Efeito de diferentes configurações de chanfros nas propriedades mecânicas e microestruturas do aço ASTM 131-A soldado por arco submerso

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Nascimento, Rebeca Bandeira
Data de Publicação: 2019
Outros Autores: http://lattes.cnpq.br/9393964804902109
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFAM
Texto Completo: https://tede.ufam.edu.br/handle/tede/7644
Resumo: Como os estaleiros brasileiros que atuam no segmento da construção de embarcações fluviais enfrentam uma grande competividade entre si, estes sentem a necessidade de aumentar a sua produtividade. Uma opção é utilizar configurações de chanfros que demandem poucas etapas de fabricação. Logo, o que se pretende nessa pesquisa é conhecer a influência de juntas soldadas por arco submerso, sem chanfro e com chanfro em V simples, de aço ASTM A 131 grau A, empregadas na fabricação de blocos de casco para balsas transportadoras de gás butano. A composição química da junta foi determinada por espectrometria de emissão óptica. As propriedades mecânicas das juntas soldadas foram determinadas por ensaios de resistência à tração, microdureza Vickers e impacto Charpy. Já as microestruturas de cada região da junta soldada foram averiguadas por microscopia óptica enquanto as suas características foram determinadas pelo teste de indentação instrumentada. Macroscopia óptica foi utilizada para verificar a presença de defeitos de solda. O fluxo de soldagem utilizado forneceu Mn e Si ao metal de solda de ambas as juntas. Também há a presença de inclusão de escória em ambas as juntas. A micrografia mostrou basicamente os mesmos microconstituintes em cada região correspondente entre as juntas soldadas, porém, a junta CC apresentou uma estrutura mais refinada, indicando ter sofrido um resfriamento mais acelerado. Os ensaios de microdureza Vickers e de indentação instrumentada realizados ao longo das regiões das juntas soldadas mostraram que a dureza e resistência a deformação aumentam gradualmente a partir do metal de base até o metal de solda, sendo que os valores apresentados pela junta CC foram superiores aos apresentados pela junta SC. A resistência a tração da junta CC foi superior ao da junta SC, porém, ambas as juntas sofreram influência da inclusão de escória, já que para a maioria das amostras, as trincas iniciaram a partir das extremidades do defeito. Os valores de energia de impacto absorvida da junta CC foram superiores ao da junta SC, sendo que para todas as amostras, a fratura se ocorreu através do defeito de soldagem, o que tornou as juntas mais frágeis, porém, ambas as juntas apresentaram energia de impacto absorvida superior ao especificado pela norma, já que ambas as juntas apresentaram grande quantidade de ferrita acicular no metal de solda. De forma geral, as propriedades mecânicas das juntas CC foram superiores aos da junta SC.
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As propriedades mecânicas das juntas soldadas foram determinadas por ensaios de resistência à tração, microdureza Vickers e impacto Charpy. Já as microestruturas de cada região da junta soldada foram averiguadas por microscopia óptica enquanto as suas características foram determinadas pelo teste de indentação instrumentada. Macroscopia óptica foi utilizada para verificar a presença de defeitos de solda. O fluxo de soldagem utilizado forneceu Mn e Si ao metal de solda de ambas as juntas. Também há a presença de inclusão de escória em ambas as juntas. A micrografia mostrou basicamente os mesmos microconstituintes em cada região correspondente entre as juntas soldadas, porém, a junta CC apresentou uma estrutura mais refinada, indicando ter sofrido um resfriamento mais acelerado. Os ensaios de microdureza Vickers e de indentação instrumentada realizados ao longo das regiões das juntas soldadas mostraram que a dureza e resistência a deformação aumentam gradualmente a partir do metal de base até o metal de solda, sendo que os valores apresentados pela junta CC foram superiores aos apresentados pela junta SC. A resistência a tração da junta CC foi superior ao da junta SC, porém, ambas as juntas sofreram influência da inclusão de escória, já que para a maioria das amostras, as trincas iniciaram a partir das extremidades do defeito. Os valores de energia de impacto absorvida da junta CC foram superiores ao da junta SC, sendo que para todas as amostras, a fratura se ocorreu através do defeito de soldagem, o que tornou as juntas mais frágeis, porém, ambas as juntas apresentaram energia de impacto absorvida superior ao especificado pela norma, já que ambas as juntas apresentaram grande quantidade de ferrita acicular no metal de solda. De forma geral, as propriedades mecânicas das juntas CC foram superiores aos da junta SC.As the Brazilian dockyard in the river boat construction sector are highly competitive with each other, they feel the need to increase their productivity. One option is to use grooves configurations that require few manufacturing steps. Therefore, the purpose of this research is to know the influence of welded joints ASTM A 131 grade A, no-groove and single V-groove, welding by arc submerged, used in the manufacture of hull blocks for butane gas carriers. The chemical composition of the joint was determined by optical emission spectrometry. The mechanical properties of welded joints were determined by tensile strength, Vickers microhardness and Charpy impact tests. The microstructures of each region of the welded joint were verified by optical microscopy while their characteristics were determined by the instrumented indentation test. Optical macroscopy was used to verify the presence of welding defects. The welding flux used supplied Mn and Si to the weld metal of both joints. There is also the presence of slag in both joints. The micrograph showed basically the same microconstituents in each corresponding region between the welded joints, but the CC joint had a more refined structure, indicating that it had undergone a faster cooling. The Vickers microhardness and instrumented indentation tests performed along the welded joint regions showed that the hardness and resistance to deformation gradually increased from the base metal to the weld metal, and the values presented by the CC joint were higher than submitted by the SC. The tensile strength of the CC joint was higher than that of the SC joint, but both joints were influenced by the inclusion of slag, since for most samples the cracks started from the defect ends. The absorbed impact energy values of the CC joint were higher than the SC joint, and for all samples, the fracture occurred through the welding defect, which made the joints more brittle, but both joints presented absorbed impact higher than specified by the standard, as both joints showed large amount of acicular ferrite in the weld metal. In general, the mechanical properties of CC joints were superior to those of SC joints.FAPEAM - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do AmazonasUniversidade Federal do AmazonasFaculdade de TecnologiaBrasilUFAMPrograma de Pós-graduação em Ciência e Engenharia de MateriaisMacêdo Neto, José Costa dehttp://lattes.cnpq.br/7868540287547126Cingualbres, Roberto Andrés Estradahttp://lattes.cnpq.br/4593498526093515Guedes, Ana Emília Diniz Silvahttp://lattes.cnpq.br/7422619497786327Nascimento, Rebeca Bandeirahttp://lattes.cnpq.br/93939648049021092020-01-31T14:00:43Z2019-09-23info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisimage/jpegapplication/pdfNASCIMENTO, Rebeca Bandeira. Efeito de diferentes configurações de chanfros nas propriedades mecânicas e microestruturas do aço ASTM 131-A soldado por arco submerso. 2019. 91 f. Dissertação (Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais) - Universidade Federal do Amazonas, Manaus, 2019.https://tede.ufam.edu.br/handle/tede/7644porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFAMinstname:Universidade Federal do Amazonas (UFAM)instacron:UFAM2020-02-01T05:03:58Zoai:https://tede.ufam.edu.br/handle/:tede/7644Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://200.129.163.131:8080/PUBhttp://200.129.163.131:8080/oai/requestddbc@ufam.edu.br||ddbc@ufam.edu.bropendoar:65922020-02-01T05:03:58Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFAM - Universidade Federal do Amazonas (UFAM)false
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