Avaliação da influência da energia de soldagem e da adição de arame frio em soldas SAW com arames geminados em aços inoxidáveis lean duplex UNS S32304

• Autor(a) principal: Ronaldo Cardoso Juniotr
• Data de Publicação: 2018
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/BUOS-B3EFZY
• topic: Engenharia metalúrgica e de minas; Engenharia metalúrgica; Aço Corrosão; Soldagem; Metalurgia de transformação

O ciclo térmico de soldagem pode prejudicar as propriedades dos aços inoxidáveis duplex (AID). Assim, a energia de soldagem (HI) máxima indicada para os AID 2304 é de 2,5 kJ/mm, sendo este um fator limitante para o aumento de produtividade. A adição de arame frio representa uma alternativa interessante à essa questão. Avaliou-se a influência da energia de soldagem (HI) e da adição do arame frio (AF) nas características químicas, metalúrgicas, mecânicas e de resistência à corrosão de soldas SAW em aço lean duplex UNS S32304, utilizando-se o consumível ER2209. Para todas as soldas, utilizou-se o sistema SAW ICETM que adiciona um arame frio entre dois arames geminados energizados. Foram produzidos cordões sobre chapas empregando se quatro energias (1,6; 1,9; 2,2 e 2,7 kJ/mm) e variando-se a porcentagem de arame frio em relação aos arames quentes em 0, 50 e 100%. Adicionalmente, foram feitos corpos de prova de metal de aporte puro (sem diluição) e um corpo de prova de junta soldada para a condição considerada mais crítica 2,7 kJ/mm e 100% de AF. O ciclo térmico de resfriamento foi registrado para as energias de soldagem extremas. Para caracterização foram realizadas análise química, macrografia, análise dimensional, microscopia ótica, MEV/EDS, dureza, polarização potenciodinâmica cíclica, polarização potenciodinâmica com extrapolação Tafel e ensaios mecânicos de tração e Charpy V. A elevação HI aumentou o tempo de resfriamento e o aumento de AF reduziu de forma sutil o Ät12/9 e aumentou o Ät9/5. A adição de arame frio provocou a redução da diluição e da perda dos elementos de liga durante a fusão dos arames, produzindo soldas com maiores PREN na ZF. A adição de arame frio aumentou em até cerca de 40% a taxa de deposição, o que acarreta em ganhos de produtividade. A microestrutura da ZF e ZTA apresentaram GBA, WA, IGA dispersas na matriz ferrítica. Foi observada a precipitação de nitretos de cromo na ferrita da ZTATE de todas as soldas. A energia de soldagem seguiu o comportamento esperado, aumentando a fração de austenita e a largura da ZTATE. A adição de arame frio afetou significativamente a ZF, aumentando a fração de austenita e o PREN da ferrita, porém não foi notado um impacto claro de AF na microestrutura da ZTA. Os pites ocorreram preferencialmente na ZTATE atacando a ferrita, sugerindo que a corrosão por pites foi determinada pelo menor PREN e a precipitação de nitretos de cromo na ferrita. O potencial de pites foi afetado pela energia de soldagem, reduzindo até 2,2 kJ/mm e depois se recuperando para 2,7 kJ/mm. AF não afetou de forma clara o potencial de pites da ZTA. Contudo, a adição de arame frio reduziu significativamente a taxa de corrosão da ZF (em mm/ano), levando à melhoria da corrosão generalizada. Foi possível produzir soldas com satisfatória resistência à corrosão e propriedades mecânicas utilizando-se uma energia de soldagem superior à recomendada pela literatura, de 2,5 kJ/mm, e elevada adição de arame frio, o que sugere que esse valor de energia é conservador e pode ser extrapolado.