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dc.contributor.authorCastro, Camila Caroline de
dc.date.accessioned2019-05-29T20:20:42Z
dc.date.available2019-05-29T20:20:42Z
dc.date.issued2019-04-26
dc.identifier.citationCASTRO, Camila Caroline de. Refill Friction Stir Spot Welding: evaluation of the welding of AA2198-T8 sheets and preliminary tool wear investigation. 2019. Dissertação (Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2019. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/11440.*
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/11440
dc.description.abstractRefill Friction Stir Spot Welding (RFSSW) is an innovative method for joining similar and dissimilar lightweight metallic materials or thermoplastics. This technique has the advantage of issuing energy savings, producing welds with suitable mechanical properties and having the possibility of industrial scalability with the use of robots and automation. The use of aluminum alloys is widespread in aircraft industry. However, some of these alloys present poor weldability with conventional methods, an issue which can be overcome with the use of friction-based processes such as RFSSW. Furthermore, the substitution of riveting (today used as joining method for these alloys) can cause a reduction of aircraft weight, saving energy and potentially reducing costs. This work presents the evaluation of overlapped joints performed on AA2198-T8 1.6 and 3.2 mm-thick sheets produced by RFSSW. The optimization and correlation between process parameters and weld performance was studied by employing design of experiment (Taguchi) and analysis of variance (ANOVA) by measuring the welds’ response to the variation of welding time, plunge depth and rotational speed in order to verify the technical feasibility of the process. Moreover, the stir zone area was quantified and a positive correlation of this area was found with lap shear strength (LSS) performance. Finally, a preliminary study of the tool wear effects on the welds’ properties and microstructure was performed. Although results show a trend in reduction of lap shear strength along the 2350 studied joints, all the tested welds presented good mechanical properties, which greatly exceed the minimum standardized requirements for aircraft industry. However, more studies need to be carried out in order to determine the wear effects on the tool which affect the welds’ properties and tool lifecycle and might influence the economic and technical feasibility of using this technique in large scale industrial setups.eng
dc.description.sponsorshipConselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)por
dc.language.isoengeng
dc.publisherUniversidade Federal de São Carlospor
dc.rights.uriAcesso abertopor
dc.subjectRefill Friction Stir Spot Weldingeng
dc.subjectAA2198eng
dc.subjectTaguchi methodeng
dc.subjectTool weareng
dc.subjectSoldagem por ficção a ponto com preenchimentopor
dc.subjectDesgaste da ferramentapor
dc.titleRefill Friction Stir Spot Welding: evaluation of the welding of AA2198-T8 sheets and preliminary tool wear investigationeng
dc.typeDissertaçãopor
dc.contributor.advisor1Alcântara, Nelson Guedes de
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/3123107570992184por
dc.contributor.advisor-co1Plaine, Athos Henrique
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/8992899102845408por
dc.description.resumoSoldagem por fricção a ponto com preenchimento (RFSSW) é uma técnica inovadora para soldagem de materiais similares e dissimilares aplicada em ligas leves e termoplásticos. Suas principais vantagens estão relacionadas à economia de energia, produção de soldas com propriedades mecânicas adequadas, facilidade de automatização do processo, redução do peso e adequação para soldagem de ligas de alumínio. Este trabalho apresenta a avaliação de juntas sobrepostas por RFSSW de chapas de AA2198-T8 nas espessuras de 1.6 e 3.2 mm. A otimização e correlação entre os parâmetros de processo e o desempenho das soldas foi estudada por meio da metodologia Taguchi e análise de variância (ANOVA) considerando-se a resposta das propriedades das juntas às variações de velocidade de rotação da ferramenta, tempo de soldagem e profundidade de penetração a fim de se verificar a viabilidade técnica do processo. Também foi avaliada a variação área da zona de mistura com o desempenho mecânico das juntas, identificando-se uma correlação positiva entre essas variáveis. Por fim, um estudo preliminar dos efeitos do desgaste da ferramenta foi realizado considerando-se as alterações nas propriedades e microestrutura das juntas. Embora os resultados indiquem uma tendência à redução da resistência ao cisalhamento ao longo das 2350 soldas produzidas, os ensaios realizados durante o estudo revelaram soldas com desempenho mecânico satisfatório, excedendo os requisitos mínimos normatizados para a união de estruturas aeronáuticas. A avaliação preliminar sobre o desgaste da ferramenta de RFSSW indica a necessidade de estudos complementares para a determinação dos efeitos sobre a ferramenta que afetam sua vida útil e as propriedades das juntas, além de fatores que influenciam a viabilidade técnica e econômica da tecnologia em larga escala.por
dc.publisher.initialsUFSCarpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais - PPGCEMpor
dc.subject.cnpqENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA::METALURGIA DE TRANSFORMACAOpor
dc.description.sponsorshipIdCNPq: 134520/2017-3por
dc.ufscar.embargoOnlinepor
dc.publisher.addressCâmpus São Carlospor
dc.contributor.authorlatteshttp://lattes.cnpq.br/2772920313882824por


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