Laser weld: microstructure and corrosion study of Ag-Pd-Au-Cu alloy of the dental application

The laser Welding process was introduced into dentistry by the end of the 1980s, resulting on a great impulse to that area with the development of cheaper and smaller equipment, using simpler technique. This allowed greater use of that process on the confection of prostheses compared to the brazing process since the heat source for that process is a concentrated light beam of high power, which minimizes distortion problems on the prosthetic pieces. Ag-Pd-Au-Cu alloy used on the confection of dental implant prostheses was observed before and after subjection to the laser welding process. The microstructure was analyzed with the. use of optic microscopy and the corrosion resistance was studied by the traditional electrochemical techniques and by electrochemical impedance, under environmental conditions simulating the aggressiveness found in the mouth cavity. A structural change was detected on the weld area, which presented a refined microstructure deriving from the high-speed cooling. The base metal out of the weld area presented a fusion coarse microstructure. The electrochemical essays showed differences on the potentiodynamic polarization behavior in both weld and metal base areas, indicating superior corrosion resistance in the weld area. The impedance spectra were characterized by capacitive distorted components, presenting linear impedance in the low frequencies area. (C) 2002 Elsevier B.V. B.V. All rights reserved.

Investigation of the metal/porcelain interface in LASER-welded Ni-Cr-Mo alloy

The interface formed between the metal and the porcelain of laser-welded Ni-Cr-Mo alloy was studied on a metallurgical basis. The characterization was carried out by using optical microscope, electron scan microscopy and X-ray dispersive spectroscopy techniques and mechanical three-point flexion tests, in the laser-welded region, with and without porcelain. The union of the porcelain with the alloy is possible only after the oxidation of the metallic surface and the subsequent application of a bonding agent known as opaque. The porcelain applied to the base metal and weld bead showed different behaviours - after the flexion test, the base metal showed cracks, while that in the weld bead broke away completely. It was noted that the region subjected to laser welding had lower adherence to the porcelain than the base metal region, due to microstructural refinement of the weld bead. These results can be shown by the X-ray dispersive spectroscopy carried out on the regions studied. The flexion tests demonstrated that the Ni-Cr-Mo alloy subject to laser welding had significant alterations in its mechanical properties after application of the porcelain.

Soldagem em laminas finas de hastelloy c-276 por laser pulsado Nd:YAG

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Influência da potência de laser Nd: YAG na soldagem do aço inoxidável duplex UNS S32205

Pós-graduação em Engenharia Mecânica - FEIS

Determinação da resistência à flexão de ligas odontológicas, utilizadas em prótese parcial fixa e prótese sobre implante, soldadas por brasagem e a laser

Pós-graduação em Odontologia Restauradora - ICT

Study of corrosion resistance of laser welded Au-Pd-Ag-In alloy using electrochemical.

The aim of this work was to evaluate the corrosion resistance of AuPdAgIn alloy, submitted to laser beam welding, in 0.9% NaCl solution, using electrochemical techniques. Measures of the open circuit potential (OCP) versus time were applied to electrochemical experiments, as well as potentiodynamic direct scanning (PDS) and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) on AuPdAgIn alloy, submitted to laser beam welding in 0.9% NaCl solution. Some differences observed in the microstructure can explain the results obtained for corrosion potential, Ecorr, and corrosion resistance, Rp. EIS spectra have been characterized by distorted capacitive components, presenting linear impedance at low frequencies, including a non-uniform diffusion. The area of the laser weld presented corrosion potential slightly superior when compared to the one of the base metal. The impedance results suggest the best resistant corrosion behavior for laser weld than base metal region. This welding process is a promising alternative to dental prostheses casting.

Análise metalográfica do titânio puro submetido à soldagem laser Nd: YAG e TIG

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Caracterização mecânica e microestrutural de juntas soldadas a laser em aços maraging com posterior tratamento térmico e termoquímico de superfície a plasma

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Efeito da microestrutura nas propriedades mecânicas de aços automotivos dissimilares soldados à laser

Pós-graduação em Engenharia Mecânica - FEG

Giunzione mediante laser di materiali difficili, ibridi ed a struttura cellulare

Lo studio presentato in questa sede concerne applicazioni di saldatura LASER caratterizzate da aspetti di non-convenzionalità ed è costituito da tre filoni principali. Nel primo ambito di intervento è stata valutata la possibilità di effettuare saldature per fusione, con LASER ad emissione continua, su pannelli Aluminum Foam Sandwich e su tubi riempiti in schiuma di alluminio. Lo studio ha messo in evidenza numerose linee operative riguardanti le problematiche relative alla saldatura delle pelli esterne dei componenti ed ha dimostrato la fattibilità relativa ad un approccio di giunzione LASER integrato (saldatura seguita da un post trattamento termico) per la realizzazione della giunzione completa di particolari tubolari riempiti in schiuma con ripristino della struttura cellulare all’interfaccia di giunzione. Il secondo ambito di intervento è caratterizzato dall’applicazione di una sorgente LASER di bassissima potenza, operante in regime ad impulsi corti, nella saldatura di acciaio ad elevato contenuto di carbonio. Lo studio ha messo in evidenza come questo tipo di sorgente, solitamente applicata per lavorazioni di ablazione e marcatura, possa essere applicata anche alla saldatura di spessori sub-millimetrici. In questa fase è stato messo in evidenza il ruolo dei parametri di lavoro sulla conformazione del giunto ed è stata definita l’area di fattibilità del processo. Lo studio è stato completato investigando la possibilità di applicare un trattamento LASER dopo saldatura per addolcire le eventuali zone indurite. In merito all’ultimo ambito di intervento l’attività di studio si è focalizzata sull’utilizzo di sorgenti ad elevata densità di potenza (60 MW/cm^2) nella saldatura a profonda penetrazione di acciai da costruzione. L’attività sperimentale e di analisi dei risultati è stata condotta mediante tecniche di Design of Experiment per la valutazione del ruolo preciso di tutti i parametri di processo e numerose considerazioni relative alla formazione di cricche a caldo sono state suggerite.

Overall and local mechanical behaviour of dissimilar laser welded joints

The present investigation addresses the overall and local mechanical performance of dissimilar joints of low carbon steel (CS) and stainless steel (SS) thin sheets achieved by laser welding in case of heat source displacement from the weld gap centreline towards CS. Microstructure characterization and residua! strain scanning, carried out by neutron diffraction, were used to assess the joints features. It was found that the heat source position influences the base metals dilution and the residua! stress field associated to the welding process; the transverse residual stress is smaller than for the longitudinal component, of magnitudes close to the parent CS yield strength. Furthermore, compressive transverse residual stresses were encountered at the SS-weld interface. The tensile behavior of the joint different zones assessed by using a video-image based system (VIC-2D) reveals that the residual stress field, together with the positive difference in yield between the weld metal and the base materials protects the joint from being piastically deformed. The tensile loadings of flat transverse specimens generate the strain localization and failure in CS, far away from the weld.En este trabajo se exponen los resultados de una investigacion sobre el comportamiento mecanico de soldaduras disimiles acero inoxidable-acero al carbono, realizadas para unir chapas delgadas, desplazando la fuente de calor del eje longitudinal de la union soldada por laser sobre el acero al carbono. Se han determinado las caracteristicas microestructurales de la union soldada, las tensiones residuales generadas (mediante difraccion de neutrones) y las curvas tension-deformacion locales y globales, mediante medidas locales de deformacion empleando el sistema VIC-2D "video image correlation". El desplazamiento de la fuente de calor infiuye en la dilution de los metales base y el campo de tensiones residuales asociado al proceso de soldeo; las tensiones residuales medidas en direction longitudinal se aproximan al limite elastico del acero al carbono, mientras que las tensiones residuales transversales son menores, e incluso de compresion. El ensayo a traccion de la union soldada revela que las tensiones residuales y la diferencia de limite elastico entre los metales base y la soldadura propician que la rotura se produzca por inestabilidad plastica del acero al carbono, lejos de la soldadura, sin que la union plastifique.

Mechanical behavior and residual stress field of dissimilar laser welded joints

The present investigation addresses the mechanical behavior and residual stress field of dissimilar joints produced by laser welding. Microstructure characterization and residual strain scanning, carried out by neutron diffraction, were used to assess the joints features. It was found that the heat source position influences the base metals dilution and the residual stress field associated to the welding process. The tensile behavior of the joint, different zones achieved by using a video-image based system (VIC-2D) reveals that the residual stress field, together with the positive difference in yield between the weld metal and the base materials protects the joint from being plastically deformed.

Efeitos da soldagem por laser de fibra de Yb na microestrutura do compósito A356/SiCp

Materiais compósitos são projetados e fabricados para várias aplicações de alto desempenho, incluindo componentes para os segmentos automobilístico, aeroespacial, aeronáutico, naval, de defesa, de óleo e gás, energia eólica e até equipamentos esportivos. Porém, a união por soldagem de Compósitos de Matriz Metálica de Alumínio (Al-CMM) ainda é um grande obstáculo para a maior disseminação desta classe de materiais estruturais. As mudanças microestruturais decorrentes do ciclo de soldagem e/ou do tratamento térmico afetam sensivelmente as propriedades mecânicas e físico-químicas finais da junta e do metal base nas proximidades de mesma, daí a importância de se estudar a evolução microestrutural que prospera nestas etapas. O presente trabalho caracterizou a microestrutura do compósito liga-A356/SiCp soldado por laser de fibra de Itérbio, empregando-se nessa tarefa técnicas de microscopia óptica, radiografia e microscopia eletrônica de varredura, assim como difração de raios-X e de elétrons retroespalhados, ensaio instrumentado de dureza e microtomografia computadorizada. O foco das análises realizadas restringiu-se à geometria dos cordões de solda, à expulsão de SiC particulado da zona soldada, à volatilização de elementos químicos da poça de soldagem, à formação de precipitados fragilizantes de Al4SiC4 em formato de agulhas no cordão de solda e à determinação das regiões com concentração de poros, todos estes fenômenos tendo efeitos nocivos, em maior ou menor extensão, no desempenho global da junta do Al-CMM soldada a laser, notadamente em suas propriedades mecânicas e eletroquímicas.

Study of effect on tensile stress test from distortion of fibre laser welded Ti6Al4V using FEA

Distortion is one type of defect in the weld, which is troublesome for some reasons, especially in thin plate welding. Distortion was found in fibre laser welding processing for 0.7mm thickness Ti6Al4V plate. The purpose of this paper is to understand and evaluate the effect of distortion on stress level by FEA and tensile test. A group of 0.7mm Ti6Al4V plates welded using continuous wave fibre laser. FEA models were established for fibre laser welded Ti6Al4V in abaqus 6.7. © (2011) Trans Tech Publications.