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Title in Portuguese: Efeitos da temperatura de interpasse sobre as alterações metalúrgicas e propriedades mecânicas de juntas dissimilares do aço ASTM A182-F22 soldadas com ligas de níquel
Title: Effects of interpass temperature on the metallurgical changes and mechanical properties of dissimilar steel joints of ASTM A182-F22 welded with nickel alloys
Author: Pinheiro, Pedro Helton Magalhães
Advisor(s): Miranda, Hélio Cordeiro de
Keywords: Ciência dos materiais
Refrigeração
Precipitação (Meteorologia)
Issue Date: 2014
Citation: PINHEIRO, P. H. M. Efeitos da temperatura de interpasse sobre as alterações metalúrgicas e propriedades mecânicas de juntas dissimilares do aço ASTM A182-F22 soldadas com ligas de níquel . 2014. 137 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia e Ciências de Materiais)-Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2014.
Abstract in Portuguese: As ligas de níquel podem ser utilizadas na união de juntas dissimilares de aços carbono baixa liga. Uma das finalidades desta união é evitar a formação de trincas induzidas pelo hidrogênio. Existe uma limitação por norma que impõe a temperatura de interpasse máxima de 150°C para soldagem com ligas de níquel. Contudo, a temperatura de interpasse baixa reduz a produtividade e consequentemente aumenta os custos de fabricação. Um estudo que avalia como a temperatura de preaquecimento/interpasse na soldagem dissimilar influencia as alterações metalúrgicas e propriedades mecânicas é oportuno. Desta forma, o objetivo geral deste trabalho é avaliar o efeito do aumento da temperatura de interpasse nas alterações metalúrgicas e nas propriedades mecânicas de juntas dissimilares soldadas do aço ASTM A182-F22 com diferentes ligas de níquel. Foram realizadas soldagens MIG/MAG automática em juntas do aço (ASTM A182-F22) utilizando diferentes ligas de níquel como metal de adição e diferentes temperaturas de interpasse (35°C, 150°C e 350°C). A energia de soldagem foi mantida constante (1,0 kJ/mm). Baseado nos resultados obtidos o aumento da temperatura de preaquecimento tende a reduzir a fração de precipitados, decorrente do aumento da diluição. O coeficiente de distribuição do Mo e Nb diminuem com o aumento do teor de ferro na solda. Isto, por sua vez, torna mais forte a segregação destes elementos. A temperatura de interpasse tendeu a reduzir a dureza da (ZTA-GG), por conta da redução da velocidade de resfriamento. Nos ensaios de tração os corpos de prova romperam na região referente ao metal de base. Houve uma redução no limite de escoamento nas condições soldadas com temperatura de 350°C, sendo uma possível causa a precipitação de carbonetos devido ao preaquecimento e aos multipasses. Os ensaios de Charpy-V indicaram que, de uma forma geral, o aumento da temperatura de interpasse reduziu a tenacidade na zona fundida. A energia absorvida na interface sofreu redução com o aumento da temperatura de interpasse, decorrente do aumento da descarbonetação. O tempo de soldagem foi reduzido de forma considerável com o aumento de temperatura de interpasse, entretanto, deve-se avaliar as alterações na ZTA e ZF.
Abstract: Nickel alloys can be used to weld dissimilar joints of low alloy carbon steels. One of the purposes of this union is to avoid the formation of hydrogen induced cracking. According codes and standard there is a limitation that imposes the maximum interpass temperature at 150°C for welding using nickel alloys. However, the low interpass temperature reduces productivity and increases manufacturing costs. A study that evaluates effect of the preheating and interpass temperature of dissimilar welds on the metallurgical changes and mechanical properties is of great relevance. In this way, the general objective of this study is to assess the effect of interpass temperature on metallurgical changes and mechanical properties of dissimilar welded joints among ASTM A182-F22 steel and different nickel-based alloys. GMAW were carried out on joints of steel (ASTM A182-F22) using different nickel-based alloys as filler metal and different interpass temperatures (35°C, 150°C and 350°C). The heat input was kept constant (1.0 kJ/mm). Based on the results obtained it was observed that increasing preheating temperature there is a tends to reduce the precipitates content, because of dilution. The distribution coefficient of Mo and Nb decrease with the increase of iron content in the fusion zone, making stronger the segregation of these elements. Interpass temperature tend to reduce the HAZ hardness, due to the in cooling rate reduction caused by increase interpass temperature. In the tensile tests failure in the base metal. There was a reduction in yield strength for welds produced with 350°C preheat temperature, being a possible cause the precipitation of carbides due to preheating and multipasses. The Charpy-V tests indicated that, generally, the increase in interpass temperature reduced the toughness in the fusion zone. The absorbed energy by the interface dropped when interpass temperature increase. The welding time was considerably reduced with the interpass temperature increase, however, it should be to considerate changes in HAZ and fusion zone.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/10733
metadata.dc.type: Dissertação
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