Soldadura por explosão de Alumínio-Cobre em configuração plana

Abstract

A realização deste trabalho focou-se no estudo da influência de alguns parâmetros de soldadura por explosão, como o tipo e rácio de explosivo e o tipo de base de suporte, na morfologia, microestrutura e comportamento mecânico de soldaduras de cobre a alumínio, obtidas para uma configuração plana. Para o efeito foram realizadas soldaduras em configuração plana, utilizando 4 diferentes tipos de explosivos (CD, ANFO, Eex+MEOV, Eex+EPS) e diversos rácios de explosivo (entre 1 e 3), entre ligas de alumínio e cobre. Foi analisada a morfologia, a microestrutura e resistência mecânica das soldaduras, com recurso a microscopia óptica e electrónica de varrimento, ensaios de microdureza e de tracção, usando extensometria óptica. Foi também variada a configuração da base de suporte da placa estacionária. Além disso foram analisadas as soldaduras obtidas em anos anteriores e comparadas com as actuais. Resultados mostraram que o efeito da variação de cada um dos parâmetros foi visível, principalmente na morfologia e nas propriedades mecânicas obtidas. A velocidade de detonação (Vd), para um mesmo rácio de explosivo, variou consoante o tipo de explosivo usado. O aumento da velocidade no ponto de colisão (Vc) está associada à redução do ângulo de colisão . O aumento da velocidade de impacto (Vp) conduz o aumento do ângulo de colisão  A ondulação tende a crescer em termos de comprimento e amplitude com o aumento da Vp. Valores de dureza obtidos foram superiores para as bases que apresentavam maior rigidez. O aumento do rácio de explosivo conduziu à maior espessura das zonas fundidas e de uma maior presença de compostos intermetálicos, fissuração e cavidades. Ensaios mecânicos efectuados mostraram que a ligação foi mais resistente que um dos materiais base, rompendo sempre neste numa zona afastada da soldadura.

The realization of this paper is focused on the study of the influence of some parameters of welding by explosion, such as the type and ratio of explosive and the anvil support on the morphology, micro-structure and mechanical behavior of copper and aluminum welding, obtained for a flat configuration. For this effect several welding’s on a flat configuration were realized, using several types of explosives (ANFO, Eex+MEOV, Eex+EPS) and several explosive ratios (between 1 and 3), for aluminum and copper alloys. The morphology was analyzed, the micro-structure and mechanical resistance of the welding’s, using microscopic optical and electronic sweeping, microhardness rehearsals and traction, using optical extensometer. The anvil of the flat stationary plate was also varied. The welding’s obtained in previous years were also compared to current samples. Results showed that the effect of the variation of each parameter was visible, specifically in the morphology and mechanical properties obtained. The detonation velocity (Vd), to the same ratio of the explosive, varied according to the type of explosive used. The increase of speed at the collision point leads to the reduction of the collision angle β. This increase of the impact velocity (Vp) leads to the increase of the angle of collision β. The curling tends to increase in terms of length and amplitude with the increase of Vp. Hardness values obtained was superior to the bases that presented with higher hardness. The increase in the ratio led to a larger thickness of the melted zones, cracking and cavities. Mechanical rehearsals done showed that the connection was more resistant than any base materials, ripping always in an area away from the welding.