Gerando junções de regaço através da soldadura do ponto do stir da fricção no aço DP780

A soldadura do stir da fricção (FSW) foi relatada primeiramente em 1991 em TWI, Abington, Reino Unido¹. Em 2003, Piccini e Svoboda determinaram um método superior de realçar as vantagens de FSW chamada soldadura do ponto da agitação da fricção (FSSW) para o uso em processos de fabricação comerciais do automóvel². O método FSSW envolve a criação de uma junção de volta Spot sem derretimento da área em massa. O desenvolvimento mais importante para o uso da FSSW tem sido em ligas de alumínio, pois as ligas de Al se deformam no processo de soldagem condições de alta temperatura. O primeiro exemplo bem-sucedido foi na indústria automotiva, onde a fssw foi usada na fabricação de toda a porta traseira do RX-8^1,3,4 da^Mazda.

Enquanto isso, aço de alta resistência é o material dominante do corpo do carro, especificamente de aço de dupla fase. A literatura indica que DP600 produzidos com FSSW podem ter as mesmas propriedades que o metal de base, onde todas as regiões de soldagem possuem microestruturas e graus de dureza semelhantes⁵. Os métodos de FSSW para o uso do aço do DP em sua microestrutura da zona do stir (SZ), da zona thermos-mecanicamente afetada (TMAZ), e do modelo da falha de aço DP590 e DP600 foram estudados por alguns investigadores. Observaram diferenças na consistência da microestrutura (ferrite, bainite e martensita) de aço DP590 e DP600 em várias velocidades de rotação^6,7,8,9,10. Alguns pesquisadores realizaram estudos comparativos de fssw e RSW para DP780 aços^8,9. Eles relataram que tempos de junção mais longos e velocidades de rotação de ferramenta mais elevadas resultaram em uma área de colagem aumentada para todos os mergulhos, o que levou a uma maior força de cisalhamento e deslocou o modo de interfacial para puxar para fora. Concluíram também que a FSSW tinha uma força maior que a RSW. O processo FSSW inclui 3 etapas: mergulhando, mexendo e retração. A primeira etapa é mergulhar com um pino da ferramenta da rotação perto da folha da junção de regaço e obstruída na folha. O ombro giratório da ferramenta no processo de fssw pode gerar o calor de fricção. Na segunda etapa, o calor pode amaciar a folha e facilitar a obstrução do pino da ferramenta na folha, assim como habitar nos materiais para agitar dois peças junto e misturar em torno da área do pino. Finalmente, a pressão da imprensa do ombro da ferramenta nos peças pode realçar a ligação. Após o processo de soldagem, o pino pode ser retirado do buraco da fechadura. Os benefícios de FSSW comparado com o RSW são uma temperatura de soldadura mais baixa, nenhum espirro, e mais estabilidade no processo de manufactura.

Mesmo que estudos sobre o FSSW de aços avançados de alta resistência (AHSS) tenham sido relatados por vários pesquisadores, estudos sobre o FSSW de DP590, DP600 e DP780 têm se concentrado na microestrutura e nos modelos mecânicos e de falha usando vários processos Parâmetros. No presente estudo, considerou-se o FSSW de aço DP780. O protocolo do processo de FSSW foi relatado em detalhe, e a dureza individual na zona do stir, a zona thermos-mecanicamente afetada, e a zona calor-afetada, assim como o metal baixo foram avaliados baseou na microdureza medida.

Com o crescimento contínuo e a demanda pesada para a redução de peso nas indústrias automotrizes e aeroespaciais, a indústria automotriz mostrou um interesse crescente em AHSS e em junções de regaço. Por exemplo, o corpo de aço convencional de um carro, em média, tem mais de 2.000 junções de volta da solda do ponto¹¹. Há 3 processos de soldadura comuns para as junções de regaço usadas na indústria, incluindo a soldadura do ponto da resistência, a soldadura do ponto do laser, e a soldadura do ponto da fricção¹². Uma maneira de diminuir o peso é usando aços avançados de alta resistência (AHSS). Os materiais mais populares são os aços de dupla fase e de plasticidade induzida por transformação (Trip), que estão sendo cada vez mais utilizados na indústria automotiva^13,14,15,16. Porque a indústria automotiva aumentou os padrões de força devido ao consumo de combustível melhorado e absorção de energia de colisão um peso reduzido do veículo, o uso de diferentes materiais e processos de soldagem está se tornando uma questão importante.