AVALIAÇÃO DE PARÂMETROS DO PROCESSO DE SOLDAGEM A PONTO POR RESISTÊNCIA PARA A UNIÃO DE CHAPAS DE AÇO “INTERSTITIAL FREE” (IF)

Abstract

This work aims to propose an experimental investigation of welding parameters through the process of resistance spot welding (RSW) applied to galvanized Interstitial Free steel sheets with 60 g/m² of nominal Zinc (Zn) coating, manufactured by CSN GalvaSud S.A, therefore, allowing to select the best combination of these welding parameters. The methodology consisted of using mechanical testing to evaluate the mechanical resistance of the spot weld, such as, micro hardness, tensile-shear and pullout tests. The main parameters selected through a survey of the weldability curve were: electrode force, time and welding current. A microstructural evaluation indicated by optical microscopy (OM) and scanning electron microscopy (SEM) were made reducing the thickness of the Zinc coating in the weld region and macro and microstructures were observed. The micro hardness test results presented hardness increase in weld nugget region, evidenced by differences in micro constituents evaluated by OM and SEM. The methodology used for welding parameters selection has highlighted the best combination of these with: 2300N electrodes force, 13cy welding time and 8.08kA welding current to galvanized IF steel sheets, with 0.75mm of thickness, ensures a better quality of spots.

Essa dissertação teve como objetivo realizar a avaliação de uma gama de parâmetros de soldagem, permitindo a seleção da melhor combinação desses parâmetros e verificar a redução da espessura da camada de Zinco, com revestimento nominal 60 g/m², em uma junta soldada através do processo de soldagem a ponto por resistência (Resistance Spot Welding), aplicada em chapas galvanizadas de aço baixo carbono livre de intersticiais (Intersticial Free), estabilizado ao Titânio; fabricadas pela siderúrgica CSN GalvaSud S.A; revestido através do processo de imersão a quente (Galvanização). A metodologia utilizada permitiu evidenciar uma combinação ótima dos parâmetros de força, tempo e corrente de soldagem. Para avaliação da resistência mecânica do ponto de solda foram realizados ensaios arrancamento e cisalhamento, além do ensaio de microdureza. Após a verificação dos resultados dos ensaios mecânicos para cada amostra foi realizada a avaliação microestrutural da área fundida e da zona termicamente afetada (ZTA), através da técnica de Microscopia Ótica (MO) e a verificação das dimensões da lente de solda. Para a verificação da redução de espessura da camada de revestimento na região soldada foi utilizado um microscópio eletrônico de varredura (MEV). Em suma, a metodologia utilizada para seleção de parâmetros permitiu evidenciar uma combinação ótima com parâmetros de força dos eletrodos de 2300N, tempo de soldagem de 13cy e corrente de soldagem de 8,08kA, equivalente a 52% da potência elétrica da máquina de solda estacionária, para a união de chapas de aço IF sobrepostas com 0,75mm de espessura, garantido assim uma melhoria da qualidade dos pontos de solda.