Efeito do design da união soldada a TIG e a laser, em estruturas usinadas em liga de Ti-6AI-4V e fundidas em titânio comercialmente puro, sobre a resistência à ciclagem mecânica

Autor(es)

Juliana Maria Costa Nuñez Pantoja

• Tipo de documento: Tese de Doutorado
• Imprenta: Piracicaba, SP.
• Instituição: Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Odontologia de Piracicaba
• Data de defesa: 2011-02-22

Membros da banca

Marcelo Ferraz Mesquita; Luiz Geraldo Vaz; Caio Hermann; Mauro Antonio de Arruda Nóbilo; Rafael Leonardo Xediek Consani

• Orientador: Marcelo Ferraz Mesquita

Resumo

Este estudo avaliou a resistência à ciclagem mecânica de estruturas confeccionadas em liga de Ti-6Al-4V e em Ti cp, submetidas à soldagem a laser (L) e ao procedimento TIG de soldagem (TIG), com variação de design das uniões, e correlacionar esses resultados com dados obtidos na análise radiográfica dessas soldas. Para o primeiro ensaio, foram obtidos 70 corpos de prova (halteres) usinados em liga de Ti-6Al-4V, com 3,5 mm de diâmetro de secção transversal e, para o segundo ensaio, outros 70 foram fundidos em Ti cp. Os corpos de prova foram seccionados em duas partes iguais e as partes a serem unidas foram limpas e alinhadas, segundo os designs da união: em "I", variando as distâncias de soldagem (0,0mm (I00) ou 0,6mm (I06)), ou em "X" (X). As variáveis design da união e tipo de soldagem foram cruzadas entre si formando um total de 6 grupos, que associadas ao grupo controle (intactos) totalizaram 7 grupos (n=10): G1- Intacto; G2- L/I00; G3- L/I06; G4- L/X; G5- TIG/I00; G6- TIG/I06; G7- TIG/X, para cada ensaio. Os corpos de prova foram soldados a laser utilizando-se 360V/8ms (X) e 390V/9ms (I00 e I06), com foco e freqüência regulados em zero. As soldas TIG foram realizadas utilizando-se os seguintes parâmetros de soldagem: 2:2 (X) e 3:2 (I00 e I06). As uniões receberam acabamento, polimento e foram submetidas à análise radiográfica (90 kV, 15 mA, 0,6 seg e 12 mm de distância), para verificação de poros no interior das soldas. Posteriormente, foi realizado o ensaio de resistência à ciclagem mecânica, e o número de ciclos até a fratura foi registrado. As superfícies de fratura foram analisadas em microscópio eletrônico de varredura. Os testes de Kruskal-Wallis e Dunn (?=0,05) mostraram que para ambos os procedimentos de soldagem, a pior maneira de se realizar a união se dá com I00, e a melhor, com X (p<0,05), para ambos os metais. Apenas para L, I06 foi tão resistente quanto X, tanto para o Ti cp quanto para Ti-6Al-4V. Quando são comparados os dois procedimentos de união, para os dois materiais, o teste de Mann-Whitney (?=0,05) mostrou haver diferença entre as soldas para I00 e I06, sendo que a união soldada a laser foi a mais resistente. Quando foram comparados os grupos com seus respectivos controles, notou-se que para o Ti-6Al-4V, nenhum grupo soldado foi tão resistente quanto os intactos; já para o Ti cp, os grupos com design X, para as duas soldas, foram tão resistentes quanto o controle, assim como o I06 soldado a laser. O coeficiente de correlação de Spearman (?=0,05) indicou correlação negativa entre número de ciclos resistidos e presença de poros nas radiografias das uniões dos materiais testados. Pode-se concluir que a união soldada com design em "X" dev0e ser empregada quando se pretende soldar a TIG corpos de prova de 3,5 mm de diâmetro de secção transversal. Quando é empregada a solda a laser, pode ser utilizado o design em "I" com 0,6 mm de espaçamento entre as partes, além do design em "X". (AU)

• Processo FAPESP: 09/50567-1 - Efeito do design da uniao soldada, em estruturas confeccionadas em liga de ti-6ai-4v, sobre a resistencia a fadiga
• Beneficiário: Juliana Maria Costa Nuñez-Pantoja
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado