Effect of the intermediate plate in the explosive welding of an aluminum alloy to a stainless steel

Dissertação de Mestrado Integrado em Engenharia Mecânica apresentada à Faculdade de Ciências e TecnologiaO objetivo principal deste trabalho foi o estudo da influência da placa intermédia na soldadura por explosão de uma liga de alumínio a um aço inoxidável. De modo a analisar o efeito da inclusão da placa intermedia, foram estudadas as alterações a nível macroscópico, microestrutural, químico e mecânico.Neste trabalho foram realizados cinco ensaios, sendo feito um ensaio inicial em que a placa de aço inoxidável foi projetada sobre a placa de alumínio. Nos restantes ensaios foi realizada a projeção no sentido inverso, sendo usada uma placa intermédia em metade dos ensaios realizados, com projeção de alumínio sobre aço inoxidável. A configuração utlizada na realização dos ensaios descritos foi a paralela totalmente sobreposta, na qual a distância a que as placas se encontram inicialmente é de 1,5 vezes a espessura da placa a projetar.Os ensaios realizados sem placa intermédia não obtiveram ligação, sendo que apenas nos ensaios em que foi inserida a placa intermédia é que ocorreu ligação dos materiais. Em todos os ensaios realizados foi possível observar a formação de compostos intermetálicos na interface de soldadura, os quais são de maior dureza e conduzem ao aumento da fragilidade da ligação. A dureza dos materiais a unir aumentou com a realização dos ensaios, de forma mais percetível no aço inoxidável, não sendo observável grande diferença neste parâmetro nas ligas de alumínio. Os ensaios de tração realizados sobre soldaduras com placa intermédia têm resistência elevada, havendo principalmente rotura ao longo da placa intermédia.The main objective of this work was the study of the influence of the intermediate plate in the explosive welding of an aluminium alloy to a stainless steel. To analyse the effect of the inclusion of the intermediate plate, the changes at macroscopic, microstructural, chemical and mechanical level were studied.In this work five tests were carried out, and an initial test was carried out in which the stainless steel plate was designed on the aluminium plate. In the remaining tests, the projection was performed in the reverse direction, using an intermediate plate in half of the tests carried out, with aluminium projection on stainless steel. The configuration used in performing the tests described was the fully overlapping parallel, in which the distance at which the plates initially meet is 1.5 times the thickness of the plate to be designed.The assays performed without the intermediate plate did not obtain bonding, and only in the tests in which the intermediate plate was inserted did the bonding of the materials occur. In all the tests, it was possible to observe the formation of intermetallic compounds at the welding interface, which are harder and lead to increased brittleness of the bond. The hardness of the materials to be bonded increased with the performance of the tests, more noticeably in the stainless steel, not being observable a great difference in this parameter in the aluminium alloys. The tensile tests performed on welds with intermediate plate have high strength, with mainly breaking along the intermediate plate