Título

ESTUDO DA SOLDABILIDADE A LASER E A TIG DO TITÂNIO A40 PARA EMPREGO EM SISTEMAS PNEUMÁTICOS DE AERONAVES

WELDABILITY STUDY OF LASER BEAM AND ARC WELDING OF A40 TITANIUM FOR USE IN AIRCRAFTS PNEUMATIC SYSTEM

Autoria

Carvalho, Sheila Medeiros de; Baptista, Carlos Antonio Reis Pereira; Lima, Milton Sérgio Fernandes de; Cardoso, Andréia de Souza Martins

DOI

10.5151/2594-5327-16367

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Resumo

O conjunto de tubos denominado engine bleed air system, também conhecido como sistema pneumático, tem a função de conduzir o ar quente pressurizado desde o motor até os pontos de utilização pelos sistemas ambientais de uma aeronave. A ocorrência de falhas em serviço de peças do sistema pneumático soldadas pelo processo TIG (Tungsten Inert Gas), motivou o estudo da substituição desse processo pelo processo de soldagem a laser. Para desenvolver o procedimento de soldagem foi utilizado um laser a fibra de 2 kW de potência e o material estudado foi o Ti A40. As avaliações microestruturais e de microdureza dos cordões de solda evidenciaram a adequação do processo. A melhor condição de solda a laser apresentou limite de resistência igual a 238 MPa, valor inferior aos 324 MPa mostrados pela solda TIG. No entanto, a solda laser falhou por cisalhamento, e sua resistência mecânica pode ser aumentada por meio da execução de dois cordões paralelos. Os ensaios de fadiga mostraram a mesma tendência do comportamento em tração.

 

The engine bleed air system, also known as pneumatic system, conducts the pressurized hot air from the engine to the environmental control systems of the aircrafts. Possibility of fails during service of arc welded pneumatic parts driven further developments of laser beam welding (LBW), as an alternative method. Here, a fiber laser with 2 kW average power has been employed to weld a A40 titanium alloy. Both microstructural and hardness examinations of weldments shown that the laser method is adequate. The best laser welding condition presented an ultimate stress of 238 MPa, which is lower than observed in arc welding, i.e. 324 MPa. However, the laser welded joints had failed by shearing and the actual mechanical resistance could be increased by consecutive parallel weld runs. The fatigue mechanical testing shown similar procedures for both arc and laser welded samples.

Palavras-chave

Solda laser; TIG; Ti A40; Comportamento mecânico.

Laser beam welding (LBW); Arc welding; A40 titanium alloy; Mechanical behavior.