Estudo da influência dos parâmetros de soldagem a laser na liga de alumínio 6XXX

Abstract

Resumo: As ligas de alumínio possuem uma grande versatilidade nas suas aplicações devido a suas excelentes propriedades como, por exemplo, o baixo peso específico, excelente resistência a corrosão, excelente conformabilidade, alta resistência mecânica e boa soldabilidade. As ligas de alumínio podem ser usadas nas variadas aplicações como, nas indústrias alimentícia, farmacêutica, automotiva, aeronáutica e construção civil. Este fato, mostra que as ligas de alumínio são o segundo material mais utilizado na indústria perdendo somente para o aço. A soldagem é um processo de fabricação que permite a união de materiais e, desta forma, simplificando o projeto e diminuindo custos na operação. A soldagem a laser é chamada de processo de elevada energia, pois a energia a utilizada para fusão da amostra para permitir a união da peça é elevada, porém a o rendimento da energia utilizada para união da peça é baixo e possui elevado custo na implementação do processo de soldagem a laser. Porém, o processo de soldagem a laser possui baixa distorções na peça soldada, altas propriedades mecânicas da junta soldada e alta velocidade de execução da soldagem. A soldagem da liga de alumínio da série 6XXX que tem na sua composição química da liga silício e magnésio possui excelente soldabilidade, pois a liga apresenta propriedades mecânicas excelentes após o processo de soldagem e tratamento térmico de precipitação na liga. Os resultados demostram que conforme se aumenta a potência na soldagem a laser maior erá a profundidade na solda na amostra, devido a elevada energia concentrada na amostra. Além disso, os resultados demostram que a velocidade de deslocamento do laser também influência na penetração, pois novamente um menor tempo de absorção de energia acarretará numa amostra com menor penetração no cordão de solda e os resultados de dureza variam nas diferentes regiões soldada no material O presente trabalho tem como objetivo verificar a influência dos parâmetros de soldagem do processo a laser, como: potência do laser aplicado sobre o material, velocidade de deslocamento do laser e o diâmetro do feixe. O estudo tem como foco de analisar os uma faixa de parâmetros do processo de soldagem a laser para a liga de alumínio 6061, pertencente à série 6XXX que possui além do alumínio (Al) na sua composição química o magnésio (Mg) e o silício (Si), essa liga apresenta boas propriedades. Como por exemplo: boa soldabilidade e alta resistência mecânica. Também é avaliada a dureza do material, sendo realizado um teste de dureza na região soldada, para obter o valor da dureza na junta.

Abstract: Aluminum alloys have great versatility in their applications due to their excellent properties such as low specific density, excellent corrosion resistance, excellent formability, high mechanical strength and good weldability. Aluminum alloys can be used in a variety of applications, such as in the food, pharmaceutical, automotive, aeronautical and construction industries. This fact shows that aluminum alloys are the second most used material in the industry losing only to steel. Welding is a manufacturing process that allows the union of materials and, thus, simplifying the design and reducing costs in the operation. However, the laser welding process has low distortions, high mechanical weld joint properties and high weld speed. The welding of the aluminum alloy of the series 6XXX that has in its chemical composition of the alloy silicon and magnesium has excellent weldability, because the alloy presents excellent mechanical properties after the process of welding and heat treatment of precipitation in the alloy. The results show that as the power in the laser welding increases, the depth in the weld in the sample will be higher due to the high energy concentrated in the sample. Moreover, the results show that the laser displacement velocity also influences the penetration because again a shorter time of energy absorption will result in a sample with less penetration in the weld bead and the results of hardness vary in the different regions welded in the material. The present work aims to verify the influence of the welding parameters of the laser process, such as: laser power applied to the material, laser displacement velocity and beam diameter. The aim of this study is to analyze the parameters of the laser welding process for aluminum alloy 6061, belonging to the 6XXX series, which has, besides aluminum (Al) in its chemical composition, magnesium (Mg) and silicon (Si), this alloy has good properties. The hardness of the material is also evaluated, and a hardness test is performed in the welded region to obtain the hardness value of the joint.