CARACTERIZAÇÃO DO METAL DE ADIÇÃO E ZTA DE JUNTA SOLDADA POR PROCESSO GMAW DO AÇO API 5L X65

Lorena Alves da Silva; Rachel Pereira Carneiro da Cunha; João Da Cruz Payão Filho

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Trabalho

Título do Trabalho

CARACTERIZAÇÃO DO METAL DE ADIÇÃO E ZTA DE JUNTA SOLDADA POR PROCESSO GMAW DO AÇO API 5L X65

Autores

Lorena Alves da Silva
Rachel Pereira Carneiro da Cunha
João Da Cruz Payão Filho

Modalidade

Resumo apresentação oral curta

Área temática

Centro de Tecnologia (CT)/Engenharia de Materiais e Metalúrgica

Data de Publicação

22/03/2021

País da Publicação

Brasil

Idioma da Publicação

Português

Página do Trabalho

https://www.even3.com.br/anais/jgmictac/316016-caracterizacao-do-metal-de-adicao-e-zta-de-junta-soldada-por-processo-gmaw-do-aco-api-5l-x65

ISBN

978-65-5941-128-3

Palavras-Chave

Soldagem GMAW, Aço API 5L X65, Dutos

Resumo

Este trabalho pautou-se no estudo das operações de soldagem de aços microligados, motivados pela produtividade desses aços usados em risers rígidos e linhas de dutos. Avaliou-se, então, a microestrutura das regiões da zona termicamente afetada na região grãos grosseiros (ZTARGG) e metal de adição (MA) próximo à linha de fusão submetida a três diferentes temperaturas de interpasse para analisar e caracterizar as alterações ocorridas. O material utilizado foi o aço API 5L X65 sem costura e soldado pelo processo Gas Metal Arc Welding (GMAW), processo que utiliza gases de proteção que têm como função primordial a proteção da poça de fusão, expulsando os gases atmosféricos da região da solda, principalmente Oxigênio, Nitrogênio e Hidrogênio, que são gases prejudiciais ao processo de soldagem. Observou-se, então, mudança na morfologia do microconstituinte conforme a alteração na taxa de resfriamento: A Altas taxas de resfriamento, a morfologia das fases presentes apresentou-se mais acicular enquanto que quão menores essas taxas foram obtivemos características de ferrita de contorno de grão favorecendo uma microestrutura bainítica.(1) A microestrutura bainítica é desejável, pois apresenta alta resistência mecânica e tenacidade. Esta microestrutura pode ser obtida pela adição de elementos de liga, tais como molibdênio, manganês e níquel. Porém a combinação de resistência mecânica e tenacidade podem ser degradadas devido ao ciclo térmico imposto pela etapa de soldagem, podendo ainda ocasionar regiões frágeis na Zona Termicamente Afetada. A presença e a morfologia do microconstituinte do Metal de Adição estão relacionadas ao controle desta perda de tenacidade (2). Para o estudo, foram utilizados três corpos de prova (CP) que contemplam toda a espessura da junta soldada e cada um deles corresponde a uma temperatura de interpasse: 315 °C; 370 °C e 410 °C, os mesmos foram polidos com lixas abrasivas com adição de água (granulometria: 100 até 2500#) e com pasta de diamante (1 µm). Para revelar a microestrutura foi realizado o processo de ataque químico com nital 2% e, para a caracterização, os corpos de prova foram submetidos ao ensaio de microdureza na escala Vickers HV1 com padrão de perfil paralelo à linha de fusão nas regiões do Metal de adição e da ZTA de grãos grosseiros que foram analisados através de microscopia ótica. As medidas de dureza na região do último passe do metal de adição correspondem a 243 HV, 228 HV, 238 HV em ordem crescente de temperatura, enquanto nas regiões reaquecidas o valor médio corresponde a 223 HV, 209 HV e 205 HV. Para a região mais crítica de uma junta soldada, sendo essa, a região da ZTA de grãos grosseiros, em ordem crescente de temperatura, na região do último passe, a dureza média HV1 foi 240 HV, 238 HV e 206 HV e nas regiões reaquecidas correspondem a 274 HV, 246 HV e 230 HV. Observou-se que a dureza diminui conforme aumenta a temperatura de interpasse, sendo esse um comportamento comum ao material de adição e à ZTARGG. No MA observa-se que nas três temperaturas a microestrutura é ferrítica, ao aumentar a temperatura de interpasse, a ferrita de contorno de grão se torna mais grosseira e aparece em maior quantidade nas micrografias, o que ocasiona queda no valor da dureza. Na ZTA, a microestrutura foi composta por ferrita com precipitação MAC (Martensita I austenitalcarbetos). Observa-se que conforme aumenta a temperatura de interpasse – menor taxa de resfriamento – ocorre um aumento no tamanho de grão e a microestrutura passa a ter um aspecto mais poligonal justificando a queda no valor de dureza. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS (1) OGATA, Ph. Caracterização Microestrutural de Aço API 5L X65, austenizado e resfriado a diferentes taxas de resfriamento. CBCIMAT. 2008. (2) CASANOVA, Jaime et al. Uma Breve Revisão Histórica do Desenvolvimento da Soldagem dos Aços API para Tubulações. São Paulo. 2013.

Título do Evento: XLII Jornada Giulio Massarani de Iniciação Científica, Tecnológica, Artística e Cultural (JICTAC 2020 - Edição Especial) - Evento UFRJ
Título dos Anais do Evento: Anais da Jornada Giulio Massarani de Iniciação Científica, Tecnológica, Artística e Cultural
Nome da Editora: Even3
Meio de Divulgação: Meio Digital

Como citar

SILVA, Lorena Alves da; CUNHA, Rachel Pereira Carneiro da; FILHO , João Da Cruz Payão Filho . CARACTERIZAÇÃO DO METAL DE ADIÇÃO E ZTA DE JUNTA SOLDADA POR PROCESSO GMAW DO AÇO API 5L X65.. In: Anais da Jornada Giulio Massarani de Iniciação Científica, Tecnológica, Artística e Cultural. Anais...Rio de Janeiro(RJ) UFRJ, 2021. Disponível em: https//www.even3.com.br/anais/jgmictac/316016-CARACTERIZACAO-DO-METAL-DE-ADICAO-E-ZTA-DE-JUNTA-SOLDADA-POR-PROCESSO-GMAW-DO-ACO-API-5L-X65. Acesso em: 02/08/2025