Influência das condições de ensaio na aquisição de temperatura e de esforços em TAFSW

Abstract

Na presente dissertação pretende-se avaliar a influência das condições de produção nos ciclos térmicos, no binário e na força axial em soldaduras pelo processo Tool Assisted Friction Spot Welding (TAFSW) para uma vasta gama de aços com baixo teor de carbono. Para tal, estudaram-se soldaduras com diferentes parâmetros e condições de fixação. Os ciclos térmicos e as condições termomecânicas foram comparados com os valores obtidos para as diferentes condições de ensaio.Os materiais base utilizados nesta investigação foram o aço macio DC01 com e sem revestimento, o aço de elevada resistência HC220, o aço dual phase DP600, assim como o aço galvanizado DX51D com diferentes espessuras de revestimento. As medições de temperatura foram realizadas com o auxílio de uma câmara termográfica, as características morfológicas foram observadas através de análise metalográfica e as propriedades mecânicas avaliaram-se recorrendo a medições de dureza. Os valores relativos ao binário e à força axial durante o processo foram registados pelo equipamento de soldadura. A investigação desenvolvida permitiu concluir que as condições de ensaio apresentam forte influência na aquisição das temperaturas. Mais precisamente, uma fixação menos exigente conduz ao desenvolvimento de deformação das chapas de material base que levam, não só à incorreta aquisição dos ciclos térmicos, mas também a condições de dissipação de calor diferentes das desenvolvidas aquando de um procedimento de fixação mais rigoroso, resultando ainda em diferenças na geração de calor durante o processo.

In the present dissertation it is intended to evaluate the influence of the production conditions on thermal cycles, torque and axil force in welds produced by Tool Assisted Friction Spot Welding (TAFSW) for a large range of low carbon steels. For that, welds produced with different parameters and clamping conditions were studied. The thermal cycles and the thermomechanical conditions were compared with the values registered for different test conditions.The base materials used in this study were the mild steel DC01 with and without coating, the high strength steel HC220, the dual phase steel DP600, as well as the galvanized steel DX51D with different coating thicknesses. The temperature measurements were made using a thermographic camera, the morphologic characteristics were observed by metallographic analysis and the mechanical proprieties were evaluated using hardness measurements. The values of the torque and the axial force during the process were recorded by the welding equipment.The developed investigation allowed to conclude that the test conditions have a strong influence on the temperatures acquisition. More precisely, an undemanding clamping condition conduct to the development of base material deformation, which leads, not only to the incorrect acquisition of the thermal cycles, but also to different heat dissipation conditions from those developed when using a more precise clamping procedure, leading to differences on the heat generation during the welding process.