Influência dos parâmetros de soldagem magnas propriedades do aço FB 590

Abstract

Hoje em dia é uma necessidade que os veículos automotores sejam cada vez mais leves visando uma maior eficiência energética. Para alcançar este objetivo, atualmente são utilizados aços de alta resistência, pois desta maneira a resistência mecânica do conjunto pode ser mantida ou até mesmo aumentada utilizando chapas mais finas. Aços chamados Dual Phase são uma tendência dentre os aços de alta resistência, pois propriedades mecânicas superiores podem ser obtidas com o controle da microestrutura. Um destes aços é o FB 590 que é classificado como um aço de alta resistência e baixa liga (ARBL) composto de uma estrutura de duas fases (Ferrítica e Bainítica) com Limite de Resistência à Tração de 590 MPa a 670 MPa. Um desafio para a utilização destes aços é o seu processamento, por exemplo, o processo de soldagem, que precisa ter um alto rendimento, baixo custo e não pode fragilizar o material o que inviabilizaria a sua utilização. O objetivo deste trabalho é verificar a influência do aumento da velocidade de avanço e do gás de proteção nas propriedades mecânicas e microestruturais da junta soldada. Para isso foram realizadas soldas variando-se a velocidade de avanço em três patamares: 10 mm/s, 15 mm/s e 20 mm/s. Também foram utilizados dois diferentes gases de proteção, ambos com misturas de Ar e CO2, um com um percentual de 20% e outro com percentual de 2% de CO2. Os resultados mostraram que com o aumento da velocidade de avanço, as tensões de escoamento e de ruptura do material apresentaram um decréscimo. Além disso, foram encontradas diferenças na penetração da solda causadas pelo percentual de CO2 no gás de proteção. Microestruturas frágeis na zona fundida e zona termicamente afetada foram encontradas em todas as amostras. Também foram levantados os custos e comprovada a economia advinda do aumento da velocidade e uso do gás com maior percentual de CO2. Por fim, concluiu-se que apesar da economia com o aumento da velocidade de avanço, os parâmetros utilizados neste estudo não apresentaram resultados que indiquem o uso da velocidade de avanço de 20 mm/s na solda do aço FB 590 devido à diminuição de importantes propriedades mecânicas. ABSTRACT: Nowadays it is a necessity that motor vehicles are increasingly lighter aiming at greater energy efficiency. To achieve this objective, high strength steels are currently used, because in this way the mechanical strength of the set can be maintained or even increased using thinner plates. Dual Phase steels are a trend among high strength steels, as superior mechanical properties can be obtained with microstructure control. One of these steels is FB 590 which is classified as a High Strength Low Alloy Steel (HRBL) composed of a two-phase structure (Ferritic and Bainitic) with a Tensile Strength Limit of 590 MPa to 670 MPa. A challenge for the use of these steels is their processing, for example, the welding process, which needs to have a high yield, low cost and cannot weaken the material, which would make its use unfeasible. The objective of this work is to verify the influence of the increase of the advance speed and of the shielding gas in the mechanical and microstructural properties of the welded joint. For this, welds were performed varying the feed speed in three levels: 10 mm/s, 15 mm/s and 20 mm/s. Two different shielding gases were also used, both with mixtures of Ar and CO2, one with a percentage of 20% and the other with a percentage of 2% of CO2. The results showed that with the increase of the advance speed, the yield and rupture stresses of the material presented a decrease. In addition, differences in weld penetration caused by the percentage of CO2 in the shielding gas were found. Brittle microstructures in the molten zone and heat affected zone were found in all samples. The costs were also raised and the savings resulting from the increase in speed and use of gas with a higher percentage of CO2 were proven. Finally, it was concluded that despite the savings with the increase in the feed rate, the parameters used in this study did not present results that indicate the use of the feed rate of 20 mm/s in the welding of FB 590 steel due to the reduction of important mechanical properties.