INFLUÊNCIA DA RUGOSIDADE SUPERFICIAL NA RESISTÊNCIA À FADIGA DE JUNTAS METÁLICAS COLADAS

Abstract

The surface treatments applied to metal substrates are important in determining the quality of bonded joints. The resulting roughness of such treatments, particularly mechanical treatments like sandblasting, directly influences the mechanical strength of the joint. The effects of surface roughness on the behavior of the bonded joint on static loading have been widely studied and various results can be found in the literature. Moreover, the effect of surface roughness in the fatigue behavior of this type of union deserves further investigation. In this paper results are presented of fatigue tests on steel bonded joints. Different types of treatment of the substrate were used, in order to relate the roughness parameters resulting from the mechanical treatment with the joint fatigue resistance. The sand-treated specimens showed the best performance in fatigue, however, this type of treatment is becoming in disuse to damage to health. The specimens treated with grit also performed well without the environmental problems of the treatment by sand. The specimens treated with MBX had poor performance. It was also made a study of the relationship between the variation of specimen stiffness and the crack size increase, seeking a mathematical model to estimate the size of the crack during propagation.

Os tratamentos superficiais aplicados aos substratos metálicos são importantes na determinação da qualidade de juntas coladas. A rugosidade resultante de tais tratamentos, em especial tratamentos mecânicos como o jateamento, têm influência direta na resistência mecânica da junta. Os efeitos dessa rugosidade superficial no comportamento da junta colada sobre carregamento estático já foram largamente estudados e vários resultados podem ser encontrados na literatura. Por outro lado, efeito da rugosidade no comportamento em fadiga desse tipo de união ainda merece investigações adicionais. Neste trabalho são apresentados resultados de ensaios de fadiga em juntas de aço coladas. Diferentes tipos de tratamento do substrato foram usados, com o objetivo de relacionar os parâmetros de rugosidade resultantes do tratamento mecânico com a resistência em fadiga da junta. O corpos de prova tratados com areia apresentaram o melhor desempenho em fadiga, porém, este tipo de tratamento está em desuso devido a danos à saúde. Os corpos de prova tratados com granalha também tiveram bom desempenho sem os problemas ambientais do tratamento por areia. Os corpos de prova tratados com MBX tiveram desempenho insatisfatório. Foi feito ainda um estudo da relação entre a variação de rigidez do corpo de prova e o aumento de tamanho de trinca do mesmo, buscando um modelo matemático de estimativa do tamanho da trinca ao longo de sua propagação.