dc.contributor.author | Batistão, Bruna Fernanda | |
dc.date.accessioned | 2021-02-04T21:11:41Z | |
dc.date.available | 2021-02-04T21:11:41Z | |
dc.date.issued | 2021-01-25 | |
dc.identifier.citation | BATISTÃO, Bruna Fernanda. Weldability of AA5083-O/H111 and naval GL D36 steel lap joints by friction stir welding. 2021. Dissertação (Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2021. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/13816. | * |
dc.identifier.uri | https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/13816 | |
dc.description.abstract | Steel structures welded with aluminum alloys, which combine the low cost and high mechanical strength of steel with the weight reduction and the excellent specific properties of the aluminum alloys, are in great demand. In this context, Friction Stir Welding (FSW) stands out because it reaches lower temperatures during the welding process, reducing the thickness of the Intermetallic Compound (IMC) layers formed. Based on this, the present work proposed the application of the FSW technique to weld AA55083-O/H111 aluminum alloy to Naval GL D36 steel in lap joint configuration. For this, the influence of the welding parameters (welding speed from 5 mm/s to 15 mm/s and rotational speed from 300 rpm to 1100 rpm) on the microstructure, interface, and mechanical properties was analyzed. Joints without voids or defects were produced using low welding speeds (5 mm/s and 7 mm/s) and intermediate rotational speeds (500 rpm, 700 rpm and 900 rpm). It was observed that the decrease in the rotational speed or increase in the welding speed resulted in scattered voids and tunnel defects, a reduction in the grain size of the aluminum stir zone to a minimum of 4.04 um (5 mm/s and 300 rpm), and, consequently, an increase of the microhardness in this zone to a maximum of 100 HV0.2 (5 mm/s and 300 rpm). The maximum microhardness of 662 HV0.2 was obtained in the interface, due to the presence of the FeAl and Fe3Al IMC layers, which increased in thickness with the increasing of the welding speed and rotational speed. A combination of thinner IMC layers, higher steel hooks height, and micro interlocks in the weld interface resulted in better mechanical properties, achieving a maximum average lap shear strength load of 16.98 kN. | eng |
dc.description.sponsorship | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) | por |
dc.description.sponsorship | Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) | por |
dc.language.iso | eng | eng |
dc.publisher | Universidade Federal de São Carlos | por |
dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil | * |
dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/ | * |
dc.subject | Ligas de alumínio | por |
dc.subject | Aço | por |
dc.subject | Soldagem por fricção e mistura | por |
dc.subject | Construção naval | por |
dc.subject | Configuração de junta de sobreposição | por |
dc.subject | Aluminum alloys | eng |
dc.subject | Steel | eng |
dc.subject | Friction stir welding | eng |
dc.subject | Shipbuilding | eng |
dc.subject | Lap joint configuration | eng |
dc.title | Weldability of AA5083-O/H111 and naval GL D36 steel lap joints by friction stir welding | eng |
dc.title.alternative | Soldabilidade de juntas de sobreposição de AA5083-O/H111 e aço naval GL D36 por soldagem por fricção e mistura | por |
dc.type | Dissertação | por |
dc.contributor.advisor1 | Gargarella, Piter | |
dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/4641435644243916 | por |
dc.contributor.advisor-co1 | Alcântara, Nelson Guedes de | |
dc.contributor.advisor-co1Lattes | http://lattes.cnpq.br/3123107570992184 | por |
dc.description.resumo | Estruturas de aço soldadas com ligas de alumínio, que combinam o baixo custo e a alta resistência mecânica do aço com a redução de peso e as excelentes propriedades específicas das ligas de alumínio, estão em grande demanda. Nesse contexto, a soldagem por fricção e mistura (FSW - Friction Stir Welding) se destaca por atingir menores temperaturas durante o processo de soldagem, reduzindo a espessura das camadas de compostos intermetálicos (IMC - Intermetallic Compounds) formadas. Baseado nisso, o presente trabalho propôs a aplicação da técnica de FSW na soldagem da liga de alumínio AA5083-O/H111 ao aço naval GL D36 com configuração de junta sobreposta. Para isso, foi analisada a influência dos parâmetros de soldagem (velocidade de soldagem de 5 mm/s a 15 mm/s e velocidade de rotação de 300 rpm a 1100 rpm) nas propriedades microestruturais, da interface e mecânicas. Juntas sem vazios ou defeitos foram produzidas usando baixas velocidades de soldagem (5 mm/s e 7 mm/s) e velocidades rotacionais intermediárias (500 rpm, 700 rpm e 900 rpm). Observou-se que a diminuição da velocidade de rotação ou aumento da velocidade de soldagem resultaram em vazios e defeitos de túnel, redução no tamanho de grão da zona de mistura do alumínio até um mínimo de 4.04 um (5 mm/s and 300 rpm) e, consequentemente, aumento da microdureza nessa região até um máximo de 100 HV0.2 (5 mm/s and 300 rpm). A microdureza máxima de 662 HV0,2 foi obtida na interface, devido à presença de camadas dos IMC FeAl e Fe3Al, que aumentaram em espessura com o aumento da velocidade de soldagem e velocidade de rotação. A combinação de camadas IMC mais finas, maior altura dos ganchos de aço e micro intertravamentos na interface da solda resultou em melhores propriedades mecânicas, atingindo uma carga de cisalhamento máxima de 16,98 kN. | por |
dc.publisher.initials | UFSCar | por |
dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais - PPGCEM | por |
dc.subject.cnpq | ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA::METALURGIA FISICA | por |
dc.description.sponsorshipId | FAPESP: 2019/04613-3 | por |
dc.description.sponsorshipId | CAPES: 88887.334477/2019-00 | por |
dc.publisher.address | Câmpus São Carlos | por |
dc.contributor.authorlattes | http://lattes.cnpq.br/4842890331231831 | por |