An Analysis of the Mechanical Behavior of aisi 4130 Steel after TIG and Laser Welding Process☆

Metallic materials have received special attent in the aerospace and defense areas. Há algumas décadas, o Brasil foi confrontado com desafios tecnológicos relativos à produção e processamento de aços de alta resistência, como AISI 4340 e SAE 300 m aços. O aço AISI 4130 também tinha sido considerado, uma vez que é aplicado em engrenagens de aterragem, pequenos berços para motores de aeronaves, e além de indústrias gerais. Neste trabalho, como um processo comparativo de soldagem, a soldagem por raio Laser (LBW) foi usada como uma alternativa à tradicional soldagem TIG (gás inerte de tungstênio). Para a caracterização mecânica das soldaduras a laser e TIG, foram realizados testes de tracção e dureza. A caracterização microestrutural através de microscopia óptica também foi realizada, na zona de fusão (FZ) e na zona afetada pelo calor (HAZ). Martensita foi encontrado na zona de fusão para ambos os processos. No entanto, os tamanhos médios dos grãos eram diferentes devido a diferentes taxas de aquecimento e resfriamento. No presente estudo, a solda foi autógena e foi realizado um tratamento térmico pós solda para avaliar a sua influência nas propriedades mecânicas. Este tratamento provou melhorar a ductilidade do aço e reduzir o embritamento na região soldada. Observou-se que as espessuras da FZ e HAZ nas soldaduras TIG eram dez vezes maiores do que no laser. Os valores de dureza observados em FZ e HAZ foram semelhantes em ambos os casos. A resistência à tracção após tratamento térmico manteve-se em níveis semelhantes aos do material de base. Após o tratamento térmico, houve uma recuperação na ductilidade do material, particularmente após a soldagem a laser, demonstrando a utilidade do processo.

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