Applications and properties of ferritic stainless steels with laser welding

Aplicações e propriedades de aços inoxidáveis ferríticos com soldagem a laser

Autores

Palavras-chave:

Laser welding, Nickel-watts, Niobium, Stainless steel, UNS S41003

Resumo

This study evaluates the effects of laser welding on UNS S41003 stainless steel plates, which were pre-treated with a nickel-watts bath enriched with niobium. The plates, with an area of 0.36 dm², were subjected to this treatment for 10 minutes at 60°C, with a direct current of 3.2 A and pH 4, resulting in a thin coating. Subsequently, the plates were laser welded in a butt joint configuration, using a power of 1800 W, a welding speed of 2 cm/s, a focal distance of 3.8 cm, and argon as the shielding gas. The samples were categorized into three regions of interest: the fusion zone (FZ), the heat-affected zone (HAZ), and the base metal (BM). Twenty specimens were prepared by wire electrical discharge machining and were allocated for tensile testing, ferritoscopy, and Vickers microhardness testing. The aim is to determine whether the nickel-watts treatment combined with laser welding enhances the mechanical properties of the FZ and HAZ compared to the BM. Vickers microhardness testing will be used to assess hardness variations among the regions, while ferritoscopy will identify the presence of magnetic phases. Scanning electron microscopy (SEM) will provide three-dimensional images to characterize the microstructure and surface morphology. It is anticipated that the FZ and HAZ will exhibit improved tensile and impact resistance compared to the BM, due to the grain refinement induced by the nickel and niobium treatment.

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Biografia do Autor

Ricardo Luiz Perez Teixeira, Universidade Federal de Itajubá, Itabira –MG, Brasil

Professor Adjunto na Universidade Federal de Itajubá, campus de Itabira, no Curso de Engenharia de Materiais. Doutor em Ciências, Engenharia Metalúrgica e de Materiais pela Universidade Federal do Rio de Janeiro (2011), com doutorado em cotutela em Engenharia Mecânica pela Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto (2011). Mestre em Engenharia Metalúrgica e de Minas pela Universidade Federal de Minas Gerais (2004) e Graduado em Engenharia Química pela mesma universidade (1996), com especialização em Engenharia de Segurança do Trabalho (1998). Atua como professor de magistério superior na Universidade Federal de Itajubá, campus avançado de Itabira, desde 2013, lecionando para cursos envolvendo materiais metálicos e compósitos. É associado à Associação Brasileira de Metalurgia, Materiais e Mineração (ABM).

Allexia Izabella Pinheiro Damasceno, Universidade Federal de Itajubá, Itabira –MG, Brasil

Engenheira Mecânica formada pela Universidade Federal de Itajubá.

 

José Carlos de Lacerda, Universidade Federal de Itajubá, Itabira –MG, Brasil

Graduado em Engenharia Mecânica pela Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais (1981), com mestrado (2007) e doutorado (2015) em Engenharia de Materiais pela REDEMAT (UFOP-UEMG-CETEC). Atualmente, é Professor Adjunto na Universidade Federal de Itajubá, campus Itabira. Possui experiência nas áreas de Engenharia de Materiais, Mecânica e Metalúrgica, com ênfase em Processos de Conformação Mecânica, Soldagem, Fundição, Fadiga e Corrosão. É fundador e líder do Grupo de Pesquisas em Metais (Metals Group) e atua como revisor dos periódicos International Journal of Fatigue, Materials Science and Engineering A, Materials Letters, Surface and Coatings Technology, Part E: Journal of Process Mechanical Engineering e Revista Matéria (UFRJ).

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Publicado

2024-09-04

Como Citar

Teixeira, R. L. P., Damasceno, A. I. P. ., & de Lacerda, J. C. (2024). Applications and properties of ferritic stainless steels with laser welding: Aplicações e propriedades de aços inoxidáveis ferríticos com soldagem a laser. Concilium, 24(18), 155–167. Recuperado de http://clium.org/index.php/edicoes/article/view/4077

Edição

v. 24 n. 18 (2024)

Seção

Articles