| Resumo : |
Esta dissertação teve como objetivo realizar uma análise da integridade estrutural de uma junta tipo topo soldada em uma liga de alumínio Alclad AA 2024-T3 utilizando o processo de soldagem por fricção com ferramenta abaulada (FSW). A liga de alumínio AA 2024-T3 é amplamente utilizada em aplicações aeroespaciais devido à sua resistência e leveza. O FSW é um processo de soldagem inovador que envolve o atrito e a deformação plástica do material para formar uma junta sólida. Neste estudo, a ferramenta utilizada é do tipo abaulada, o que permite uma melhor dissipação de calor e controle da zona afetada pelo calor na junta soldada. São avaliados parâmetros como a microestrutura da zona termomecanicamente afetada, a resistência mecânica da junta e a presença de defeitos internos que possam comprometer a integridade da estrutura. Conforme modelagens termo-mecânicas recentes, a maior parcela do calor advém do ombro, com dependência direta de pressão de contato e rotação. Para isso, foram realizados ensaios de tração, ensaios de microdureza Vickers, análises macrográficas e microestruturais por microscopia eletrônica de varredura (MEV), bem como análises térmicas por meio de câmera infravermelha, visando à avaliação do comportamento estrutural. Os resultados obtidos demonstraram a viabilidade do processo com ferramenta abaulada. A análise térmica indicou que a temperatura máxima atingida durante o processo foi de aproximadamente 254 °C, com zonas de mistura bem definidas, embora tenha sido identificado um indício localizado de falta de penetração do pino. A análise do fluxo de calor mostrou predominância da contribuição do ombro da ferramenta, responsável por aproximadamente 59% da energia térmica total. De forma geral, os resultados permitiram avaliar a integridade estrutural das juntas soldadas e indicaram a relevância do controle dos parâmetros de soldagem e da geometria da ferramenta para aplicações estruturais. |