Title

FORMAÇÃO DE TRINCAS POR FRAGILIZAÇÃO POR METAL LÍQUIDO EM LENTES DE SOLDA DE AÇO DUAL PHASE COM REVESTIMENTO

FORMATION OF CRACKS BY LIQUID METAL EMBRITTLEMNT ON WELDING NUGGET OF ZINC COATED DUAL PHASE STEEL

Authorship

Miranda, Gabriela Pereira de; Vieira, Sergio Luiz

Miranda, Gabriela Pereira de

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Vieira, Sergio Luiz

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DOI

10.5151/1516-392X-30221

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Abstract

Os aços avançados de alta resistência do tipo dual phase (DP) são aplicados na indústria automobilística, principalmente, em componentes estruturais. Alguns desses aços são revestidos com zinco e suas ligas, visando maior resistência à corrosão. Atualmente, o processo de união de aços mais utilizado em veículos é a soldagem por pontos. O emprego inadequado de parâmetros de soldagem pode provocar trincas por fragilização por metal líquido (LME, do inglês liquid metal embrittlement) em regiões de soldas a pontos de aços de alta resistência revestidos com zinco. O metal líquido, neste caso, consiste em ligas de Zn-Cu provenientes da combinação de cobre dos eletrodos de soldagem com o zinco do revestimento, que penetra em contornos de grãos, reduzindo a sua energia coesiva. Sob solicitação mecânica, tal fragilização pode ocasionar origem às trincas. Neste trabalho foram investigadas as condições de formação de trincas por LME na soldagem de aços DP da classe de 600 MPa de limite de resistência galvanizado por imersão a quente (HDG - GI). Verificou-se, em todas as condições de soldagem avaliadas, a penetração do metal líquido na superfície da solda. A ocorrência de trincas, no entanto, só foi constatada em condições de soldagem que implicaram na geração de tensões. Tais tensões foram intensificadas com refrigeração inadequada, causada por diferentes vazões de água nos eletrodos inferior (1,5 l/min) e superior (7,5 l/min), e/ou soldagem sequencial. Não foram observados efeitos prejudiciais de trincas por LME nas resistências estática (cisalhamento por tração) e dinâmica (fadiga sob cisalhamento).

Dual-phase (DP) type advanced high-strength steels are applied at the automotive industry, mainly in structural vehicle components. Some of these steels are zinc coated, in order to increase the corrosion resistance. Nowadays, the mostly widely used joining process in vehicles is the resistance spot welding. Cracks by liquid metal embrittlement (LME) may occur in some regions of welding in zinc coated dual-phase steels. The liquid metal in this case, a combination of copper from the welding electrodes with zinc from the coating, penetrates the grain boundaries, thus reducing their cohesive energy. Under mechanical stresses, this embrittlement can lead to cracks. In this work the conditions for the formation of LME cracks and ways to avoid them were investigated in welding a hot dip galvanized (HDG - GI) DP steel with 600 MPa tensile strength. The penetration of liquid metal was observed in all welding conditions evaluated. The occurrence of cracks, however, was only noted at welding conditions which resulted in the generation of stresses. Such stresses were intensified by inadequate cooling, caused by different water flows in the upper and lower electrodes and/or in sequential welding. There were no detrimental effects of the LME cracking on the static (tensile-shear) and dynamic (tensile-shear fatigue) strengths.

Keywords

LME, DP600, HDG-GI, Soldagem a Ponto.

LME, DP600, Hot Dip, Resistance Spot Welding.