Dissertação de mestrado integrado em Engenharia MecânicaA realização deste trabalho teve como objectivo principal o estudo do possível efeito ao nível
microestrutural de vibrações ultrassónicas na soldadura. Para isso, foi usado um sistema (soldadura +
ultrassons) em que ao mesmo tempo que uma peça é soldada são transmitidas vibrações de uma
determinada frequência.
Nos provetes de aço C1, com uma secção rectangular 200x100 e espessura 8 mm, efectuou-se um
rasgo na parte central onde foi depositado o cordão de soldadura. Além desse rasgo foi realizado um
furo roscado em todos os provetes que permite a sua fixação à unidade transmissora de ultrassons. De
forma a evitar dissipação de energia no momento da soldadura, construiu-se um suporte que permite
fixar o conjunto transdutor - waveguide a uma determinada altura.
A soldadura dos provetes foi realizada na empresa Ribalde, sendo o processo executado por um robô
de soldadura MIG. O equipamento de ultrassons usado foi o Mastersonic MSG 2000, um transdutor e
um waveguide. Foram utilizados 6 provestes divididos em três grupos, sendo que nestes um dos
provetes foi soldado normalmente e o outro com os ultrassons ligados. A intensidade e alimentação do
fio foram alterados nos três testes sendo a velocidade de soldadura mantida constante. Pretendia-se
que a frequência e potência dos ultrassons fossem iguais nos três testes, contudo no último teste, não
foi possível manter o mesmo valor de frequência, sendo o seu valor ligeiramente diferente.
Após a soldadura dos provetes, retirou-se uma amostra de cada um para efectuar a sua caracterização
e respectiva avaliação do efeito da vibração. Esta fez-se através de uma análise macro e
microestrutural, avaliação da microdureza e tamanho de grão. Os resultados obtidos permitem concluir
que as ondas ultrassónicas não alteraram os constituintes presentes na microestrutura resultante da
soldadura. No entanto, provocaram ligeiras melhorias em relação as características geométricas do
cordão, ao tamanho de grão e microdureza do produto final.This project was conducted as an intent to study of the effect, at a microstructural level, of the
ultrasonic vibration in the welding process. For that purpose, a system was used (welding +ultrasonic)
where in while a specimen is welded, vibrations are transmitted in a given frequency.
For the steel specimens C1, with a rectangular section of 200x100 and a thickness of 8mm, was
produced a groove on the central part where it was deposited weld bead. Besides this groove, a
threaded hole was performed on all specimens which enables the fixation of the ultrasonic on the
specimens. It is through this link between the waveguide and the specimen that vibrations are
transmitted during welding. It was necessary to build a support allowing the support of the ultrasonic at
a certain height to avoid power dissipation.
The welding of the test pieces was performed in the company Ribalde by a MIG welding robot. The
ultrasonic equipment used was the Mastersonic MSG 2000, a transducer and a waveguide. Six test
specimens were used, divided into three groups in which one of the specimens was typically welded
and the other with the ultrasonic connected. The current was altered in three tests but the weld speed
was kept constant. The frequency and power of the ultrasound were the same in the three tests.
However, due to small problem, there was a light difference in the frequency from the last test.
After welding the specimens, one sample was removed from each one for performing the
characterization and study of the effect of the ultrasonic, respectively. This was executed through a
macro and microstructural analysis and evaluation of hardness and grain size. The results obtained
allows us to conclude that the vibration does not change the resulting microstructure of the weld,
however, leads to improvements compared to the grain size and hardness of the final product
