Soldadura de ligas de alumínio de construção naval

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obtenção do grau de Mestre em Engenharia dos Materiais

A verificação de inconsistência entre os detalhes de projecto e de produção, bem como a ocorrência de falhas prematuras em detalhes estruturais existentes no casco de algumas lanchas de alumínio pertencentes à Marinha Portuguesa, conduziu à necessidade de estudar os factores associados a estas falhas. Para tal, tendo em conta que a qualidade de produção pode ser um dos factores associados a este problema, neste trabalho foi estudada a influência de dois parâmetros de soldadura, a intensidade de corrente I, e a velocidade de avanço, v, em ligas de alumínio (5083-O/H111 e 6082-T6). Para analisar a possível influência destes parâmetros na qualidade do cordão de soldadura final, foram realizados ensaios mecânicos que passaram por ensaios de tracção,flexão e perfis de dureza. Por último as amostras foram caracterizadas metalográficamente recorrendo a macro e micrografia. Após a realização de todos estes ensaios foi possível aferir que soldar juntas topo-a-topo similares da liga 5083-O/H111 com correntes maiores, que as normalmente usadas, conduz à redução das porosidades no cordão final. Quanto à influência do parâmetro I na presença de porosidades na soldadura de juntas topo-a-topo similares da liga 6082-T6, esta não se fez sentir. Verificou-se mesmo que, no caso destas ligas, menores intensidades de corrente são melhores, principalmente devido ao menor impacto negativo do sobreenvelhecimento nas propriedades mecânicas destas ligas. Foi possível relacionar o sobreenvelhecimento que ocorre durante o processo de soldadura, nas ligas tratáveis termicamente, com a queda acentuada de durezas na zona termicamente afectada, ZTA, zona onde se verificou a fractura de todos os espécimes da liga 6082-T6 sujeitos a esforços de tracção. Relativamente aos provetes soldados com junta dissimilar de canto, não tendo sido possível a realização de ensaios de radiografia industrial, não é possível aferir da condição dos cordões de soldadura. Foi, no entanto detectado um defeito de aparente falta de fusão que apenas foi identificado após o corte de amostras de menores dimensões e, onde surgiram, com o manuseamento, fissuras que cresciam para dentro dos cordões. Foi também possível comprovar na prática que a existência de porosidades é um factor muito fragilizante dos materiais com quedas de 25% na tensão máxima, de 22% na tensão de ruptura e de 70% na correspondente extensão à ruptura, relativamente ao material base não soldado da liga 5083-O/H111.