Technical problems associated with the tool and the economics of this joining process limits its applicability to these harder materials to high-end products. However, there is an alloy system, for which the metallurgical advantages of FSW and the material cost make this joining process a very attractive alternative. These alloys are the Ti alloys, which are extensively used in the aerospace, oil, chemical, medical, and high-end consumer goods industry. The metallurgical advantages of friction stir welding or processing of Ti alloys are discussed in the light of a work with the commercial Ti-6Al-4V alloy.

Keywords

Soldagem por atrito com pino, Ligas de titânio, Ti-6Al-4V, Zona Termo-Mecanicamente afetada, Globularização de fase Alfa, Fase Alfa Secundária.

Friction stir welding; Titanium alloys; Ti-6Al-4V; TMAZ; Alpha globularization; Secondary alpha.