Análise do desgaste de capas de eletrodos de solda ponto e sua influência na qualidade da soldagem de chapas automotivas galvanizadas

Abstract

ResumoAs capas de eletrodos utilizados na soldagem por resistência por pontos (solda ponto) Abstract: Electrodes caps used in RSW wear out during the welding of galvanized sheets, caused by the high heating and pressure. In this work was evaluated the wearing influence of different kinds of electrodes caps over mechanical properties and surface finish of the spot weld. Was also observed that the wearing varies according to the hot hardness retention capacity, and the electrode caps surface suffer an intense reaction with zinc from the galvanized sheet. As a result of the electrodes caps wearing, the spot weld diameter is progressively reduced, that can compromise it's structural integrity.Key-words: Spot welding, galvanized sheets, wear. IntroduçãoA soldagem por resistência por pontos -RSW, comumente denominada de solda ponto, é amplamente utilizada na união de chapas de aço galvanizadas. Uma das principais aplicações da solda ponto é na fabricação de carrocerias automotivas de aço, que contêm em média 4.500 pontos de solda. A integridade estrutural dos pontos de solda é, portanto, essencial para garantir que as carrocerias automotivas suportem os requisitos do crash test e sejam considerados seguros [1,2,3].Os eletrodos utilizados na soldagem por resistência desempenham um papel fundamental para obter soldas de qualidade, pois são responsáveis por transferir para as peças a corrente e a pressão necessária para a geração de aquecimento por efeito joule, além de dissipar o calor gerado para possibilitar uma rápida solidificação da zona fundida. De maneira geral, considerando as diferentes aplicações, a corrente de soldagem varia entre 5 a 20 kA, a força aplicada entre 1,5 a 8 kN, sendo que a temperatura na superfície de contato do eletrodo / chapa pode atingir até 900 o C [4, 5,6]. Podem apresentar vários formatos, tais como capas, pontas arredondadas, discos, rolos, dependendo da configuração da peça a ser soldada.Na fabricação de carrocerias automotivas normalmente se utilizam eletrodos na forma de capas, denominadas capas de eletrodo (daqui por diante será utilizado o termo simplificado de capa apenas). Estas capas trabalham sob condições muito severas, pois as soldas são executadas em alta velocidade, normalmente com o uso de robôs industriais. Esta condição de trabalho, mais o aquecimento sofrido pelas capas e a pressão que as mesmas exercem sobre as chapas durante a soldagem resultam num desgaste significativo ao longo da execução de um grande número de pontos de solda.Guedes ET AL [7] avaliaram o desgaste dos eletrodos sofridos durante a soldagem de chapas galvanizadas, e sua influência sobre a corrente de soldagem .Observaram que a corrente de soldagem cai progressivamente com o aumento do número de pontos soldados, devido a formação de uma camada rica em Zn e de elevada dureza na superfície dos eletrodos. A redução da corrente de soldagem acarreta uma redução do efeito joule significativa, pois o mesmo varia com o quadrado da corrente.

Avaliação de Eletrodos de Solda a Ponto por Resistência Elétrica Revestidos com Cromo em Solda de Zircalloy

“…S é o termo fonte correspondente a todas as fontes de entrada e/ou perda de calor durante o processo. (7) No processo de solda a ponto, a fonte de calor é a resistência de contato entre a chapa e o tubo. Essa resistência de contato é descrita a seguir.…”

“…O maior aporte térmico, devido ao aumento do tempo de soldagem, causa desgaste no eletrodo. Os autores avaliaram experimentalmente o desgaste dos eletrodos e das regiões soldadas, informando graficamente a quantidade de pontos de solda que seria possível realizar a soldagem, mantendo-se a integridade da solda.Também observando o desgaste do eletrodo, Branco[7] analisou o desgaste de capas de eletrodos de soldagem a ponto e sua influência na qualidade da soldagem de chapas automotivas galvanizadas. As capas de eletrodos citadas neste estudo não podem ser comparadas à camada de cromo proposto neste trabalho, pois as capas de eletrodos são similares a mini-eletrodos que são sacados quando se atinge a vida útil do mesmo, enquanto a camada de cromo é adicionada diretamente no eletrodo, não sendo possível sua troca.…”

Análise Do Revestimento De Cromo Em Eletrodos De Solda a Ponto Por Resistência Em Ligas De Zircônio

“…O maior aporte térmico, devido o aumento do tempo de soldagem, causa desgaste no eletrodo e o desgaste foi avaliado experimentalmente analisando os eletrodos e as regiões soldadas, informando graficamente a quantidade de pontos de solda que era possível realizar, mantendo a integridade da solda. Branco [7] analisou do desgaste de capas de eletrodos de solda a ponto e sua influência na qualidade da soldagem de chapas automotivas galvanizadas. As capas de eletrodos citada no estudo de Branco não podem ser comparadas à camada de cromo proposto neste trabalho, pois as capas de eletrodos de Branco são parecidas com mini-eletrodos que são sacados quando a vida útil do mesmo acaba, enquanto a camada de cromo é adicionada diretamente no eletrodo não sendo possível sua troca.…”