Contribuições para a soldagem de titânio a laser na geometria de junta em aresta

Abstract

Reduzir peso com aumento constante da resistência dos componentes é o lema da indústria automotiva. Com objetivo de reduzir o consumo de combustível e aumentar a relação potência-peso, materiais de baixa densidade devem ser estudados e suas propriedades avaliadas. Devido à boa relação resistência-densidade alumínio, magnésio, titânio e algumas ligas de aço inoxidável tornamse materiais interessantes para aplicações em estruturas de baixo peso. A possibilidade de juntar ou soldar um material é uma das propriedades mais importantes quando este material deve ser usado em uma grande estrutura ou unido a outros componentes. Devido à boa produtividade e baixas distorções nas peças, o processo de soldagem a laser vem se difundindo nos últimos anos e tem sido empregado com sucesso na indústria automotiva. Aliando a busca de novas aplicações de materiais de baixo peso, especificamente do titânio com a utilização do processo de soldagem a laser, este trabalho tem como objetivo avaliar a soldabilidade e propriedades mecânicas de juntas em aresta de titânio comercialmente puro (Ti ASTM grau 1 e 2) através do processo de soldagem a laser (Nd:YAG). Foram variados os comprimentos de flange (2 a 30mm) da geometria e efetuada a soldagem. Os resultados mostram que titânio comercialmente puro pode ser soldado por laser desde que uma atmosfera controlada (900ppm de oxigênio) seja utilizada. Titânio grau 1 apresenta resultados proporcionais (de 50 a 60% da resistência do material base) aos encontrados para a mesma geometria em aços inoxidáveis austeníticos (AISI 304 e Nirosta® H400). Titânio grau 2 apresenta resultados não recomendados (aproximadamente 10% da resistência do material base) para aplicações onde há necessidade de alta resistência da união soldada. Para esses casos são recomendados outros tipos de geometrias de junta.