Soldadura de aceros dual phase en chapa fina: GMAW, PAW y RSW

Abstract

Los aceros Dual Phase (DP) han encontrado recientemente una fuerte aplicación en elementos estructurales en la industria automotriz, debido a la necesidad de disminuir peso. La soldadura de estos materiales cobra particular importancia considerando su aplicación estructural y los procesos relacionados en su fabricación. En particular la soldadura de resistencia por punto (RSW) y semiautomática con alambre macizo y protección gaseosa (GMAW) son ampliamente utilizados en la industria automotriz. El proceso de soldadura por plasma (PAW) se caracteriza, entre los procesos de soldadura por arco, por ser el de mayor densidad de energía, presentando particular interés en aplicaciones de la industria automotriz (tailor welded blanks). El objetivo del presente trabajo fue estudiar la evolución microestructural y las propiedades de aceros DP soldados mediante los procesos RSW, GMAW y PAW. A este fin, se soldaron cuatro grados de aceros DP con resistencias mecánicas de 550, 700 y 850 MPa en espesores de 1 y 1,3 mm mediante los mencionados procesos. Se caracterizaron las microestructuras y se determinaron las propiedades mecánicas de las uniones soldadas para cada caso. Para los tres procesos se obtuvieron uniones soldadas de calidad satisfactoria. Se observó para todas las soldaduras, que en la ZAC se produce una disminución de la dureza por debajo del valor del material base, relacionada a la descomposición de la fase martensítica. Las soladuras por arco fueron las más afectadas.

Dual Phase steels (DP) have been used recently as an interesting option for structural elements, specialy in automotive industry, due to weight reduce requirements. Welding of these materials becomes particularly important considering their application as structural elements and the related manufacturing methods. In particular resistance spot welding (RSW) and gas metal arc welding (GMAW) are widely used in the automotive manufacturing. The plasma arc welding (PAW) has the charateristic, within arc welding processes, to involve the highest energy density, being this parameter interesting to certain applications on automative industry (tailor welded blanks). The objective of this work is to study the microstructural evolution and properties of welded DP steels by mean of RSW, GMAW and PAW. In this regard four DP steels, with tensile strength of 550, 700 y 850 MPa and thickness of 1 and 1.3 mm, were welded by mean of mentioned welding processes. Microstructures were charaterized and mechanical properties for each weld joint were determined. For the three processes good quality welded joints were obtained. It was observed on heat affected zone (HAZ) a softened zone whose hardness is below to initial base metal hardness. This softening is related to the dissolution of the martensitic phase due to thermal cycle introduced by welding. Arc welds were the most affected.