Resumo Um dos maiores desafios da indústria automobilística, a nível global, trata-se de desenvolver veículos que sejam, simultaneamente, leves e resistentes mecanicamente. O Tailor Welded Blank (TWB) surge como solução, pois é um processo que permite a soldagem de topo de chapas de diferentes especificações (material, espessura e/ou revestimento), antes da conformação. Nesta pesquisa trabalhou-se com chapas de aços livre de intersticiais (IF –Intertitial Free), da Companhia Siderúrgica Nacional (CSN), de códigos FEE 210 de 1,2 mm de espessura e IF CSN FEP 05 de 0,7 mm de espessura, soldadas a laser. Foram feitos ensaios de tração uniaxial e de microdureza Vickers. A linha de solda foi orientada de 0° a 70° (variando de 5° em 5°). A partir dos resultados obtidos espera-se que se possa consolidar uma metodologia para avaliação do melhor ângulo possível para a linha de solda de um TWB. Constatou-se que a carga máxima suportada aumenta à medida que se inclina a linha de solda (até um determinado limite) e que ângulos complementares de inclinação geram cargas cisalhantes similares. Deve-se trabalhar então com ângulos que permitam otimização de resistência mecânica, melhor conformabilidade e maior redução de massa e de custos. A seleção desse ângulo ficará atrelada a questões de projeto e não mais a tentativas e erros.

Abstract One of the biggest challenges facing the auto industry globally is to develop vehicles that are both lightweight and mechanically resistant. Tailor Welded Blank (TWB) comes as a solution as it is a process that allows butt welding of sheets of different specifications (material, thickness and / or coating) prior to forming. In this research we worked with Interstitial Free (IF) steel plates of the Companhia Siderúrgica Nacional (CSN), with FEE 210 codes of 1.2 mm thickness and IF CSN FEP 05 of 0.7 mm thickness, welded. Laser Uniaxial tensile and Vickers microhardness tests were performed. The weld line was oriented from 0° to 70° (ranging from 5° to 5°). From the results obtained it is expected that a methodology can be consolidated to evaluate the best possible angle for the weld line of a TWB. It has been found that the maximum load supported increases as the weld line is tilted (up to a certain limit) and that additional bending angles generate similar shear loads. Then work with angles that allow optimization of mechanical strength, better conformability and greater mass and cost reduction. Selecting this angle will be tied to design issues.

Resumo No Tailor Welded Blank (TWB) são soldadas chapas de especificações distintas, antes da conformação. Sua caracterização, na região soldada, por métodos convencionais de tração, pode ser dificultada pelo estreito comprimento da solda. Novas metodologias e alternativas são analisadas. Este trabalho visou caracterizar mecanicamente a região soldada de um painel interno de porta veicular, fabricado por TWBs. Realizou-se a caracterização mecânica indireta da região soldada a partir de ensaio de microdureza - normas ASTM-E140 e ISO 18265-2013 - e equação de conversão direta de dureza em limite de resistência à tração (LRT). Os resultados obtidos foram correlacionados com ensaio de tração dos materiais de base, evidenciando qual a melhor conversão. A norma ISO 18265-2013 foi a que mais se aproximou do ensaio direto, com desvio máximo de 30% e mínimo de 9%, sendo o desvio mais acentuado conforme a resistência mecânica do material aumenta. Nos outros métodos, o desvio máximo pode chegar a 40%, sendo menor (11% a 18%, para equação) quando o material apresenta menor LRT. Apesar do desvio observado, a técnica utilizada mostrou-se útil para predizer os estados de deformações e a extensão da zona fundida (ZF) e da zona termicamente afetada (ZTA) de um TWB.

Abstract Tailor Welded Blank (TWB) are plates of different specifications welded before forming. The narrow weld length may hamper its characterization in the welded region by conventional tensile methods. New methodologies and alternatives are analyzed. This work aimed to mechanically characterize the welded region of an internal vehicle door panel, manufactured by TWBs. Indirect mechanical characterization of the welded region was performed from micro hardness test - ASTM-E140 and ISO 18265-2013 - and the direct conversion of hardness to ultimate tensile strength (UTS) equation. The results were correlated with tensile test of the base materials, showing the best conversion. ISO 18265-2013 was the one that came closest to the direct test, with a maximum deviation of 30% and a minimum of 9%, with the most pronounced deviation as the mechanical strength of the material increases. In other methods, the maximum deviation can reach 40%, being smaller (11% to 18%, for equation) when the material has lower UTS. Despite the observed deviation, the technique used proved to be useful for predicting the deformation states and the extent of the weld zone (WZ) and the heat affected zone (HAZ) of a TWB.