Influência do processo MIG/MAG térmico sobre a microestrutura e a geometria da zona fundida

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica.Esta Tese de Doutorado pretende contribuir para um melhor entendimento dos reais efeitos mecânico-metalúrgicos da "pulsação térmica", explicitando as vantagens e limitações do uso dessa nova variante na soldagem de ligas metálicas de emprego comum em engenharia. O estudo enfoca as possíveis implicações, nos campos do processo (estabilidade na transferência metálica) e da metalurgia da soldagem (microestrutura da zona fundida), geradas na implementação do processo MIG/MAG Térmico em ligas susceptíveis ou não a transformações no estado sólido (Aço baixo carbono ABNT 1020 e liga AlMg AA 5052-H34). A pesquisa envolve a análise sistemática do uso de duas formas de onda de pulsação térmica, apresentando diferentes mecanismos de deposição, sobre as alterações na geometria (reforço, penetração, largura, etc..) e na microestrutura da zona fundida (tamanho e forma do grão, presença de vazios e fração volumétrica dos microconstituintes). Planejamento fatorial completo 2k é utilizado como ferramenta estatística na avaliação e validação dos experimentos. Os resultados obtidos são interpretados através do cruzamento das informações operacionais (oscilogramas de corrente, tensão e velocidade de alimentação do arame) e da filmagem em alta velocidade do processo de transferência metálica (shadowgrafia) com a resposta metalúrgica apresentada na zona fundida. Como suporte na realização e análise dos experimentos foram utilizados: uma fonte eletrônica multi-processo, interfaceada com um sistema de aquisição e controle dos sinais elétricos, um sistema laser-ótico de filmagem em alta velocidade (shadowgrafia), microscopia ótica e eletrônica de varredura (MEV) e outros equipamentos necessários à caracterização do depósito. Como resultado foi observado que o processo de soldagem MIG/MAG Térmico influencia significativamente a geometria e o aspecto do cordão, a forma e o tamanho médio dos grãos e a fração volumétrica dos microconstituintes na zona fundida. Adicionalmente, detectou-se que a condição operacional pode induzir na quantidade de vazios (bandas de porosidade e falta de fusão) e na largura média da zona termicamente afetada