Caracterização microestrutural de uma estrutura tubular aeronáutica submetida a sucessivos reparos de solda TIG

Abstract

This work examines the possible effects of successive repair procedures on the microstructure of welded steel SAE 4130 by TIG welding process. Discussions and results were made about the metallographic analysis , non-metallic inclusions and microhardness tests , which were conducted on samples taken from the cradle engine component after the end of its life , a model airplane T-27 Tucano , made by EMBRAER and belonging were performed FAB . The choice of such component is due to the fact that this is critical to flight safety since it provides support for the aircraft engine . Thus regions of the weld metal , base metal and heat affected , with samples of the original weld bead , free of weld bead and also with four rework procedures for TIG welding zone were analyzed . It was found that after the fourth rework there is an increase in the amount of martensite , which may weaken the material with respect to resistance to fatigue. It was also found that the regions of the heat affected zone and weld metal have higher microhardness values when compared to those found in the base metal due to favoring the formation of ferritic and tempered martensite microstructures . Moreover, a welding process promotes a region with less non-metallic inclusions than metal base , which also explains the difference in the results obtained

Neste trabalho são abordados os possíveis efeitos de sucessivos procedimentos de reparo na microestrutura de juntas soldadas de aço SAE 4130 pel o processo de solda TIG. Foram realizadas discussões sobre as análises metalográficas, de inclusões não metálicas e ensaios de microdureza, os quais foram efetuados em amostras retiradas do componente berço de motor após o fim de sua vida útil, de um avião modelo T-27 Tucano, fabricado pela EMBRAER e pertencente a FAB. A escolha de tal componente deveu-se ao fato de que este é crítico a segurança de voo, uma vez proporciona sustentação para o motor das aeronaves. Dessa forma foram analisadas as regiões do metal de solda, metal base e zona afetada pelo calor, de amostras com cordão de solda original, livre de cordão de solda e também com quatro procedimentos de retrabalho por solda TIG. Concluiu-se que após o quarto retrabalho há um aumento na quantidade de martensita, podendo fragilizar o material no que diz respeito à resistência a fadiga. Foi verificado ainda que as regiões da zona afetada pelo calor e do metal de solda apresentam valores maiores de microdureza quando comparados aos encontrados no metal base, devido ao favorecimento a formação de martensita revenida e microestruturas ferríticas. Além disso, um processo de solda promove uma região com menor quantidade de inclusões não metálicas do que no metal base, o que também justifica essa diferença nos resultados obtidos