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Processo de soldagem por fricção

Neste procecimento moderno, o calor é gerado principalmente por atrito entre uma ferramenta rotativa de translação, que entra em atrito contra a peça de trabalho.

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Processo de soldagem por fricçãoProcedimento inventado nos anos 1990 no Reino Unido, a soldagem por fricção envolve a união de metais sem materiais de fusão ou de enchimento. As soldaduras são criadas através da ação combinada de aquecimento por atrito e de deformação mecânica, devido a uma ferramenta rotativa. A sonda penetra a peça de trabalho ao passo que o ombro esfrega com a superfície de topo.

O calor é gerado principalmente por atrito entre uma ferramenta rotativa de translação, que entra em atrito contra a peça de trabalho. Existe uma contribuição volumétrica para a geração de calor a partir do aquecimento adiabático devido à deformação perto do pino. A microestrutura do detalhe depende do desenho da ferramenta, das velocidades de rotação e de translação, da pressão aplicada e das características dos materiais a serem unidos. A zona afetada pelo calor é semelhante à das soldaduras convencionais.

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A região central contendo o anel de padrão de fluxo é a região mais severamente deformada, embora frequentemente pareça dinamicamente recristalizar, de modo que a microestrutura detalhada pode ser constituída por grãos equiaxiais. Parece que as folhas de material cilíndricas são extrudidas durante cada rotação da ferramenta, que, em uma secção transversal de soldar os característicos anéis semelhantes aos de uma cebola (camadas).

Uma ferramenta cilíndrica rodando constantemente com uma ponta perfilada é transversalmente alimentada a uma taxa constante para uma junta de topo entre dois pedaços de material fixo. A ponta é ligeiramente mais curta do que a profundidade de solda necessária, com a ferramenta guiando sobre o calor da superfície de trabalho.

O método apresenta algumas vantagens, já que problemas comuns em arrefecimento não ocorrem

O método apresenta algumas vantagens, já que problemas comuns em arrefecimento não ocorrem

Fricção é gerada entre os componentes resistentes ao desgaste de soldagem e as peças de trabalho. Este calor, juntamente com o produzida pelo processo de mistura mecânica e o calor adiabático no interior do material, fazem com que os materiais agitados amoleçam sem derreter. Este processo da ferramenta atravessando ao longo da linha de soldadura em um eixo tubular plastificado resulta na deformação do metal em estado grave sólido envolvendo recristalização dinâmica do material de base.

A superfície de topo da solda tem uma microestrutura diferente, consequência da ruptura induzida pela ferramenta rotativa. A soldagem de agitação por atrito é um processo de estado sólido de união (significando que o metal não é derretido), usado para aplicações em que as características originais do metal devem permanecer inalteradas tanto quanto possível.

Este processo de metal mecânica é utilizado principalmente em alumínio e mais frequentemente em pedaços grandes que não podem ser facilmente soldados pós-tratamento pelo calor para recuperar as características da têmpera.

A natureza de estado sólido do processo, combinada com a sua ferramenta incomum e natureza assimétrica, resulta em uma microestrutura altamente característica. A microestrutura pode ser dividida em zona de mistura (pepita), zona de braço de fluxo, zona de termo-mecânica afetada e zona afetada pelo calor.

A natureza de estado sólido leva a várias vantagens sobre métodos de soldadura de fusão, já que problemas associados com arrefecimento a partir da fase líquida são evitados. Questões como porosidade, redistribuição de soluto, fendas e rachaduras solidificação não surgem durante esse método. Em geral, a soldagem por fricção produz uma baixa concentração de defeitos e é muito tolerante a variações nos parâmetros e materiais.

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