Caracterização Mecânica e Análise Microestrutural de Chapas Obtidas pelo Processo de Tailor Welded Blank (TWB)

Abstract

Resumo Um dos maiores desafios da indústria automobilística, a nível global, trata-se de desenvolver veículos que sejam, simultaneamente, leves e resistentes mecanicamente. O Tailor Welded Blank (TWB) surge como solução, pois é um processo que permite a soldagem de topo de chapas de diferentes especificações (material, espessura e/ou revestimento), antes da conformação. Nesta pesquisa trabalhou-se com chapas de aços livre de intersticiais (IF –Intertitial Free), da Companhia Siderúrgica Nacional (CSN), de códigos FEE 210 de 1,2 mm de espessura e IF CSN FEP 05 de 0,7 mm de espessura, soldadas a laser. Foram feitos ensaios de tração uniaxial e de microdureza Vickers. A linha de solda foi orientada de 0° a 70° (variando de 5° em 5°). A partir dos resultados obtidos espera-se que se possa consolidar uma metodologia para avaliação do melhor ângulo possível para a linha de solda de um TWB. Constatou-se que a carga máxima suportada aumenta à medida que se inclina a linha de solda (até um determinado limite) e que ângulos complementares de inclinação geram cargas cisalhantes similares. Deve-se trabalhar então com ângulos que permitam otimização de resistência mecânica, melhor conformabilidade e maior redução de massa e de custos. A seleção desse ângulo ficará atrelada a questões de projeto e não mais a tentativas e erros.

Influence of the Welding Angle on the Mechanical Behavior of Plates obtained by the Tailor Welded Blank (TWB) Process

“…The behavior presented by the rupture load pro le is consistent with that found by [19], which rea rms his theory that the maximum resistance of a TWB does not depend on the weld (as long as it is previously quali ed), and is more related to the materials that make up the plates that give rise to the blank. This goes against what is advocated by [14,21,22].…”

“…As indicated by [19], there is a behavior that is somewhat interesting: the shear stress is the same for complementary angles (such as 15º and 75º, for example). It is noteworthy that this does not depend only on Eq.…”

“…The blank shown in Fig. 2 was cut into plates smaller than 300mmx300mm according to Andrade's work [19]. Different guidelines for the welding line were adopted, as shown in Fig.…”

“…There is an alternative method that, when conciliated with the microhardness pro le pointed out by [25,19,26], can be valid in the survey of the mechanical properties of FZ and HAZ. The need to validate the proposed methodologies is therefore reinforced to more precisely characterise the deformations in the TWB welded joint.…”

“…The purely tensile load is portrayed in the work of [28] as being important for determining the behavior of the weld through the Mixture Rule. In the studies of [19] it was found that only geometric factors are taken into account and that the presence of HAZ (different for each of the basic materials) can invalidate the results, which in fact occurred.…”