Study on creep behavior of bonded metal joints

Juntas coladas têm se mostrado como a principal alternativa de união entre componentes fabricados em materiais distintos ou não, tendo como vantagem principal a ausência de aporte de calor e melhor distribuição de tensões. A literatura mostra que estudos anteriores foram realizados com o objetivo de caracterizar diversas propriedades associados às juntas, porém, pouco ainda se conhece sobre o comportamento dessas uniões relacionado à fluência. Os ensaios de fluência têm como principal desvantagem a baixa produtividade de resultados visto que, na maioria dos casos, os equipamentos aptos a realizarem este tipo de teste ensaiam apenas um corpo de prova por vez. Neste caso, o tratamento estatístico é baseado em uma pequena quantidade de resultados, reduzindo a confiabilidade na predição do comportamento em fluência. O Laboratório de Adesão e Aderência (LAA/UERJ/IPRJ) desenvolveu o equipamento pneumático de fluência (EPF) capaz de realizar dez ensaios simultâneos com parâmetros distintos. Este trabalho investiga o comportamento de juntas de cisalhamento simples (SLJ) compostas por substratos metálicos colados com adesivo epóxi e poliuretano. As juntas foram fabricadas em conformidade a norma ASTM D 1002, seguindo procedimento de preparo RT-003/08 TMC/CENPES/PETROBRAS. Os resultados mostram que, para projetos onde esteja prevista utilização das juntas durante longos períodos de tempo sob carregamento, conhecer apenas suas tensões médias de ruptura não é o suficiente para garantir a segurança do empreendimento. É proposto um modelo inicial do comportamento sob fluência de juntas coladas.Bonded joints have been used as the main alternative to join components made of different materials, especially because high temperatures, like in welding process, are not required and because tensions are better distributed. Literature shows that although prior studies focused on the evolution of several mechanical properties related to joints, little is known about the creep behavior of bonded joints. Creep testings main disadvantage is the low productivity of results, since that, in most cases, testing machines capable of performing these tests only test one joint at a time. In this case, statistical treatment is made based on a small amount of results, reducing the reliability of the predictions. Thus, the Laboratory of Adhesion and Adherence (LAA/UERJ/IPRJ) developed a pneumatic creep equipment (PCE), capable of testing ten specimens simultaneously, under distinct scenario. This work looks into the behavior of single-lap joints (SLJ) made of metallic substrate and bonded with epoxy and polyurethane adhesives. The joints were produced according to ASTM D 1002 standard, following the RT-003/08 TMC/CENPES/PETROBRAS repair procedure. Results show that, for long term applications, knowing the average tensile strength of the joints isnt enough to guarantee project safety. An initial model for the creep behavior of bonded joints is proposed