Análise de juntas soldadas em aços de alta resistência - Correia, António José da Rocha (2024)
A utilização de aços na produção de estruturas metálicas e equipamentos, é algo profundamente entranhado na indústria dos dias de hoje. Por consequência, um dos principais processos de união destes materiais, se não mesmo o mais utilizado, é a soldadura. A utilização de aços de alta resistência (muito usados na indústria automóvel) permite uma maior abrangência e capacidade de aplicações. No entanto, com o desenvolvimento de novos materiais, surgem questões relativamente à sua resposta ao processo de soldadura que necessitam de ser respondidas. É extremamente importante entender de que forma cada material responde à soldadura e avaliar as propriedades das juntas soldadas para que estas possam ser utilizados na indústria com segurança e confiança. É sabido que a aplicação de temperaturas elevadas em aços tem um forte efeito nas suas propriedades mecânicas e consequentemente comportamento. A soldadura é um processo extremamente agressivo para o material, uma vez que os ciclos de aquecimento e arrefecimento são muito rápidos. Deste modo considerou-se importante avaliar a influência de parâmetros de soldadura selecionados, nas propriedades de juntas soldadas de chapas de alta resistência usadas na indústria automóvel. Mais especificamente, estudou-se a variação a intensidade de corrente de soldadura nas propriedades das juntas soldadas. A variação da intensidade de corrente, tem naturalmente uma consequência na quantidade de calor que é induzida às juntas durante a soldadura, e assim é natural concluir que existe uma relação entre a sua variação e as propriedades do aço. Para levar este estudo a cabo, foram executadas soldaduras com três intensidades de corrente diferentes usando os processos TIG e soldadura por resistência na variante de pontos. De seguida foram executados ensaios mecânicos aos vários provetes realizados de forma a entender as diferentes respostas do material. Adicionalmente foram feitas análises macrográficas e micrográficas e de dureza, relacionando a resposta mecânica dos materiais com as alterações provocadas na microestrutura. Foi constatado, para os dois processos, a clara influência da variação da intensidade na ductilidade do aço, sendo que quanto mais elevado este parâmetro, mais dúctil se mostrou o material. Essa tendência foi acompanhada por uma diminuição dos valores máximos de dureza. Para o caso dos provetes de soldadura por resistência verificou-se também um aumento da resistência ao corte e arrancamento com o aumento da intensidade de corrente. Foi possível constatar que com intensidades de corrente maiores a quantidade de material fundido aumentava criando uma maior área resistente para a junta. Por fim, as análises de microestrutura, permitiram distinguir as diferentes zonas da soldadura, onde se verificou o aparecimento de martensite na zona termicamente afetada das soldaduras, estruturas dendríticas nas zonas fundidas e um crescimento de grão na aproximação à ZTA.