Orientador: Carlos Alberto Cimini Júnior

Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica

Resumo: A soldagem por atrito com pino não consumível (SAPNC), tem se mostrado muito útil na possível solução de limitações apresentadas por outros processos de soldagem, gerando juntas soldadas com menor nível de tensão residual e menor distorção final, permitindo soldar ligas metálicas não...

Resumo: A soldagem por atrito com pino não consumível (SAPNC), tem se mostrado muito útil na possível solução de limitações apresentadas por outros processos de soldagem, gerando juntas soldadas com menor nível de tensão residual e menor distorção final, permitindo soldar ligas metálicas não soldáveis por outros processos e apresentando a vantagem de não necessitar de material consumível. Porém, para uma possível aplicação prática desta tecnologia, se torna importante o conhecimento de parâmetros de resistência mecânica, resistência à fadiga e resistência à fratura da junta soldada. Dentro deste contexto, este trabalho procurou avaliar experimentalmente a medida da tenacidade à fratura de juntas de aço inoxidável supermartensítico via SAPNC por meio de ensaios padronizados de CTOD (Crack Tip Opening Displacement) de acordo com a norma BS 7448. Para isto, foi necessária a preparação de corpos de prova de tamanho padronizado em função da espessura da chapa. As chapas utilizadas foram usinadas com espessura de 17,7±0,2mm e posteriormente unidas por soldagem SAPNC, sendo a partir destas retirados corpos de prova de ensaio de flexão de três pontos. Procedendo-se a aplicação de uma carga senoidal sobre a amostra obtida, foram produzidas os pré-trincamentos necessários ao ensaio. Destes, se obtiveram resultados que, mostram que a soldagem deste material produz juntas com valores CTOD abaixo daqueles apresentadas pelo material de base, fragilizando acentuadamente a junta soldada somente na chamada região de avanço. Além disso, o modo de fratura se mostrou dúctil, com a geometria do trincamento sendo fortemente influenciada pelas alterações microestruturais geradas pelo processo

Abstract: The friction welding with non-consumable pin (SAPNC), has proved very useful in the solution of possible limitations presented by other welding processes, generating welded joints with lower residual stress and lower distortion, allowing welding of alloys not weldable by other processes...

Abstract: The friction welding with non-consumable pin (SAPNC), has proved very useful in the solution of possible limitations presented by other welding processes, generating welded joints with lower residual stress and lower distortion, allowing welding of alloys not weldable by other processes and having the advantage of requiring no consumables. However, for a possible practical application of this technology, it becomes important to know the mechanical strength, fatigue strength and resistance to fracture of the welded joint. Within this context, this study sought to experimentally measure the fracture toughness of supermartensitic stainless steel joints made via SAPNC through standardized CTOD (Crack Tip Opening Displacement) tests in accordance with BS 7448 standard. For this was necessary to prepare specimens of standardized size as a function of plate thickness. The plates used were machined with a thickness of 17.7 ± 0.2 mm and subsequently joined by SAPNC welding being removed from these three point bending assay specimens. Proceeding applying a sinusoidal load on the obtained samples were produced precracks needed for testing. From these, were obtained results that show that the welding of this material produces joints with CTOD values below those presented by the base material, markedly weakening the welded joint only in the region called advancing side. Furthermore, the fracture mode showed being ductile, and the geometry of the cracking being strongly influenced by the microstructural changes generated by the process