Aquisição de temperatura e análise da microestrutura com a variação de parâmetros na solda por fricção com pino consumível

Abstract

Este trabalho tem por objetivo estudar a técnica de Solda por Fricção com Pino Consumível ou FHPP (Friction Hidro Pillar Processing) em materiais dissimilares. Foi avaliada a influência dos parâmetros de processos de soldagem como força axial e velocidade de rotação do pino consumível sobre as taxas de resfriamento e microestrutura formada. Foram utilizados como substratos chapas com espessura de 30 mm e pinos consumíveis de uma liga 2%FeNi. O material das chapas da base da solda foi retirado de um elo de corrente de amarração utilizada na ancoragem de plataformas petrolíferas que operam em alto mar. Os resultados obtidos mostraram os diferentes comportamentos do material do pino consumível e da base da solda em resposta a variação dos parâmetros de soldagem, como mudanças microestruturais. Avaliou-se também a possibilidade de melhorias nos projetos de usinagem dos corpos de prova bem como de fixação dos componentes na máquina de solda. Para atingir este objetivo foram realizados experimentos utilizando uma máquina de solda por fricção desenvolvida no Laboratório de Metalurgia Física da UFRGS. Durante a soldagem dos corpos de prova foram adquiridos os valores de temperatura ao longo da ZAC em quatro pontos específicos. As curvas de resfriamento foram sobrepostas aos diagramas de resfriamento contínuo do aço SAE 8620 para um efeito comparativo com a microestrutura final. Para isso foram realizadas macrografias e micrografias em microscópio óptico em regiões do pino e da base da solda, além de perfis de microdureza ao longo da solda.

The aim of this study is to evaluate the Friction Hydro Pillar Process welded joints of dissimilar materials. It was evaluated the influence of process parameters axial force and rotation speed of the rod through changes in the cooling rate and microstructure. A 30 mm thick plate and a FeNi alloy were used as base materials. The material selected as plate was obtained from a mooring chain used as anchorage in offshore platform. To reach this objective experiments using a friction welding machine developed in the Laboratório de Metalurgia Física of UFRGS were performed. During welding temperature measurements were performed along the HAZ in four different positions. Cooling curves were superimposed to continuous cooling diagrams of steel SAE 8620 to a comparative effect with final microstructure. The microstructure analysis were developed using optical microscope and microhardness measurements were performed. The results showed different behavior of the rod material and the base of weld in response to variation of welding parameters as microstructural changes. It was also evaluated the possibility of improvement in machining of the samples as well as the fixation of the components in the friction welding machine.