Simulação computacional de uma soldagem por pontos e análise do gradiente térmico

Computer simulation of spot welding and thermal gradient analysis

Resumo

Resumo  Este trabalho tem como objetivo simular o processo de soldagem por pontos através do método dos elementos finitos, obter dimensões do ponto de solda e analisar a zona afetada pelo calor (ZAC), observando as diferentes regiões da ZAC e comparando com a literatura. O material das chapas é aço de baixo teor de carbono com espessura de 2 mm, a corrente utilizada é de 15 kA durante um período de 20 ciclos. A geometria e as configurações para a implementação do processo foram selecionadas com base na literatura específica e nas normas vigentes. Para a análise computacional foi utilizado o software ANSYS® Workbench 23.2, na versão estudantil, juntamente com a extensão Moving Heat Flux, na qual o modelo matemático foi solucionado pela ferramenta Transient Thermal e sendo consideradas perdas térmicas por condução, convecção e radiação. Ao final do trabalho, os resultados da simulação convergiram para os resultados previstos em literatura, na qual o ponto de solda apresentou aspectos semelhantes aos dispostos em literatura, com um diâmetro de 6,8 mm e conseguiu-se verificar as regiões da ZAC, através das cores referentes a cada faixa de temperatura que ocorre transformações microestruturais.

Palavras-chave:
Soldagem por pontos; Simulação computacional; Gradiente térmico