efeito do número de passes e do tratamento térmico pós-soldagem

FREDDY POETSCHER

EFEITO DO NMERO DE PASSES E DO TRATAMENTO TRMICO

PS-SOLDAGEM DE LIGA DE ALUMNIO AA 6063 SOLDADA POR

ATRITO LINEAR COM MISTURA (FSW).

So Paulo 2009

FREDDY POETSCHER

EFEITO DO NMERO DE PASSES E DO TRATAMENTO TRMICO

PS-SOLDAGEM DE LIGA DE ALUMNIO AA 6063 SOLDADA POR

ATRITO LINEAR COM MISTURA (FSW).

Tese apresentada Escola Politcnica da Universidade de So Paulo como requisito para obteno do ttulo Doutor em Engenharia

rea de Concentrao: Engenharia Metalrgica e de Materiais

Orientador: Srgio Duarte Brandi

So Paulo 2009

FICHA CATALOGRFICA

Poetscher, Freddy

Efeito do nmero de passes e do tratamento trmico ps-soldagem de liga de alumnio AA 6063 soldada por atrito linear com mistura (FSW) / Freddy Poetscher; orientador Srgio Duarte Brandi. ed.rev. -- So Paulo, 2009.

163 p. Tese (Doutorado) Escola Politcnica da Universidade de So

Paulo. Departamento de Engenharia Metalrgica e de Materiais. 1.Soldagem por FSW 2.Soldagem no estado slido 3.Soldagem

por atrito linear com mistura (SALM) 4.Alumnio I. Universidade de So Paulo. Escola Politcnica. Departamento de Engenharia Metalrgica e de Materiais II.t.

Este exemplar foi revisado e alterado em relao verso original, sob responsabilidade nica do autor e com a anuncia de seu orientador. So Paulo, de Junho de 2009. Assinatura do autor __________________________________ Assinatura do orientador ______________________________

Que eu queira o que Deus quer que eu queira. So Tomaz de Aquino

minha amada esposa Sylvia, minha alma gmea companheira.

Aos meus filhos Erich e Johann, minha eternidade.

iii

AGRADECIMENTOS

Agradeo ao meu orientador Prof. Dr. Srgio Duarte Brandi pelo acolhimento,

convivncia e uma orientao livre, precisa e sempre presente.

Ao Departamento de Engenharia Metalrgica e de Materiais da Escola Politcnica

pela estrutura de apoio tcnica e administrativa para a conduo deste trabalho.

empresa CBA pelo fornecimento dos materiais e suporte nos ensaios, em especial

aos Srs. Miguel Borodiak, Alex Sandro Felipe de Moraes e Ivan Menegueo pelo

auxlio nas preparaes das amostras e ao Mestre Eng. Rodrigo Camargo Campana

pelo suporte na CBA.

Ao IST-Lisboa-Portugal pela soldagem dos corpos de prova, em especial a Prof. Dra.

Luisa Quintino e ao Prof. Dr. Pedro Vilaa.

Ao aluno de intercmbio Jean-Baptiste Chesnot da cole Nationale Suprieure de

Chimie de Lille Frana pela ajuda na preparao e conduo dos ensaios iniciais

de calorimetria.

Ao Laboratrio de Fenmenos de Superfcie (LFS) pela ajuda na preparao de

amostras e medidas de microdureza.

Ao Prof. Alberto do Dema UFSCar pelas orientaes e ensaios de EBSD.

Ao IPT pelo suporte nos ensaios e preparaes de amostras, em especial ao Sr.

Jos Belotti.

Ao Prof. Dr. Ricardo H.R. Castro da FEI pela ajuda nos ensaios de calorimetria.

Aos Tcnicos Vincios, Aline, Luan, Lvio e Cludio que ajudaram na preparao de

amostras.

Aos colegas de Ps Drio, Eduardo, Maria, Flvio, Riccardo, Franco pela

convivncia e ajuda nos momentos de dificuldades.

Aos colegas da Testmat, Eng. Cristiano Lagatta e Eng. Joo Alves, que ajudaram na

realizao dos ensaios e na minha ausncia na empresa.

Aos colegas da Voith que direta ou indiretamente ajudaram na realizao deste

trabalho.

iv

RESUMO

O processo de soldagem por atrito linear com mistura (FSW) uma tcnica recente

para a soldagem no estado slido de materiais, em particular para o alumnio e suas

ligas. O processo foi inventado na Inglaterra em 1991. Neste processo, as partes a

serem soldadas so fixadas e uma ferramenta especial realiza a soldagem de forma

contnua. A ferramenta possui uma velocidade de rotao e, durante a sua

translao, o material misturado no estado slido e, conseqentemente, soldando

as duas partes. A junta soldada por FSW de alumnio AA 6063-T6, com espessura

de 3 mm foi caracterizada. A soldagem foi realizada com uma rotao da ferramenta

de 710 rpm e com uma velocidade de translao de 5,3 mm/s. A ferramenta

empregada do tipo three flats, com dimetro do ombro de 14 mm, dimetro do

pino de 3 mm e com ngulo de 90o com relao horizontal. Os corpos de prova

foram soldados em trs condies: um passe, dois passes e dois passes com

inverso de rotao do pino. Aps a soldagem foram realizados os seguintes

tratamentos trmicos: solubilizao, envelhecimento e recozimento. A junta soldada

foi caracterizada por macrografias, micrografias, microdureza, ensaios de

calorimetria diferencial e EBSD. Os resultados mostraram que existem ZTMAs

diferentes conforme a condio dos de passes. O nmero de passes tem influncia

nas componentes da textura alterando de Cubo para Lato e para Goss + Cobre. Os

tratamentos trmicos de envelhecimento e recozimento produziram as maiores e

menores durezas do cordo, respectivamente. Foi observada a sinergia entre os

fatores nmero de passes e regio do cordo no tamanho de gro do cordo. O lado

de retrocesso, aps o tratamento trmico, apresentou os gros mais finos.

Palavras-chave: Soldagem por FSW. Soldagem no estado slido. Soldagem por

atrito linear com mistura (SALM). Alumnio.

v

ABSTRACT

Friction stir welding (FSW) is a recent process for aluminium welding in solid state.

This process was invented in England in 1991. The welding process is done with a

special rotating tool that travels along the joint while the parts are fixed. The tool has

a speed and a rotation and during its translation the material mixtures in solid state

and the joint occurs. The objective of this paper is to show the metallurgical and

mechanical characteristics of a 3 mm thick Aluminum AA 6063 T6 plate welded joint.

The tool rotation speed was 710 rpm and the translation speed was 5.3 mm/s. The

type of the tool used was three flats, with a shoulder diameter of 14mm and pin

diameter of 3mm and perpendicular to the plate. The samples were welded in three

conditions: one pass, two passes and two passes with pin rotation inversion in the

second pass. The welded samples were also submitted to solution heat treatment,

solution heat treatment followed by aging and annealing heat treatments. The welded

joint was studied with these main experimental techniques: optical and scanning

electron microscopy, microhardness, differential scanning calorimetry and electron

backscatter diffraction for texture analysis. The results showed different TAZs

according to the welding conditions. The number of passes has influence over the

texture components changing from Cube to Brass and to Goss + Copper. The aging

and solution heat treatments showed the highest and the lowest hardness,

respectively. Synergy between the welding conditions and weld region was observed

for the grain size results. The retreating side produced the finest grains after heat

treating.

Key-words: Friction stir welding (FSW). Solid state welding. Aluminium.

vi

LISTA DE ILUSTRAES

Figura 1 Soldagem por atrito rotacional (10). ............................................................. 3

Figura 2 Processo de soldagem por atrito linear com mistura (10). ........................... 4

Figura 3 Ensaio de Fadiga. Nmero de ciclos at a ruptura para

alumnio srie 6000. a) Comparao MIG, SALM e Material

de Base, b) Comparao SALM, Cordo de solda obtido por

SALM polido e Material de Base (16, 17). .................................................. 8

Figura 4 Comparativo de trs processos para a soldagem de juntas topo

a topo de ligas de alumnio da srie AA 6000 (27). .................................. 9

Figura 5 Esquema do processo SALM. Adaptado das referncias (28, 29). .............. 10

Figura 6 Exemplos de ferramenta: (a) convencional, (b) tipo WhorlTM e

(c) MX TrifluteTM, desenvolvidas pelo TWI (33). ..................................... 11

Figura 7 SALM duplo. Realizado com duas ferramentas em ambos os

lados de um perfil tpico (34). ................................................................. 11

Figura 8 SALM na fabricao de tubos no ferrosos (34). ....................................... 12

Figura 9 SALM Hbrido: (a) Vista lateral e (b) Vista superior (34)............................. 12

Figura 10 Coordenadas do modelo de McClure (45). ............................................... 14

Figura 11 Ciclos trmicos para a condio 2D em uma distncia de

8,185 mm do centro do cordo para AA 6056-T4 com 3,9

mm de espessura, representando de (a) at (c) o melhor

ajuste entre os valores medidos experimentalmente e os

previstos pelo modelo analtico. Potncia do processo 745W (47). ........................................................................................................ 16

Figura 12 Resultados da interao do pino da ferramenta Triflat com

velocidade translao de 1 mm/s e velocidade de rotao de

120 rpm para liga de alumnio AA 7449 com 20 mm de

espessura. (a) contornos dos valores da velocidade (m/s);

(b) vetores velocidade (mostrando uma superfcie com taxa

de deformao de 1 s-1); (c) taxa de deformao em s-1

(observar que a escala logartmica); (d) contornos de

temperatura (oC) (48). ............................................................................ 18

vii

Figura 13 Contornos de presso (Pa) do pino da ferramenta Triflat com

velocidade translao de 1 mm/s e velocidade de rotao de

120 rpm para liga de alumnio AA 7449 com 20 mm de

espessura (48). ...................................................................................... 19

Figura 14 Ciclo trmico para uma liga AA6082 obtido na regio logo

abaixo do ombro da ferramenta (42, 49). ................................................. 20

Figura 15 Medidas de dureza experimentais e calculadas pelo modele

em liga de alumnio AA6082-T6. Parmetros de soldagem:

velocidade de 5 mm/s; velocidade de rotao do pino de

1500 rpm e fora de 7 kN (42, 49). ........................................................... 21

Figura 16 Efeito do tratamento trmico na microestrutura da junta

soldada por SALM da liga AA6082-T6. Em (a) na condio

como-soldada e em (b) tratada a 510oC por 15 min (42, 49). .................. 22

Figura 17 a) Diagrama de Ashby. b) Diagrama de Ashby para a regio

do cordo de solda (40, 43)...................................................................... 24

Figura 18 Definio das regies de deformao na soldagem SALM, na

parte de trs do pino (50). ...................................................................... 27

Figura 19 Efeito da velocidade de avano e de rotao nas regies de

deformao de material durante a soldagem por SALM de

uma liga de alumnio (55). ...................................................................... 28

Figura 20 Representao esquemtica do crescimento (a) normal (b)

anormal de gros de tamanho mdio D ao longo do tempo t (58). ........................................................................................................ 32

Figura 21 Zona termo-mecanicamente afetada pelo calor: A- Material

no afetado; B- Termicamente afetado; C- Termo-

mecanicamente afetado - plasticamente deformado, com

reas recristalizadas; D- Dinamicamente recristalizado (19).................. 35

Figura 22 Perfil de dureza para cordo de Al 6063 soldado por SALM (68). ........................................................................................................ 38

Figura 23 TEM da solda SALM com precipitados em diferentes regies (54, 68). .................................................................................................... 38

Figura 24 Curva do fluxo de energia obtida por calorimetria diferencial

em amostras de cordo de solda AA 6005 em diferentes

regies do cordo e material de base(71). ............................................. 39

viii

Figura 25 (a) Padres de fluxo de material. Seo longitudinal da

ferramenta, junta e cordo. (b) regies desenvolvidas

durante o processo SALM (82). .............................................................. 41

Figura 26 a) Componentes de textura de laminao de metais CFC no

espao de Euler em 3D: a fibra entre a componente cobre

e lato e a fibra entre a componente do tipo lato e Goss.

b) As sees constantes 2. ................................................................. 44

Figura 27 Mapas EBSD e figuras de plo na condio como

soldado, a) b) e c) referem-se a trs regies no centro do

cordo na regio do onion ring (83). ...................................................... 45

Figura 28 a) Fotografia do cordo soldado com um passe. As setas

indicam a direo e rotao da ferramenta. b) Detalhe do

tipo da ferramenta utilizada. ................................................................. 48

Figura 29 Diferentes condies de soldagem. a) 1 passe b) 2 passes na

mesma direo c) dois passes com direo inversa de

rotao do pino. ................................................................................... 48

Figura 30 Regies de anlise do cordo de solda por SALM................................. 49

Figura 31 Esquema das medidas das reas da zona

termomecanicamente afetada na vista frontal do cordo de

solda. A soma das reas indicadas corresponde a rea total

do cordo. As reas 1 e 2 correspondem a ZTMA. .............................. 53

Figura 32 Matriz de experimentos com dois fatores: Presso e Lote e

dois nveis por fator. Os nmeros dentro da matriz indicam a

seqncia de ensaios. .......................................................................... 57

Figura 33 Arranjo fatorial de dois fatores com dois nveis (99). ................................ 58

Figura 34 Grfico dos efeitos de interao. Os smbolos + e indicam o

nvel do fator no mximo e no mnimo. (a) Fator A sem

interao com Fator B (b) Fator A com interao com Fator

B (99). .................................................................................................... 60

Figura 35 Matriz de experimentos de dois fatores com a e b nveis e n

replicaes, y = resposta (99). ............................................................... 60

ix

Figura 36 Microestruturas frontais das sees dos cordes. (a) 1 passe

Como Soldado (b) 2 passes sem inverso Como Soldado (c)

2 passes com inverso Como Soldado. Ataque: Barker

1,8%. .................................................................................................... 64

Figura 37 Microestruturas da vista superior dos cordes. (a) 1 passe

Como soldado (b) 2 passes sem inverso Como soldado (c)

2 passes com inverso Como soldado. Ataque: Barker 1,8%. ............. 65

Figura 38 Microestruturas da vista da raiz dos cordes. (a) 1 passe

Como Soldado (b) 2 passes sem inverso Como Soldado (c)

2 passes com inverso Como Soldado. Ataque: Barker

1,8%. .................................................................................................... 66

Figura 39 Microestrutura da zona termomecanicamente afetada do

cordo da condio de um passe, lado do avano, vista

frontal. .................................................................................................. 71

Figura 39 Grfico dos efeito das condies de soldagem no tamanho de

gro mdio na regio de gros alongados. .......................................... 72

Figura 40 Efeito das interaes no tamanho de gro alongado. ............................ 73

Figura 42 Microestrutura do centro do cordo mostrando os gros

equiaxiais.. ........................................................................................... 75

Figura 43 Efeito da condio de soldagem no tamanho de gro

equiaxial. .............................................................................................. 75

Figura 43 Microestrutura do metal de base na condio como-recebido..

Ataque: Barker 1,8%. ........................................................................... 77


Solubilizado (b) 2 passes sem inverso Solubilizado (c) 2

passes com inverso Solubilizado. Ataque: Barker 1,8%. ................... 79


Envelhecido (b) 2 passes sem inverso Envelhecido (c) 2

passes com inverso Envelhecido. Ataque: Barker 1,8%. ................... 80


Recozido, 2h (b) 2 passes sem inverso Recozido 2h (c) 2

passes com inverso Recozido 2h. Ataque: Barker 1,8%. ................... 81

x


Recozido, 8h (b) 2 passes sem inverso Recozido 8h (c) 2


Figura 48 - Microestruturas da vista superior dos cordes. (a) 1 passe







Recozido 8h (b) 2 passes sem inverso Recozido 8h (c) 2









Recozido 8h (b) 2 passes sem inverso Recozido 8h (c) 2


Figura 54 Grfico de frao recristalizada ao longo do tempo para o

recozimento. Curvas para frao recristalizada total. Os

smbolos indicam os valores medidos. ................................................. 89

Figura 55 Recristalizao secundria avanando da superfcie para o

centro do cordo. Soldagem com um nico passe, lado do

avano. Ataque: Barker. ....................................................................... 90

Figura 56 Efeito das condies de soldagem, tratamento trmico

posterior e localizao na rea de recristalizao secundria

do cordo. ............................................................................................ 91

Figura 57 Anlise de ANOM indicando os efeitos significativos na

alterao da rea recristalizada secundariamente durante o

recozimento dos cordes de solda. ...................................................... 92

xi

Figura 58 Efeitos do tratamento trmico de recozimento, condio do

cordo e localizao no tamanho de gro equiaxial. ........................... 95

Figura 60 Efeitos do tratamento trmico e localizao no tamanho de

gro da ZTMA. ..................................................................................... 97

Figura 61 Efeitos das interaes entre localizao no cordo e condio

de soldagem. ........................................................................................ 98

Figura 62 Mapa de orientao do gro. Material de base apresentando

uma textura na direo . .......................................................... 100

Figura 63 Mapa de ndice de qualidade de ensaio (IQ). Material de

Base. .................................................................................................. 101

Figura 64 Diferena de orientao entre gros do material de base. ................... 101

Figura 65 Diferena de orientao entre gros do material de base. ................... 102

Figura 66 FDO (EBSD) obtida para o material de base. ...................................... 103

Figura 67 Tamanho de gro do metal de base. .................................................... 103

Figura 68 Porcentagem acumulada da distribuio dos tamanhos de

gro obtidos por EBSD do Material de Base. ..................................... 104

Figura 69 Mapa de orientao de gro para a condio de um passe.

Regio de avano da ferramenta. ...................................................... 105

Figura 70 Diferena de orientao dos gros para a condio de um

passe. Regio de avano da ferramenta. ........................................... 106

Figura 71 FDO (EBSD) obtida para a condio de um passe. Regio de

avano da ferramenta. ....................................................................... 107

Figura 72 Tamanho de gro para a condio de um passe. Regio de


Figura 73 Mapa de orientao de gro para a condio de um passe.

Regio de retrocesso da ferramenta. ................................................. 108

Figura 74 Diferena de orientao dos gros para a condio de um

passe. Regio de retrocesso da ferramenta. ..................................... 109

Figura 75 Comparao entre as diferenas de orientao dos gros do

cordo de solda com um passe, no lado do avano e do

retrocesso, comparado com o metal de base. ................................... 109

Figura 76 FDO (EBSD) obtida para a condio de um passe. Regio de

retrocesso da ferramenta. .................................................................. 111

xii

Figura 77 Tamanho de gro para a condio de um passe. Regio de


Figura 78 Comparao entre as porcentagens acumuladas da

distribuio dos tamanhos de gro obtidos por EBSD do

cordo com um nico passe nos lados de avano e

retrocesso e do metal de base. .......................................................... 112

Figura 79 Mapa de orientao de gro para a condio de dois passes.


Figura 80 Diferena de orientao dos gros para a condio de dois

passes. Regio de avano da ferramenta. ......................................... 114

Figura 81 FDO (EBSD) obtida para a condio de dois passes. Regio

de avano da ferramenta. .................................................................. 114

Figura 82 Tamanho de gro para a condio de dois passes. Regio de


Figura 83 Mapa de orientao de gro para a condio de dois passes.



passes. Regio de retrocesso da ferramenta. .................................... 117


cordo de solda com dois passes sem reverso, no lado do

avano e do retrocesso, comparado com o metal de base. ............... 118

Figura 86 FDO (EBSD) obtida para a condio de dois passes. Regio

de retrocesso da ferramenta. ............................................................. 119

Figura 87 Tamanho de gro para a condio de dois passes. Regio de




cordo com dois passes sem reverso nos lados de avano

e retrocesso e do metal de base. ....................................................... 120

Figura 89 Mapa de orientao de gro para a condio de dois passes

com inverso. Regio de avano da ferramenta. ............................... 121


passes com inverso. Regio de avano da ferramenta.................... 122

xiii

Figura 91 FDO (EBSD) obtida para a condio de dois passes com

inverso. Regio de avano da ferramenta. ....................................... 122

Figura 92 Tamanho de gro para a condio de dois passes com

inverso. Regio de avano da ferramenta. ....................................... 123

Figura 93 Mapa de orientao de gro para a condio de dois passes

com inverso. Regio de retrocesso da ferramenta. .......................... 124


passes com inverso. Regio de retrocesso da ferramenta. ............. 124


cordo de solda com dois passes com reverso, no lado do

avano e do retrocesso, comparado com o metal de base. ............... 125

Figura 96 FDO (EBSD) obtida para a condio de dois passes com

inverso. Regio de retrocesso da ferramenta. ................................. 126

Figura 97 Tamanho de Gro para a condio de dois passes com

inverso. Regio de retrocesso da ferramenta. ................................. 127



cordo com dois passes sem reverso nos lados de avano

e retrocesso e do metal de base. ....................................................... 128


passes com tratamento trmico de recozimento por 8 horas.



passes com tratamento trmico de recozimento por 8 horas.


Figura 101 - Tamanho de Gro para a condio de 2 passes sem inverso

com tratamento trmico de recozimento por 8 horas. a)

Regio de avano da ferramenta b) Regio de retrocesso da

ferramenta. ......................................................................................... 130

Figura 102 - Diferena de orientao dos gros para a condio de 2

passes sem inverso com tratamento trmico de

recozimento por 8 horas. a) Regio de avano da ferramenta

b) Regio de retrocesso da ferramenta. ............................................. 130

xiv


cordo de solda com dois passes sem reverso e com

tratamento trmico de solubilizao, no lado do avano e do

retrocesso, comparado com o metal de base. ................................... 131

Figura 104 Curva de energia obtida por calorimetria diferencial em

amostra do metal de base(AA 6063T6) aps tratamento de

solubilizao. Velocidade de aquecimento 0,17 Ks-1. ........................ 134

Figura 105 Perfis de Microdurezas de cordo de solda SALM de um

passe nas condies tratadas CS, S, E e R. As impresses

foram realizadas no corte frontal do cordo. Ataque Barker

1,8%. .................................................................................................. 139

Figura 106 Perfis de Microdurezas de cordo de solda SALM de dois

passes, sem inverso de rotao no segundo passe, nas

condies tratadas CS, S, E e R. As impresses foram

realizadas no corte frontal do cordo. ................................................ 140


passes, com inverso de rotao no segundo passe, nas


realizadas no corte frontal do cordo. ................................................ 141



foram realizadas na regio superior do cordo. ................................. 142




realizadas na regio superior do cordo. ........................................... 143




realizadas na regio superior do cordo. ........................................... 144



foram realizadas na raiz do cordo. ................................................... 145

xv




realizadas na raiz do cordo. ............................................................. 146

Figura 113 Perfis de Microdurezas de cordo de solda SALM de 2



realizadas na raiz do cordo. ............................................................. 147

xvi

LISTA DE TABELAS

Tabela 1 Fumos emitidos pelo processo SALM e MIG/MAG (2) ............................ xxii

Tabela 2 Comparativo entre o processo SALM e MIG/MAG na soldagem

de perfil de alumnio de 50 mm de espessura (5). ................................... 7

Tabela 3 Energias de Ativao (kJ/mol) para liga AlMgSi, adaptado de

Afify et al. (70) e Temperaturas (oC) de precipitao e

dissoluo de precipitados da liga AA 6005, adaptado das

referncias (50, 71, 72). ............................................................................. 36

Tabela 4 Composio qumica dos corpos de prova .............................................. 47

Tabela 5 Tempos e Temperaturas de Tratamento Trmico ................................... 51

Tabela 6 Tabela de Anlise de Varincia ANOVA. Adaptado de (99, 101) ................. 61

Tabela 7 Caracterizao da geometria do cordo de solda na condio

como-soldado. Vista Frontal. ................................................................ 67

Tabela 8 Razo entre larguras de topo e de raiz tendo como referncia

as dimenses do cordo com um passe para o cordo de

solda na condio como-soldado e vista frontal. .................................. 68

Tabela 9 Razo entre as reas da ZTMA no avano e no retrocesso

tendo como referncia a rea total em cada condio de

soldagem para o cordo de solda na condio como-soldado

e vista frontal. ....................................................................................... 69

Tabela 10 Medidas dos tamanhos de gro (m). Vista frontal. Condio

como soldado. ...................................................................................... 71

Tabela 11 ANOVA para os efeitos condio de soldagem, localizao e

sua interao para os gros alongados. .............................................. 74

Tabela 12 ANOVA para os efeitos condio de soldagem, localizao e

sua interao para os gros equiaxiais. ............................................... 76

Tabela 13 Medidas de fraes recristalizadas secundariamente dos

cordes soldados. ................................................................................ 89


Solubilizado. ......................................................................................... 93


Solubilizado e Envelhecido. ................................................................. 93

xvii


Recozido por 2 horas. .......................................................................... 93


Recozido por 8 horas. .......................................................................... 93

Tabela 18 Clculo de ANOVA para os fatores tratamento trmico,

condio de soldagem do cordo e localizao. .................................. 96

Tabela 19 Tabela de ANOVA para os fatores Tratamento Trmico,

Condies de Soldagem e Localizao, para gros

alongados na ZTMA. ............................................................................ 99

Tabela 20 Dados de textura para as diferentes condies de soldagem

sem tratamento trmico e com tratamento de recozimento

por 8 horas. ........................................................................................ 132

Tabela 21 Temperaturas de dissoluo para diferentes velocidades de

aquecimento. Cordo com 1 passe na condio como

soldado. .............................................................................................. 136

Tabela 22 Energia de ativao calculada atravs da inclinao da reta

obtida por interpolao linear. Uma estimativa do erro da

interpolao tambm fornecida. Cordo com 1 passe na

condio como soldado. ..................................................................... 136


aquecimento. Cordo com 2 passes sem inverso, na




interpolao tambm fornecida. Cordo com 2 passes sem

inverso, na condio como soldado. ................................................ 137


aquecimento. Cordo com 2 passes com inverso, na




interpolao tambm fornecida. Cordo com 2 passes com

inverso, na condio como soldado. ................................................ 138

xviii

LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS

6XXX Ligas de alumnio da srie 6000 tambm denominada Al-Mg-Si

ANOM Analysis of Medians

ANOVA Analysis of Variance

EBSD Electron Backscattered Diffraction

ECAE Equal Channel Angular Extrusion

ECAP Equal Channel Angular Pressing

EDE Energia de Falha de Empilhamento

FDO Funo Distribuio De Orientao

FSW Friction Stir Welding

GP Guinier-Preston

iSTIR Modelo Trmico E Analtico Para O Processo SALM

LASER Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation

MAG Metal Active Gas

MIG Metal Inert Gas

ODF Orientation Distribution Function

RPM Rotaes Por Minuto

SALM Soldagem por Atrito Linear com Mistura

SPD Severe Plastic Deformation

T4

Tratamento trmico de liga de alumnio: Solubilizado e

envelhecido naturalmente at uma condio estvel

T6

Tratamento trmico de liga de alumnio: Solubilizado e

envelhecido artificialmente

Triflat Modelo de ferramenta patenteado para o processo SALM

TWI The Welding Institute

ZAC Zona Afetada pelo Calor

ZTMA Zona Termomecnicamente Afetada

xix

LISTA DE SMBOLOS

Smbolo Descrio Unidade

A e B produtos de solubilidade

A constante do material

coeficiente de atrito

b constante do material

c constante do material

C concentrao dos componentes dos precipitados (% em peso)

D tamanho de gro (m)

d tamanho de subgro (m)

f frao volumtrica disponvel para dissoluo

g tamanho de gro final (m)

g0 tamanho de gro inicial (m)

Hn Dureza da fase n (Hv)

k1 constante cintica

k constante do material

m constante do material

NL nmero de interceptos por crculo teste (m-1)

P presso da ferramenta Pa

q potncia transmitida para o cordo (W)

Q energia de ativao (J mol-1)

R constante do gs 8,314 (J mol-1 K-1)

R' rotao da ferramenta (rpm)

rB raio da fonte de calor (m)

s velocidade de aquecimento (K s)

T temperatura (K)

t tempo (s)

T temperatura (K)

t0 instante inicial (s)

T2

temperaturas abaixo da solubilizao e acima da

temperatura de tratamento com tempo comum para o

incio da recristalizao e precipitao

(K)

Tc temperatura mnima (K)

Tf temperatura de fuso (K)

Ts temperatura de solubilizao (K)

xx

v velocidade da fonte de calor (ms-1)

Vn frao volumtrica da fase n

Vv

frao volumtrica de recristalizao secundria

velocidade de translao da ferramenta (ms-1)

x distncia no eixo x

y distncia no eixo y

Z parmetro Zener - Hollomon (s-1)

Precipitado Mg2Si para ligas Al-Mg-Si

' Precipitado semi-coerente tipo bastonete para ligas Al-

Mg-Si

" Precipitado coerente tipo agulha para ligas Al-Mg-Si

condutividade trmica (W/mK)

densidade de discordncias (m-2)

desvio padro

taxa de deformao (s-1)

tamanho de gro mdio (m)

xxi

JUSTIFICATIVA

Invenes podem ser classificadas genericamente em duas categorias: aquelas que

procuram solues e aquelas que fornecem solues. A soldagem por atrito linear

com mistura (SALM), conhecida tambm por seu nome em ingls friction stir welding

(FSW), foi inventada numa poca que a comunidade envolvida com juno de

materiais procurava uma soluo para soldar ligas de alumnio de alta resistncia,

obtendo juntas com propriedades mecnicas superiores (1, 2).

A soldagem pelo processo SALM permite a juno de materiais dissimilares e no

dissimilares de ligas de alumnio, ao, nquel, cobre e titnio. Com o SALM as juntas

obtidas so de melhor qualidade quando comparadas com as obtidas por processos

de soldagem convencional por arco. As principais caractersticas positivas destas

juntas so a alta resistncia, maior vida em fadiga, menor distoro, menor tenso

residual, menor susceptibilidade corroso e menor quantidade de defeitos

volumtricos (2, 3).

Alm das vantagens na qualidade da junta, o SALM tem outras vantagens

relacionadas com o meio ambiente (4). Arbegast (2) estimou que se 10% do mercado

americano de juno fosse trocado pelo processo SALM, iria ocorrer uma reduo

anual de energia da ordem de 1,35 x 1016 J e uma reduo anual de 227 x 106 Kg de

emisso de gases relacionados com o efeito estufa. As emisses de fumos nocivos

a sade tambm so reduzidos neste processo, a tabela 1 apresenta um

comparativo das emisses para o SALM e a soldagem MIG/MAG (5).

xxii

Tabela 1 Fumos emitidos pelo processo SALM e MIG/MAG (5)

Processo Cr (mg/mm3) Cu (mg/mm3) Mn (mg/mm3) Cr6+ (mg/mm3)

MIG / MAG 0,25 0,11 1,88 0,02

SALM

xxiii

SUMRIO

AGRADECIMENTOS ................................................................................................. III

RESUMO................................................................................................................... IV

ABSTRACT ................................................................................................................ V

LISTA DE ILUSTRAES ....................................................................................... VI

LISTA DE TABELAS .............................................................................................. XVI

LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS ............................................................... XVIII

LISTA DE SMBOLOS ............................................................................................ XIX

JUSTIFICATIVA ...................................................................................................... XXI

SUMRIO ............................................................................................................. XXIII

1 INTRODUO ..................................................................................................... 1

2 REVISO BIBLIOGRFICA ................................................................................ 3

2.1 PROCESSO DE SOLDAGEM POR ATRITO LINEAR COM MISTURA (SALM) DE LIGAS

DE ALUMNIO .............................................................................................................. 3

2.2 MODELOS DO PROCESSO SALM .................................................................... 13

2.3 RECUPERAO E RECRISTALIZAO ............................................................... 29

2.4 CRESCIMENTO DE GROS E RECRISTALIZAO SECUNDRIA ............................ 31

2.5 PRECIPITAO DURANTE A RECRISTALIZAO .................................................. 34

2.6 CARACTERSTICAS DA SOLDA POR SALM ........................................................ 34

2.7 TEXTURA NO SALM ....................................................................................... 42

3 OBJETIVOS ....................................................................................................... 46

4 MATERIAIS E MTODOS ................................................................................. 47

4.1 METAL DE BASE ............................................................................................. 47

4.2 SOLDAGEM DOS CORPOS DE PROVA ................................................................ 47

4.3 PREPARAO DAS AMOSTRAS PARA MICROSCPIO TICO ................................. 49

4.4 PREPARAO DAS AMOSTRAS PARA CALORIMETRIA DIFERENCIAL ....................... 50

4.5 PREPARAO DAS AMOSTRAS PARA EBSD E MEV .......................................... 50

4.6 TRATAMENTO TRMICO NOS CORDES (1 PASSE E 2 PASSES) ........................... 51

xxiv

4.7 CARACTERIZAO DOS CORDES SOLDADOS ................................................... 52

4.8 EXPERIMENTAO ESTATSTICA ..................................................................... 55

5 RESULTADOS E DISCUSSO ......................................................................... 63

5.1 CARACTERIZAO METALOGRFICA ................................................................ 63

5.2 DIFRAO DE ELTRONS RETROESPALHADOS (EBSD) ................................... 100

5.3 DETERMINAO DAS ENERGIAS DE ATIVAO ................................................. 133

5.4 ENSAIOS DE MICRODUREZAS ........................................................................ 139

6 CONCLUSES ................................................................................................ 149

7 SUGESTES DE TRABALHOS FUTUROS ................................................... 153

8 REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS ................................................................ 154

1

1 INTRODUO

O processo de soldagem por atrito, denominado soldagem por atrito linear com

mistura (SALM), ou em ingls friction stir welding (FSW), foi concebido em 1991 pelo

The Welding Institute (TWI) na Inglaterra. A aplicao deste processo na soldagem

de alumnio na indstria aeronutica da Europa, Amrica do Norte e Amrica do Sul

considerada como um diferencial tcnico competitivo.

As vantagens resultam do fato que o SALM, como todos os outros processos de

soldagem por atrito, realizado na fase slida, abaixo do ponto de fuso do material

a ser unido. O processo, por ser automatizado, tambm permite ser controlado com

preciso, tendo uma boa repetibilidade na qualidade da junta.

As ligas de alumnio, endurecveis por precipitao, muito utilizadas na indstria

aeronutica, sofrem uma perda das propriedades mecnicas na regio da solda

devido ao ciclo trmico que a regio submetida, alm de possveis tratamentos

trmicos posteriores. Nesta regio ocorrem simultaneamente diversas

transformaes de fase, como a recristalizao, crescimento de gro e crescimento

e solubilizao de precipitados.

As propriedades mecnicas resultantes da junta so importantes na determinao

da eficincia da junta, que uma caracterstica de projeto na construo mecnica.

A eficincia da junta soldada reduzida com o amolecimento da regio central do

cordo, que limita a utilizao de materiais endurecveis por precipitao e pode

inviabilizar a utilizao do prprio processo SALM.

Os tratamentos trmicos posteriores so utilizados para melhorar esta eficincia,

porm apresentam um custo elevado de manufatura e controle.

Assim, para a aplicao deste processo na fabricao de juntas de alta eficincia em

ligas endurecveis por precipitao preciso, alm de obter um cordo livre de

2

defeitos volumtricos e de interface, determinar as condies de soldagem para

minimizar as transformaes que prejudicam as propriedades mecnicas da junta

soldada.

3

2 REVISO BIBLIOGRFICA

2.1 Processo de Soldagem por Atrito Linear com Mistura (SALM) de Ligas de

Alumnio

A soldagem por atrito ocorre no estado slido e a fonte de energia de natureza

mecnica. No processo desenvolvido nas dcadas de 1950 e 1960, o aquecimento

para a ligao entre as partes obtido atravs da rotao de uma das partes,

mantida sob presso contra a outra. Como no ocorre a fuso do metal, defeitos

associados fuso e solidificao, como por exemplo, poros e respingos, no

esto presentes. Esta soldagem por atrito rotacional, apesar de ser capaz de soldar

diversos materiais e, materiais dissimilares, est limitada aos tipos de junta de topo,

planas ou angulares, que devem ser perpendiculares e concntricas com o eixo de

rotao (9). A figura 1 ilustra este processo de soldagem.

Figura 1 Soldagem por atrito rotacional (10).

No SALM uma ferramenta cilndrica rotatria introduzida na junta de topo, ou

sobreposta, entre duas peas a uma determinada profundidade. A ferramenta

ento movida ao longo desta junta. O processo caracterizado pelo calor gerado

atravs do atrito interno do material e o atrito entre a superfcie da ferramenta em

rotao e a superfcie do material da junta, pela mistura do material, deformao

4

plstica oriunda da ferramenta em rotao e do avano linear. A soldagem tambm

realizada no estado slido com baixa distoro geomtrica e, com propriedades

mecnicas superiores soldagem por arco (11, 12). A figura 2 ilustra

esquematicamente este tipo de processo.

Figura 2 Processo de soldagem por atrito linear com mistura (10).

Atualmente, para a soldagem de ligas de alumnio, o processo por arco o mais

utilizado, devido a sua flexibilidade e baixo custo alm da boa soldabilidade de

muitas das ligas de alumnio. Nas indstrias aeronuticas e automobilsticas so

freqentes tambm as soldagens de alumnio por TIG, MIG, plasma, feixe de

eltrons, laser, e por difuso (12, 13, 14, 15). A escolha de processos menos

convencionais est associada soldabilidade das ligas empregadas. Em particular,

as ligas das sries 2000 e 7000 utilizadas em muitas das aplicaes nestas

indstrias possuem uma soldabilidade muito ruim, caracterizada pela presena de

trincas de solidificao.

Devido ao problema de soldabilidade de algumas ligas de alumnio (sries 2000 e

7000), procura-se desenvolver ligas com soldabilidade melhorada ou processos com

fontes de calor de baixa potncia, eficientes e concentradas, melhorando assim, o

formato do cordo, minimizando a zona afetada pelo calor e reduzindo tanto as

distores como a presena de trinca de solidificao nestas ligas (12). O processo

5

SALM tem todas estas caractersticas, ou seja, uma fonte calor de eficincia trmica

elevada em toda rea da deformao plstica, alm de soldar no estado slido.

O alumnio tem algumas caractersticas fsicas e qumicas que devem ser

consideradas em todos os processos de soldagem. Estas caractersticas tornam os

processos de soldagem, por fuso de alumnio e suas ligas, complexos e com maior

probabilidade de falhas, quando comparados a outros materiais ou ligas metlicas. O

alumnio forma uma camada de xidos superficial, que tem um ponto de fuso

prximo 2050C, muito acima do ponto de fuso da liga de alumnio. O processo

de soldagem deve ser capaz de quebrar esta camada e remov-la continuamente,

para evitar defeitos, como por exemplo, a falta de fuso. Esta camada de xidos

atua como um isolante eltrico, dificultando, na soldagem com fonte de calor de

energia eltrica, a abertura do arco e a fuso do alumnio. Nos processos com fuso

esta camada de caracterstica porosa pode absorver substncias que contm

hidrognio, introduzindo-o na poa de fuso. Este fato, somado grande

solubilidade do hidrognio no estado lquido do alumnio, pode promover a

porosidade do cordo de solda. Assim, so necessrias a preparao e limpeza da

superfcie das juntas, para a soldagem por fuso. Devido alta condutividade

trmica do alumnio, a soldagem muito sensvel a variaes na fonte de calor

durante o processo, podendo levar a variaes no volume de material fundido e na

penetrao do cordo de solda. O alumnio tem uma taxa de contrao de,

aproximadamente, 6% durante a solidificao, necessitando de um balanceamento

da seqncia de soldagem para reduzir a distoro da pea que est sendo soldada.

As tenses residuais da pea associadas a o coeficiente de dilatao trmica linear

tornam o alumnio suscetvel a trincas de solidificao(13, 15).

6

As caractersticas do SALM no o tornam suscetvel aos defeitos oriundos da

camada de xidos, como nos processos com fuso. A baixa potncia obtida a uma

taxa constante torna o processo homogneo, com baixas distores.

O ciclo trmico da zona afetada pelo calor, para ligas de alumnio endurecveis por

precipitao, causa a degradao de suas propriedades mecnicas devido a

modificaes microestruturais (13, 15). Obtm-se na soldagem uma regio, adjacente

ao cordo, solubilizada e com crescimento de gro e, aps esta, uma regio super-

envelhecida, conforme a curva de resfriamento e a reao de formao dos

precipitados. O calor utilizado para a soldagem responsvel pela degradao da

microestrutura (15). A zona afetada pelo calor no SALM de dimenso prxima ao

dimetro da ferramenta, sendo assim relevante para a anlise.

As vantagens do processo SALM esto relacionadas com a baixa energia utilizada

para soldagem e com a ausncia de fuso. A freqncia de defeitos inferior

soldagem por arco, alm de apresentar a facilidade de preparao das juntas,

ausncia da necessidade de gases de proteo e metais de adio (7). A inspeo

da solda pode tambm ser diminuda. Todas estas vantagens reduzem,

consideravelmente, o custo de soldagem (7). A tabela 2 apresenta um comparativo

de custos entre o processo SALM e o processo MIG/MAG na soldagem de um perfil

de uma liga de alumnio de 50 mm de espessura. Esta tabela no considera a

complexidade de fixao das peas, como tambm, os custos de licenciamento e

amortizao do equipamento.

7

Tabela 2 Comparativo entre o processo SALM e MIG/MAG na soldagem de perfil de alumnio

de 50 mm de espessura (5).

Categoria SALM MIG/MAG

Tempo de Soldagem (s) 145 442 Tempo de Movimentao e Fixao (s) 485 191 Tempo de Movimentao Cabeotes (s) 145 313 Remoo de xidos (s) 0 374 Equipamentos de Segurana (s) 0 120 Tempo Total de Preparao (s) 775 1440 Velocidade de Soldagem (m/s) 33,3 12,5 Custos de Investimento (US$) 400 200 Comprimento da solda (m) 2000 2000 Custos fixos por hora Aluguel (US$) 13 13 Amortizao em 4 anos (US$) 52 26 Custos Variveis por hora Mo de Obra (US$) 30 30 Energia 1 3 Consumveis - 2 Gases - 2 Custo Total por hora (US$) 96 76 Cordo por hora (m) 11,40 5,47 Custo por comprimento soldado (US$) 8,38 13,81

Este processo pode soldar ligas de alumnio da srie 2000 (Al-Cu) e 7000 (Al-Zn),

que eram anteriormente consideradas no soldveis por fuso e que possuem uma

grande aplicao em estruturas aeronuticas. A vida, em fadiga, desta solda

comparvel juno de placas de alumnio com rebites, sendo superior ao processo

MIG e prximas ao metal de base (12). A figura 3 ilustra os resultados de testes de

fadiga para ligas de alumnio soldadas por SALM.

8

Figura 3 Ensaio de Fadiga. Nmero de ciclos at a ruptura para alumnio srie 6000. a)

Comparao MIG, SALM e Material de Base, b) Comparao SALM, Cordo de solda obtido por

SALM polido e Material de Base (16, 17).

O SALM, quando comparado com outros processos, considerado robusto e

aplicvel em produes seriadas (18). Outras vantagens so: ausncia de porosidade

e respingos, soldagem em todas as posies, alta eficincia de energia (19).

Devido s vantagens do SALM, este est sendo desenvolvido nas indstrias

aeronutica, espacial e automobilstica, sendo considerado, em alguns casos, um

a)

b)

9

substituto para a soldagem por arco, plasma ou feixe de eltrons (7, 12, 14, 20).

Aplicaes em aos e, em outros materiais tambm esto sendo desenvolvidas (21,

22, 23, 24, 25). As principais desvantagens do processo so: a necessidade de fixao

rgida, o furo remanescente aps a soldagem, velocidade moderadamente inferior a

alguns processos por fuso e a necessidade de placas isolantes (19, 26). A velocidade

de soldagem comparvel aos processos de soldagem por LASER, como ilustra a

figura 4.

Figura 4 Comparativo de trs processos para a soldagem de juntas topo a topo de ligas de

alumnio da srie AA 6000 (27).

O equipamento convencional consiste de uma estrutura rgida, com um cabeote

para uma ferramenta rotativa que se desloca sobre a junta a ser soldada. As peas a

serem soldadas so fixadas sob presso (7). A figura 5 ilustra o equipamento e sua

operao.

10

Figura 5 Esquema do processo SALM. Adaptado das referncias (28, 29).

A operao do equipamento automatizada, no necessitando de um soldador

certificado e sim de um operador qualificado (30). As variveis de operao so:

velocidade de avano da ferramenta (V), rotao da ferramenta (R), geometria da

ferramenta e ombro (Pino, Rosca ou Pino com Anis), presso da ferramenta (P),

temperatura inicial do metal de base. A figura 6 ilustra os trs tipos bsicos de

ferramentas. As ferramentas so responsveis pela mistura do material e o ombro

delas por parte da gerao de calor por atrito. As primeiras ferramentas utilizadas no

processo foram as com rosca, como ilustrado na figura 6a. Com a necessidade de

melhorar as propriedades das juntas soldadas e aumentar a penetrao surgiram

ferramentas mais complexas ilustradas nas figuras 6b e 6c (31). Um desenvolvimento

avanado do SALM a utilizao de uma ferramenta dupla com atuao em ambos

os lados do material (32).

A tcnica para o desenvolvimento de ferramentas, seus desenhos e materiais esto

protegidos por patentes, ou so tratados como segredos industriais (16).

Pino V

P

Placa Isolante

11

Figura 6 Exemplos de ferramentas e pinos: (a) ferramenta convencional, (b) pino tipo WhorlTM e (c) pino MX TrifluteTM, desenvolvidas pelo TWI (33).

As figuras 7 a 9 so ilustraes de diferentes tipos de processos SALM, mostrando a

sua versatilidade de uso na indstria. A figura 7 ilustra o processo duplo onde duas

ferramentas soldam um perfil em ambos os lados, permitindo a soldagem de peas

mais espessas e de geometrias mais complexas.

Figura 7 SALM duplo. Realizado com duas ferramentas em ambos os lados de um perfil tpico (34).

O processo SALM tambm pode ser aplicado na fabricao de tubos com costura,

onde as propriedades mecnicas do cordo permitem a fabricao de tubos de ligas

no ferrosas de qualidade superior como est ilustrado na figura 8.

12

Figura 8 SALM na fabricao de tubos no ferrosos (34).

A soldagem de ligas com alto ponto de fuso, ou que necessitam de adio para

melhorar as propriedades finais da junta podem ser realizadas com processos

hbridos. Um processo conhecido o SALM assistido por LASER ou plasma, que

aquece o material na frente da ferramenta. Este calor adicionado por um processo

secundrio somado ao calor gerado pelo atrito do ombro da ferramenta eleva a

temperatura do material permitindo a sua mistura (35, 36). A figura 9 ilustra este

processo onde ocorre a adio de um terceiro metal na soldagem.

Figura 9 SALM Hbrido: (a) Vista lateral e (b) Vista superior (34).

13

2.2 Modelos do Processo SALM

O conhecimento sobre o processo SALM ainda no completo e os

desenvolvimentos foram realizados, geralmente, atravs do empirismo (1, 37, 38).

O modelamento fenomenolgico de um processo oferece reduo de tempo e de

custos nos programas de desenvolvimento. Os esforos para o conhecimento terico

do processo SALM, como modelos e simulaes, so muito limitados devido sua

complexidade, que envolve: juno termomecnica, aumento de temperatura,

grandes deformaes plsticas, superfcie de contato e coeficiente de atrito (39).

A chave para o modelamento coincidir a complexidade das solues com o nvel

de qualidade desejado das respostas do modelo. Assim, modelos empricos e semi-

empricos, relativamente, simples podem ser utilizados, fornecendo uma ferramenta

de desenvolvimento rpida e flexvel (38). Modelos complexos do processo, como

modelos fenomenolgicos, tambm so teis para desenvolver esta aplicao em

outros materiais e aperfeioar a tecnologia existente (37).

Os modelos revistos (38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45) do nfase ao fenmeno trmico no

processo de soldagem, pois este de grande importncia para as propriedades

mecnicas e microestruturais resultantes na solda. Os modelos de transferncia de

calor so, normalmente, fenomenolgicos e os que predizem a dureza ou a

microestrutura so empricos, ou semi-empricos. Os modelos seguintes se

destacam por sua aplicabilidade e abrangncia em SALM.

McClure(45) prope um modelo trmico baseado na equao de Rosenthal, que

descreve uma distribuio de temperatura mxima de um meio semi-infinito, na

temperatura To, em funo da distncia. Neste modelo o aquecimento (q) gerado

14

somente pelo atrito da ferramenta na pea (), movendo-se a uma velocidade

constante de rotao (v) e de translao (). Ainda segundo McClure (45), a maior

temperatura atingida inferior a 0,8 Tf. Aumentando-se a presso de soldagem (P) e

a velocidade (v), aumenta-se a temperatura mxima em uma dada distncia como

indicado na equao (1).

( )

++

+= 20

2

002

0

2

0

02

exp2

zrwk

v

zr

qTT

(1)

onde:

coscos0 = rw

)cos(2220 += rrr

ddPdq 22=

a definio das coordenadas est apresentada na figura 10.

Figura 10 Coordenadas do modelo de McClure (45).

ro

r

w

v

15

Este modelo, apesar de prever a temperatura em posies ao redor da fonte de calor

e a extenso da regio afetada pelo aquecimento, no prev a temperatura ao longo

tempo. Isto importante para avaliar cintica de reaes de precipitao,

recristalizao e crescimento de gro.

Dentre os diversos modelos que existem na literatura, o iSTIR(46, 47) um modelo

trmico e analtico para 2D e 3D para a soldagem similar ou dissimilar de materiais

metlicos por SALM. O modelo permite a simulao assimtrica da temperatura

abaixo do ombro da ferramenta, produzida pela ao das velocidades de translao

e de rotao e linear, tanto nas condies a quente e a durante a soldagem. A figura

11 mostra o processo iterativo do melhor ajuste entre um ciclo trmico experimental

e calculado pelo modelo proposto.

16

(a)

(b)

(c)

Figura 11 Ciclos trmicos para a condio 2D em uma distncia de 8,185 mm do centro do

cordo para AA 6056-T4 com 3,9 mm de espessura, representando de (a) at (c) o melhor

ajuste entre os valores medidos experimentalmente e os previstos pelo modelo analtico.

Potncia do processo 745W (47).

17

Colegrove e Shercliff (48), empregaram um modelo bi-dimensional plano para

comparar a energia de soldagem e as foras de arraste da ferramenta com

diferentes geometrias de pinos, velocidades de rotao da ferramenta e

comportamento do material deformao em temperatura elevada. Para

compreender melhor qual o comportamento do material durante a soldagem por

SALM foram feitas anlises da presso em torno da ferramenta; das tenses de

deformao, das taxas de deformao e da temperatura do material durante a

soldagem.

Resultados da interao do pino da ferramenta Triflat com velocidade translao de

1 mm/s e velocidade de rotao de 120 rpm para liga de alumnio AA 7449 com 20

mm de espessura esto mostrados na figura 12. Os valores da velocidade e os

vetores de velocidade esto apresentados nas figuras 12(a) e 12(b),

respectivamente. Observa-se nestas figuras que a deformao maior na regio

prxima do pino, e como o material deformado arrastado no lado de retrocesso da

ferramenta.

O tamanho da regio deformada na figura 12(b) foi determinado com base no

desenho da superfcie onde a taxa de deformao foi de 1 s-1. Esta escolha foi

arbitrria, porm mostra que a escolha deste valor permite comparar este traado

com o campo dos vetores de velocidade ao lado da ferramenta e do material no

deformado. A figura 12(c) mostra a variao da taxa de deformao, que maior na

superfcie de contato entre o pino e o material e vai reduzindo na direo do metal

base. Por ltimo, a figura 12(d) apresenta a distribuio de temperatura, que

bastante uniforme ao redor do pino

18

Figura 12 Resultados da interao do pino da ferramenta Triflat com velocidade translao

de 1 mm/s e velocidade de rotao de 120 rpm para liga de alumnio AA 7449 com 20 mm de

espessura. (a) contornos dos valores da velocidade (m/s); (b) vetores velocidade (mostrando

uma superfcie com taxa de deformao de 1 s-1); (c) taxa de deformao em s-1 (observar que

a escala logartmica); (d) contornos de temperatura (oC) (48).

A representao grfica do campo da presso em diferentes orientaes de uma

ferramenta Triflat est mostrada na figura 13. As presses mais altas e mais baixas

esto no lado do avano. Os valores mximos so obtidos quando o lado plano da

ferramenta est alinhado com o lado do retrocesso, conforme apresentado na figura

13(a). Isto porque a protruso da ferramenta est movendo contra o fluxo de

material, o que origina uma elevada diferena de presso entre os dois locais da

ferramenta. Quando essa parte da ferramenta est no lado do retrocesso, como

indicado na figura 13(c), o fluxo de material na mesma direo da rotao da

ferramenta e, portanto, a diferena de presso muito menor. Desta maneira, para

19

uma dada geometria de ferramenta, conforme sua posio instantnea pode ocorrer

uma diferena de presso dependendo da orientao futura da ferramenta.

Figura 13 Contornos de presso (Pa) do pino da ferramenta Triflat com velocidade translao

de 1 mm/s e velocidade de rotao de 120 rpm para liga de alumnio AA 7449 com 20 mm de

espessura (48).

Frigaard et al. (42, 49), prope um modelo para a zona afetada pelo calor para o

processo que se compe de: modelo de fluxo de calor predizendo o ciclo trmico em

uma dada distncia, modelo da cintica da microestrutura da zona afetada pelo calor

em funo da temperatura e de equaes baseadas na mecnica de discordncias,

que fornecem informao quantitativa sobre a dureza da zona afetada pelo calor. A

figura 14 mostra um ciclo trmico medido experimentalmente e calculado segundo o

a b

c d

20

modelo de Frigaard et al. (42, 49). Os parmetros utilizados foram velocidade de

translao de 5 mm/s, velocidade de rotao da ferramenta de 1500 rpm e fora de

7 kN.

Figura 14 Ciclo trmico para uma liga AA6082 obtido na regio logo abaixo do ombro da

ferramenta (42, 49).

O modelo uma combinao de leis da termodinmica com a teoria da difuso,

descrevendo solubilizao, re-precipitao e a cintica de envelhecimento natural

das ligas, ocorrendo seqencialmente no tempo, que foi proposto por Myhr e Grong

(50, 51). Ele prev a dureza e a resistncia de soldas envelhecidas naturalmente, com

uma correo emprica para velocidades de soldagem altas, onde a zona afetada

pelo calor se sobrepe com a regio deformada plasticamente. Conseqentemente,

o modelo perde sua preciso no clculo da dureza resultante (49). Um exemplo de

previso de dureza esta mostrado na figura 15.

21

Figura 15 Medidas de dureza experimentais e calculadas pelo modelo em liga de alumnio

AA6082-T6. Parmetros de soldagem: velocidade de 5 mm/s; velocidade de rotao do pino de

1500 rpm e fora de 7 kN (42, 49).

O modelo de Frigaard (42, 49) trata como a principal causa para a perda de resistncia

e de dureza dos cordes de solda, os efeitos trmicos da soldagem, porm, o

modelo no inclui no efeito trmico, o fenmeno de recristalizao e de crescimento

de gro.

No trabalho foi feito o tratamento trmico do cordo de solda para avaliar a alterao

da microestrutura. Os resultados esto mostrados na figura 16.

22

(a)

(b)

Figura 16 Efeito do tratamento trmico na microestrutura da junta soldada por SALM da liga

AA6082-T6. Em (a) na condio como-soldada e em (b) tratada a 510oC por 15 min (42, 49).

Para processos de soldagem com fenmenos de precipitao e crescimento de gro

no material de base, os modelos tambm podem ser apresentados na forma de

diagramas. Ashby, Easterling e Ion(40, 43), propem um modelo baseado em

transferncia de calor, teoria da difuso e modelamento semi-emprico para prever a

microestrutura da zona afetada pelo calor da soldagem por fuso. Os resultados do

modelo so diagramas com eixos de tempo de resfriamento, de pico de temperatura

atingido no processo e de distncia do centro do cordo de solda. Os diagramas

23

mostram a extenso do crescimento de gro, solubilizao e crescimento de

precipitados, transformaes de fase e dureza resultante.

possvel, atravs destes diagramas, verificar a dependncia da microestrutura com

o calor fornecido no processo. A figura 17a ilustra um diagrama com eixos de tempo

resfriamento, pico de temperatura e energia fornecida para o processo. Neste

diagrama so estabelecidas as influncias destas variveis sobre tamanho de gro e

solubilizao de precipitados. A figura 17b apresenta um diagrama com eixos de

energia oferecida, tempo de resfriamento e distncia do centro do cordo. Neste

diagrama so estabelecidas as relaes destas variveis sobre o tamanho de gro,

solubilizao de precipitados e dimenso da zona afetada pelo calor.

Grong(52) considera estes diagramas, como uma anlise alternativa s tcnicas de

modelamento que necessitam de muitos clculos em computador e so, devido

complexidade, limitadas a duas dimenses. Apesar de ser uma soluo simplificada

do problema, o valor deste modelo est no fornecimento de uma compreenso maior

dos mecanismos fsicos envolvidos, atravs da transparncia dos diagramas.

24

Figura 17 a) Diagrama de Ashby. b) Diagrama de Ashby para a regio do cordo de solda (40,

43).

a)

b)

25

O modelo de Ashby, Easterling e Ion (40, 43), utiliza as equaes de Rosenthal

para obter o perfil de temperaturas no tempo. O ciclo trmico da soldagem induz

mudanas microestruturais no material da zona afetada pelo calor, que pode estar

relacionada com a difuso durante o aquecimento gerado pelos ciclos trmicos. A

equao (2) necessria para todos os pontos dos diagramas:

=

0 )(exp dt

tRT

QI (2)

A equao (3) permite estimar fenmenos como o crescimento de gro e a

precipitao, considerando-se as devidas constantes cinticas e as energias de

ativao. Para o crescimento de gro g tem-se a seguinte equao:

=

01

2

0

2

)(exp dt

tRT

Qkgg (3)

Ashby, Easterling e Ion (40, 43), utilizam tambm para seus diagramas uma

correo na equao (4), quando ocorre a interao entre o crescimento de gro e o

crescimento de precipitados.

Dependendo da temperatura alcanada durante o ciclo de aquecimento, os

precipitados na zona afetada pelo calor podem se dissolver. A temperatura de

dissoluo Ts dos precipitados, utilizada nos diagramas, dada por:

=

+ba

b

N

a

M

s

f

CCA

BT

log (4)

A dureza da zona afetada pelo calor pode ser obtida atravs do clculo da frao

volumtrica de todos os constituintes que se formam. Com estes dados, e

conhecendo a dureza de cada constituinte, uma regra para a mistura pode ser

26

utilizada, conforme a equao (5), fornecendo um valor mdio de dureza com boa

aproximao (43).

H = H1 V1 + H2 V2 + HnVn. (5)

Anlises indicam uma relao direta entre o ciclo trmico e o mnimo de resistncia

na zona afetada pelo calor (42, 53, 54). Isto significa que todo potencial do SALM no

pode ser utilizado na engenharia de projetos, devido perda de resistncia na zona

afetada pelo calor, desconsiderando a possibilidade de endurecimento por

precipitao.

Com relao ao fluxo de material, Arbegast (55) props que o cordo era dividido em

zonas de deformao. A zona de deformao de avano (zona I) e de retrocesso

(zona II) em volta do pino da ferramenta esto mostradas na figura 18. O material

deformado que atravessa a zona II move-se para baixo e em torno do pino e

converge para o material deformado na zona I. O material da zona II pode mover

para baixo o suficiente para entrar zona IV, abaixo do final do pino e subir

novamente para ser misturado com o material da zona I. O material da zona III surge

pela deformao causada pelo ombro da ferramenta, e se move em direo

superfcie externa do pino. Este fluxo de material forado para baixo e preenche a

zona I tambm. Caso ocorra alguma falha nesta movimentao de material, poder

ocorrer uma srie de descontinuidades no cordo de solda.

27

Figura 18 Definio das regies de deformao na soldagem SALM, na parte de trs do pino

para ferramenta axi-simtrica (50).

Conforme a relao entre a velocidade de translao e a velocidade de rotao pode

ocorrer a interpenetrao de uma regio em outra ou mesmo o excesso ou falta de

material em uma das regies, que produziro descontinuidades no cordo de solda.

A figura 19 mostra a relao entre a velocidade de translao e de rotao e o fluxo

de material deformado entre as diferentes regies.

AVANO RETROCESSO

OMBRO

REGIO DE EXTRUSO

REGIO DE VORTCES

AVANO

REGIO FINAL

DE FORJAMENTO

28

Figura 19 Efeito da velocidade de avano e de rotao nas regies de deformao de material

durante a soldagem por SALM de uma liga de alumnio (55).

Os modelos apresentados so baseados em uma distribuio de temperatura, o

mais prximo possvel dos valores reais. A partir desta distribuio de temperaturas

so acoplados ao modelo as taxas de deformao e o fluxo do material que est

sendo soldado. A partir destes dados consegue-se, como no caso de ligas de

alumnio endurecveis por precipitao, estimar as propriedades mecnicas do

cordo de solda por SALM.

Excesso de material na zona III

O aumento na velocidade de avano

aumenta a interpenetrao da zona

III na zona I

Vel

ocid

ade

de r

ota

o (

rpm

)

Velocidade de avano (mm/s) 1,6 2,2

29

2.3 Recuperao e Recristalizao

Durante a soldagem por atrito linear com mistura podem ocorrer a recuperao e/ou

a recristalizao no cordo de solda e na zona afetada pelo calor, caso o metal de

base esteja deformado plasticamente.

Na recuperao de um material, aps a deformao plstica, este adquire as suas

propriedades mecnicas prximas do material sem deformao. A recuperao

decorrente da aniquilao de defeitos cristalinos (discordncias) em temperaturas de

0,2 a 0,3 Tf e da formao de subgros por poligonizao em temperaturas acima de

0,4 Tf. A cintica da recuperao pode ser descrita pela reduo da densidade de

discordncias ao longo do tempo t, como indicado na equao (6) (56):

kt=0

11

(6)

medida que a temperatura de deformao aumentada, a recuperao mais

intensa, diminuindo o potencial termodinmico para a recristalizao. A recuperao

pode ocorrer de forma esttica, atravs do aquecimento do material, ou

dinamicamente sob tenso e aquecimento durante a deformao.

O alumnio apresenta uma elevada energia de falha de empilhamento (EDE) (0,2

J/m2 ou 200 erg/cm2), tendo assim as suas discordncias parciais prximas umas

das outras e, conseqentemente, facilitando a sua mobilidade. Isto favorece o

fenmeno de recristalizao.

A recristalizao inicia-se com a nucleao de uma regio livre de defeitos atravs

de mecanismos de rearranjo de discordncias. Esta regio delimitada por um

30

contorno de alto ngulo e com alta mobilidade sobre a matriz encruada ou,

previamente recuperada.

O potencial termodinmico para que a reao de recristalizao ocorra a energia

armazenada na deformao, oriunda do processo de soldagem SALM. As

heterogeneidades de deformao so locais preferenciais para a nucleao da

recristalizao (56). As nucleaes da recristalizao em ligas de alumnio, que

apresentam alta EDE, podem ocorrer atravs da migrao de contornos de gro

induzida por deformao e pelo coalescimento de subgros.

A migrao de contornos ocorre entre gros com diferentes taxas de deformao,

onde o contorno cresce sobre os gros deformados. Esta nucleao foi observada

em materiais com menos de 40% de deformao (56).

O coalescimento de subgros consiste do coalescimento de dois subgros vizinhos

resultando em reticulados cristalinos coincidentes atravs da rotao de um deles,

eliminando o contorno de baixo ngulo. Este mecanismo de rearranjo foi observado

no alumnio entre 0,4 Tf e 0,5 Tf.

Aps a nucleao a recristalizao pode ocorrer pela migrao dos contornos de alto

ngulo sobre a matriz encruada, porm em alguns materiais esta migrao

suprimida (56).

A migrao pode ser diminuda em sua velocidade atravs de foras retardadoras

como (56, 57, 58, 59): disperso de precipitados e tomos de soluto. No caso de

disperso de precipitados esta fora retardadora influenciada por dois parmetros:

o dimetro mdio das partculas e espaamento entre as partculas. Quanto maior

for o dimetro mdio das partculas e quanto menor for o espaamento entre elas,

maior ser esta fora retardadora.

31

tomos de soluto como Si, Mn, Mg, Cr e Zr diminuem a EDE e conseqentemente

inibem a recristalizao. Nas ligas da srie AA 6XXX, os elementos Si e Mg so

constituintes do material e formam o precipitado Mg2Si e os elementos Mn, Cr e Zr

tambm inibem a recristalizao, pois precipitam em contorno de gro na forma de

precipitados e aglomerados (60).

Na extruso de ligas de alumnio da srie AA 6XXX no ocorre a recristalizao

durante a deformao a quente, denominada tambm de recristalizao dinmica,

ocorrendo apenas recuperao dinmica (60).

2.4 Crescimento de Gros e Recristalizao Secundria

O crescimento de gro ocorre pela movimentao dos contornos de alto ngulo

sobre os gros termodinamicamente menos estveis. O potencial termodinmico

para esta reao a diminuio dos contornos de alto ngulo.

Quando todos os gros crescem e apresentam no crescimento um tamanho prximo

ao mdio, denomina-se este de crescimento normal de gro. Quando o crescimento

preferencial em alguns gros este se denomina de crescimento anormal, ou

recristalizao secundria. Assim, ir ocorrer uma diferena no perfil da distribuio

de tamanhos de gro ao longo de sua ocorrncia. A figura 20 ilustra as situaes de

crescimento de gro normal e anormal.

32

Figura 20 Representao esquemtica do crescimento (a) normal (b) anormal de gros de

tamanho mdio D ao longo do tempo t (58).

O crescimento anormal de gros tem sido acompanhado experimentalmente de

diferentes formas, como por exemplo, medida de frao volumtrica de gros

grossos, tamanho mdio dos gros com crescimento anormal e distribuio

bidimensional de tamanhos de gro. Com os resultados obtidos de frao

volumtrica de gros com crescimento anormal possvel a descrio do fenmeno

pela equao (7) de Johnson-Mehl-Avrami-Kolmogorov (61):

(7)

O tamanho mdio dos gros que cresceram anormalmente pode ser acompanhado e

descrito pela equao (8) (62):

(8)

onde t0: tempo de incubao.

A recristalizao secundria favorecida por impurezas em soluo slida, presena

de partculas, presena de textura pronunciada e espessura do material (56).

33

Para metais deformados severamente, como no processo ECAP, o crescimento

anormal do gro tambm est relacionado com a presena de fortes texturas, onde

h uma instabilidade elevada dos contornos de subgro, principalmente os

contornos com orientaes inferiores a 5. A instabilidade tambm pode ocorrer se

um gro particular tem uma diferena de orientao na regio onde ele est

presente acima do valor mdio das orientaes da regio (63).

Yu et al. (64), identificaram que para a liga de alumnio AA 1050 deformada

severamente pelo processo de extruso Equal Channel Angular Extrusion (ECAE),

recozida na faixa de temperatura de 275 a 300C, ocorre o crescimento anormal de

gro. Isto porque nesta faixa de temperatura a energia de ativao para a

recristalizao tem uma mudana descontnua no seu valor. Abaixo de 275C, a

energia de ativao para a recristalizao encontrada foi mais baixa, da ordem de 49

kJ/mol, devido alta mobilidade atmica dos contornos de gro fora do equilbrio.

Para temperaturas acima de 300 C a energia de ativao de 84 kJ/mol, prximo a

energia de ativao em contorno do gro do alumnio. Um estudo similar foi

realizado por Lewandowska et al. (65), que alm da temperatura onde esta

transformao ocorre ele conclui tambm que tempos elevados podem levar a

recristalizao secundria de matrias deformados severamente, devido a alta

mobilidade atmica dos contornos gro de no equilbrio (66).

No SALM a recristalizao secundria comum para as ligas de alumnio tratveis

termicamente e est relacionada com a deformao heterognea do processo e a

presena de partculas. A recristalizao secundria pode ser minimizada na

soldagem SALM atravs da escolha ideal de parmetros de soldagem, geometria da

ferramenta, aporte de calor e fluxo de material (67).

34

2.5 Precipitao durante a recristalizao

Uma liga supersaturada e deformada pode recristalizar-se em temperaturas

similares da precipitao de partculas de segunda fase. A temperatura de

tratamento ir determinar a seqncia e ocorrncia dos fenmenos: para

temperaturas acima da temperatura de solubilizao (Ts) da liga ir ocorrer somente

a recristalizao da liga, sem precipitao; para temperaturas abaixo da

solubilizao e acima da temperatura de tratamento com tempo comum para o incio

da recristalizao e precipitao (T2) ir ocorrer a recristalizao seguida da

precipitao; para temperaturas abaixo de (T2) ir ocorrer somente a precipitao

das partculas de segunda fase, influenciando a distribuio das discordncias e o

rearranjo dos subgros na recuperao (56).

Outro modo de precipitao durante a recristalizao a precipitao descontnua

que ocorre junto frente de reao da recristalizao (56). Para temperaturas

prximas a de solubilizao neste modo de precipitao a recristalizao no sofre

influncia. Para temperaturas inferiores a de solubilizao ocorre a precipitao

descontnua junto a recristalizao, e a sua cintica acelerada devido ao aumento

do potencial termodinmico para a migrao de contornos. Em temperaturas mais

baixas a precipitao contnua e descontnua intensa o suficiente para impedir a

migrao dos contornos de alto ngulo, que denominado tambm de

recristalizao contnua (56).

2.6 Caractersticas da Solda por SALM

A seo do cordo resultante no SALM pode ser caracterizada pelo formato

denominado de "onion rings", normalmente, em ligas de Al de alta resistncia e

35

Dimetro da Ferramenta

baixa capacidade de extruso, e pelo formato de taa. O formato da seo tambm

est relacionado com os parmetros de processo (68). A zona termo-mecanicamente

afetada pelo calor est ilustrada na figura 21.

Os gros do material aps a soldagem, conforme mostra a figura 21, so distribudos

em: regio D da solda, que constituda de uma estrutura fina de 2 a 20m, com

baixa densidade de discordncias, recristalizada dinamicamente, devido ao calor

gerado no atrito e alta deformao plstica do fluxo de material; regies C e B, que

so caracterizadas pela recuperao dos gros, e tambm como uma regio afetada

termicamente. A classificao dos gros nem sempre consistente com o perfil de

dureza, pois esta caracterstica mecnica depende das propriedades dos

precipitados (54, 68).

Figura 21 Zona termo-mecanicamente afetada pelo calor: A- Material no afetado; B- Termicamente afetado; C- Termo-mecanicamente afetado - plasticamente deformado, com reas recristalizadas; D- Dinamicamente recristalizado (19).

O SALM, em ligas endurecveis por precipitao, produz uma regio de dureza

inferior a do metal de base, caracterizada pela solubilizao e/ou coalescimento dos

precipitados, conforme o ciclo trmico da regio do cordo. A regio com

precipitados dissolvidos tem um mnimo de dureza na condio soldada. O perfil de

dureza da solda destas ligas apresenta uma queda no centro do cordo (54, 68, 69).

Conforme a curva de resfriamento e a reao de formao de precipitados obtm-se

regies solubilizadas e super-envelhecidas.

36

A tabela 3 apresenta diferentes temperaturas de precipitao de uma liga AlMgSi,

com 1% de Mg, variando a quantidade de Si, como tambm as respectivas energias

de ativao obtidas pelo mtodo de Kissinger.

Tabela 3 Energias de Ativao (kJ/mol) para liga AlMgSi, adaptado de Afify et al. (70) e

Temperaturas (oC) de precipitao e dissoluo de precipitados da liga AA 6005, adaptado das

referncias (50, 71, 72).

GP

Baixa CSi

Energia de Ativao (kJ/mol) 31,26,8 127,45,2 182,33,4 277,95,9

CMg/CSi < 1,7

Energia de Ativao (kJ/mol) 63,46,9 104, 5,5 110,0 5,0 135,4 5,8

Precipitao (C) 160 260 290 a 310 460 a 470

Solubilizao (C) 200 a 220 265 380 a 420 500 a 510

Segundo Pino et al. (73), a energia de ativao da precipitao da fase para a liga

AA 6063 com 0,36% de Si de 85,4 kJ/mol. Myhr e Grong (50), estimaram para a liga

AA 6082 uma energia de 190 kJ/mol para a solubilizao dos precipitados .

Estas energias e temperaturas variam tambm com a deformao do material. Para

deformaes severas as temperaturas de precipitao diminuem e as energias de

ativao tambm, devido ao aumento da difuso do Si no material (74, 75).

Nas ligas endurecveis por precipitao AA 6063 a seqncia de precipitao (54):

soluo slida super-saturada precipitados na forma de agulha precipitados

-Mg2Si

A precipitao da fase pode ser suprimida para altas deformaes (75).

37

A reduo na quantidade dos precipitados finos diminui a dureza do material. O

super-envelhecimento das ligas 6063 forma e coalesce os precipitados e reduz a

densidade de precipitados , ocasionando a queda de dureza na liga. A figura 22

mostra o resultado do efeito trmico no crescimento e solubilizao dos precipitados

atravs de um perfil de dureza transversal ao cordo da solda por SALM, no topo, no

centro e na raiz do cordo.

Na figura 22, na regio SOF, no so encontrados precipitados, na regio MIN h a

presena de somente precipitados super-envelhecidos , na regio LOW h a

presena de precipitados e , e no metal de base BM h a presena de uma

grande quantidade de precipitados e poucos . A quantidade de precipitados

diminui do metal de base para o centro do cordo.

A temperatura de solubilizao dos precipitados inferior dos precipitados ,

que por sua vez inferior do -Mg2Si que prxima de 517,8oC.

Conforme o ciclo trmico resultante da soldagem obtm-se em temperaturas

mximas inferiores a de solubilizao dos precipitados , o crescimento de para

na regio LOW, diminuindo a densidade de e, conseqentemente, reduzindo a

dureza. Em t

efeito do número de passes e do tratamento térmico pós-soldagem

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