Análise da vida à fadiga de ligações soldadas em T

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Mecânica

O estudo da resistência à fadiga de estruturas soldadas é um assunto complexo, que depende de vários factores, nomeadamente: da geometria do cordão de soldadura resultante, do processo de soldadura utilizado na produção da ligação soldada, do tipo de ligação soldada, das tensões residuais resultantes do processo de soldadura e das zonas afectadas pelo calor de soldadura, só para nomear alguns dos factores de que depende a resistência à fadiga de uma ligação soldada. Desta forma, a obtenção dos resultados experimentais de vida à fadiga (Curvas S-N) de ligações soldadas é muito importante, de modo a que se possa constituir uma base de dados para consulta dos projectistas. Estes resultados experimentais são obtidos através de ensaios à fadiga, realizados em provetes normalizados e são obtidos, regra geral, à temperatura ambiente. Na presente tese procurou determinar-se a vida à fadiga (Curvas S-N), a 350ºC, de uma ligação soldada em T, sem transferência de carga, fabricada num aço inoxidável austenítico, de alta resistência, recentemente desenvolvido (Cr-Mn) e passível de ser utilizado em condutas de evacuação de gases de combustão. Tenso sido feito um ataque químico às superfícies a observar, foram realizados ensaios de dureza para caracterizar a zona fundida, a zona afectada pelo calor e a zona do metal de base do material. A caracterização geométrica dos cordões de soldadura dos vários provetes a ensaiar foi realizada com a ajuda de uma máquina de medição de coordenadas X-Y e os dados coligidos foram aproveitados para fazer a modelação pelo Método dos Elementos Finitos (MEF) dos vários provetes a ensaiar. O factor de concentração de tensões e a tensão crítica estrutural (hot spot) foram determinadas.Alguns resultados de vida à fadiga são apresentados na tese.