Estudo da resistência à corrosão de estrutura híbrida de aço bifásico DP980 e liga de alumínio 6013-T4 soldada a laser
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Data
2023-02-03
Autores
Orientador
Abdalla, Antonio Jorge 
Pereira, Marcelo dos Santos
Fukugauchi, Cristina Sayuri
Coorientador
Pós-graduação
Engenharia Mecânica - FEG
Curso de graduação
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Editor
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Tipo
Tese de doutorado
Direito de acesso
Acesso aberto
Resumo
Resumo (português)
O futuro da indústria automobilística parece contar com a união de materiais dissimilares, tais como ligas de alumínio e aço carbono. Há um grande número de estudos sobre a aplicação de diferentes tecnologias de soldagem para unir estas ligas, mas o problema da perda de resistência nas áreas de solda é sempre um grande desafio que até agora, por causa da formação dos compostos intermetálicos frágeis, não foi resolvido. Outro problema causado pela união de ligas dissimilares é a corrosão ocasionada pela formação de um par galvânico, decorrente da diferença de potencial dos materiais. Neste contexto, este trabalho tem como objetivo o estudo de juntas soldadas a laser constituídas por liga de alumínio 6013-T4 e aço DP980 no que tange a morfologia, dureza na região soldada e resistência à corrosão. Os parâmetros de soldagem a laser foram avaliados baseados na caracterização do cordão de solda, para tanto foi realizada análise macroscópica, perfil de dureza Vickers, difratometria de raios x e espectroscopia por energia dispersiva. A resistência à corrosão foi verificada utilizando a técnica de ruído eletroquímico em função do tempo para os meios de Na2SO4 0,1 M e NaCl 3,5%, aplicando a função wavelets para remoção da tendência DC e obtenção dos diagramas de energia que indicam o tipo de processo corrosivo dos eletrodos. A corrosão nos eletrodos também foi acompanhada através de fotomicrografias. Em relação aos parâmetros de soldagem a laser a potência de 900 W, velocidade de 25 mm/s e distância focal de 2,4 mm abaixo da superfície produziu uma solda que não apresentou defeitos como poros, contração e trincas. As análises indicaram a presença de alumínio misturado ao aço na zona de fusão e a existência de intermetálicos AlFe, AlFe3 e Al13Fe4 nesta região. A maior dureza Vickers está localizada na zona termicamente afetada ao lado da zona fundida, onde encontra-se uma região com microestrutura martensitica. Com relação à resistência à corrosão, a liga de alumínio 6013-T4 apresentou a maior resistência em ambos os meios. A resistência ao Ruído Eletroquímico foi semelhante para o aço DP980 e o cordão de solda, mostrando que o processo de soldagem a laser não afeta de forma significativa nesta propriedade. Os diagramas de energia mostraram que a forma de corrosão predominante é a corrosão localizada por pites, porém, corrosão generalizada e mista também são observadas e vão ao encontro dos resultados das análises macroscópicas dos eletrodos.
Resumo (inglês)
elding parameters were assessed based on the weld bead characterization, for which macroscopic analysis, Vickers hardness profile, X-ray diffraction and energy dispersive spectroscopy were performed. The corrosion resistance was verified using the electrochemical noise technique as a function of time in 0.1 M Na2SO4 and 3.5% NaCl media, applying the wavelet function to remove the DC trend and obtain the energy diagrams that indicate the type of corrosive process of the electrodes. Corrosion on the electrodes was also followed through photomicrograph images. The materials were laser welded using a power of 900 W, speed of 25 mm/s and focal length of 2.4 mm below the surface, producing a weld free of defects such as pores, contraction, and cracks. The analyzes indicated the presence of an aluminum-steel mixture in the melting zone in addition to the presence of AlFe, AlFe3 and Al13Fe4 intermetallic compounds. The highest Vickers hardness was found to be at the heat-affected zone, next to the melt zone, in which a martensitic microstructure was observed. The aluminum alloy 6013-T4 showed the highest corrosion resistance in both media, whereas the resistance to Electrochemical Noise was similar for the DP980 steel and the weld bead, indicating that the laser welding process does not significantly affect this property. The energy diagrams showed that the predominant form of corrosion is localized pitting corrosion. Conversely, generalized, and mixed corrosion are also observed, corroborating the macroscopic analysis of the electrodes
Descrição
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Idioma
Português