Título

VARIAÇÕES DO BACKING BAR NO ESTUDO DO PROCESSO FRICTION STIR WELDING (FSW) EM LIGAS DE ALUMÍNIO

WELDING (FSW) OF ALUMINIUM ALLOYS AS INFLUENCED BY CHANGES TO BACKING BAR MATERIAL

Autoria

Rosales, Marcio Jose Cuccolo; Alcântara, Nelson Guedes de; Santos, Jorge Fernandez dos

DOI

10.5151/2594-5327-0363

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Resumo

O desenvolvimento de novos materiais estruturais – especialmente ligas leves e aços de elevada resistência mecânica – vem sendo amplamente impulsionado pelas indústrias automotiva e aeroespacial. Embora sua aplicação, seja muitas vezes limitada em função da dificuldade de unirem-se tais materiais, Friction Stir Welding (FSW) é um processo de soldagem no estado sólido que proporciona ótimo desempenho, resultando em juntas de alta qualidade. Para o melhor controle do processo, foi realizado estudo acerca das condições térmicas (geração e fluxo de calor) e de deformação plástica das ligas do sistema Al-Mg-Si e Al-Cu-Mg, através do uso de três diferentes materiais que compõem o backing bar (cobre, aço e cerâmico) de condutividade térmica distinta. Além de influenciar a transferência de calor e impedir a perda de material na junta, o backing contribui para alterações microestruturais e a consolidação do material na raiz de solda. O presente trabalho visa relacionar a influência do backing na formação de zonas deformadas pelo processo FSW, a fim de compreender a transferência de calor em relação às variáveis do processo. A extração e o fluxo de calor variam em função da condutividade do backing e da resistência à deformação plástica dos materiais.

 

Although new structural and advanced materials are being considered for use in the automotive and aircraft industries, especially lightweight alloys as well as advanced high strength steels, the successful introduction of such materials depends on the availability of proven joining technologies that can provide for high quality and performance joints. Solid- state joining techniques such as Friction Stir Welding (FSW) are a natural choice since welds are produced at low temperatures thus the low heat input provides for limited distortion; and microstructural as well as mechanical degradation. Great effort is currently being made in the joining of Al-Cu-Mg and lately in the Al-Mg-Si alloys because of their high strength, improved formability and application in airframe structures. FSW is a continuous, hot shear, autogenous process involving a non-consumable and rotating tool plunged between two abutting workpieces. The backing bar plays an important role in heat transfer from the join or stir zone, which in turn must influence weld microstructure as well as consolidation of material in the root of the join. This study has been undertaken to investigate issues concerning heat generation, heat transfer and plastic deformation within the stir zone of friction stir welded aircraft aluminium alloys.

Palavras-chave

Friction stir welding; Backing bar; Ligas de alumínio; Transferência de calor.

Friction stir welding; Backing bar; Aluminum alloys; Heat transfer.