Metodologia Não Destrutiva de Parametrização da Queima do Zinco no Processo de Soldagem a Ponto por Resistência

Abstract

Este é um artigo publicado em acesso aberto (Open Access) sob a licença Creative Commons Attribution Non-Commercial, que permite uso, distribuição e reprodução em qualq'uer meio, sem restrições desde que sem fins comerciais e que o trabalho original seja corretamente citado. Resumo: Os aços galvanizados são utilizados em grande número, principalmente nas indústrias automotivas, pela sua resistência à corrosão e baixo custo. A soldagem destes materiais, neste setor industrial, normalmente é realizada através do processo de soldagem a ponto. Em função dos aços galvanizados apresentarem uma camada de cobertura à base de zinco, normalmente utiliza-se durante soldagem, uma técnica denominada burn zinc (queima do zinco), para minimizar os efeitos prejudiciais do zinco neste material, durante o ciclo de soldagem. Neste contexto, este trabalho estudou um método não destrutivo, com o objetivo de encontrar uma adequada remoção desta camada de zinco, considerando para isto, os sinais gerados por um sensor que registra o deslocamento do eletrodo durante as fases do processo de solda a ponto, utilizando como base a leitura da expansão térmica da chapa de aço galvanizado. Assim, experimentos de simulação física foram feitos, variando a corrente e o tempo de ciclo da fase de preaquecimento. As respostas de burn zinc geradas pelo sensor e as análises visuais por atributo, foram mostradas em gráficos através de um envelope operacional. Evidências mostraram que o sinal de deslocamento do eletrodo, mostrou ser um eficiente método não destrutivo para a determinação de parâmetros adequados de burn zinc no processo de solda a ponto para chapas de aço galvanizadas.Palavras-chave: Aço galvanizado; Deslocamento do eletrodo; Queima do zinco; Soldagem a ponto. Non Destructive Methodology for Parameterization of the Burning Zinc in the Resistance Spot Welding ProcessAbstract: Galvanized steel is used in large numbers, especially in the automotive, for its corrosion resistance and low cost. The welding of these materials, this industrial sector is usually performed through the spot welding process. Depending on the galvanized steel with a film of coating based on zinc is usually used in welding, a technique called burn zinc (zinc burning) to minimize the detrimental effects of zinc in the material during the welding cycle. In this context, this paper studied a non-destructive method, aiming to find an appropriate removal of this layer of zinc, for considering this, the signals generated by a sensor that records the dislodgement during stages of the spot welding, using as a basis the reading of the thermal expansion of galvanized steel sheet. Thus, physical simulation experiments were performed by varying the current and the time for the preheating phase cycle. The responses from the burn zinc generated by the sensor and visual analysis by attribute, were shown in graphs through an operating envelope. Evidence showed that the sign of displacement of the electrode, proved to be an efficient non-destructive method for determining the appropria...

Influência da Energia de Soldagem do Processo RSW sobre as Propriedades Magnéticas e Tensões Residuais no Aço AISI 444

“…Observa-se na Tabela 3 que, para um mesmo nível de I e t verifica-se um aumento de Q para níveis menores de F. Este fato reforça a influência de F (força entre os eletrodos) na resistência à passagem de corrente entre chapas [1,2,15]. Por outro lado, dentro de um mesmo nível de F nota-se o aumento proporcional de Hc e Mr, ao 47/51…”

“…Na soldagem RSW a geração de calor, ocorre pelo efeito Joule devido à resistência do conjunto à passagem de corrente ocorrendo em maior quantidade no ponto de maior resistência, localizado entre as superfícies das chapas a serem soldadas. O tempo de soldagem deve ser suficiente para que o material atinja o ponto de fusão formando o ponto de soldagem [1,2]. Sabe-se para tanto que, o calor gerado no efeito Joule pode ser calculado pela Equação da energia de soldagem [2] conforme Equação 1. .…”

“…A resistência no processo RSW é um parâmetro complexo de se determinar. Desta forma, considerando que a maior resistência ocorre entre as chapas [1], será utilizado o método de determinação da resistência dinâmica descrito por Tan et al [15] como uma idealização teórica da situação física real que ocorre em R. Este método tem seu foco nas resistências das chapas e no ponto de maior geração de energia. Assim, a variável R da Equação 1 pode ser discriminada pela Equação 2.…”

“…Por se tratar de um setor industrial de produção, grandes investimentos são necessários e a redução de custos assume um papel importante. Neste sentido, dentre os processos de soldagem existentes, o processo de soldagem a ponto por resistência elétrica também denominado RSW (do inglês Resistance Spot Welding) se destaca como um dos mais utilizados nas indústrias metal mecânica [1]. Isto ocorre devido a sua simplicidade, robustez e baixo custo de aplicação, comparativamente a outros processos de soldagem a arco elétrico…”