Tecnologia em Metalurgia, Materiais e Mineração
https://tecnologiammm.com.br/article/doi/10.4322/2176-1523.1389
Tecnologia em Metalurgia, Materiais e Mineração
Artigo Original

AVALIAÇÃO DO EFEITO DO CICLO TÉRMICO SOBRE AS CARACTERÍSTICAS DE JUNTAS SOLDADAS ATRAVÉS DA VARIAÇÃO DO APORTE TÉRMICO EM JUNTAS SOLDADAS DOS AÇOS AUTENÍSTICOS AISI 316L PELO PROCESSO GMAW

EVALUATION OF THE EFFECT OF THE THERMAL CYCLE ON THE CHARACTERISTICS OF WELDED JOINTS THROUGH THE VARIATION OF THE THERMAL INPUT IN WELDED JOINTS OF THE AUTHENTIC AISI 316L STEELS BY THE GMAW PROCESS

Rudineli Demarque, Ellem Patrícia dos Santos, Leonardo Martins da Silva, Anderson Vergílio de Queiroz, José Adilson de Castro, Rafaela dos Santos Silva

Downloads: 0
Views: 288

Resumo

Os processos de soldagem são utilizados em quase todo segmento industrial, porém existem algumas aplicações que demandam uma atenção especial ao produto obtido, devido à segurança que o mesmo deve oferecer contra possíveis falhas. No presente estudo foi avaliada a influência da variação do aporte térmico sobre a geometria do cordão de solda, o tamanho de grão austenítico na zona termicamente afetada (ZTA), a microdureza na ZTA, e a fração volumétrica de ferrita δ utilizando o processo GMAW (Gas Metal Arc Welding) realizado com transferência por spray, em chapas de aços AISI316L. O aumento do aporte ocasionou uma variação de quase 300% no tamanho de grão austenítico, aproximadamente 100% na fração volumétrica de ferrita δ, e cerca de 240% na área do metal de solda (MS). A temperatura das chapas foi registrada através de uma câmera térmica com o objetivo de monitorar as temperaturas máximas em cada região da junta soldada, as microestruturas resultantes do processo foram posteriormente comparadas com os resultados dos ciclos térmicos obtidos por meio de simulação numérica.

Palavras-chave

Soldagem GMAW; Aço inox; Zona termicamente afetada; Metal de solda

Abstract

Welding processes are generally used in almost every industrial segment, but there are some applications that demand special attention to the product obtained, due to the security it must offer against possible failures. In the present study, the influence of the thermal input variation on the weld bead geometry, the austenitic grain size in the HTA, the microhardness in the HTA, and the δ ferrite volumetric fraction using the Gas Metal Arc Welding (GMAW) Performed with spray transfer, on AISI316L steel plates. The increase of the contribution caused a variation of almost 300% in the austenitic grain size, approximately 100% in the ferrite δ volumetric fraction, and about 240% in the area of the molten zone. The temperature of the plates was recorded through a thermal camera in order to monitor the maximum temperatures in each region of the welded joint, the microstructures resulting from the process were later compared with the results of the thermal cycles obtained through numerical simulation.

Keywords

GMAW welding; Stainless steel; Heat affected zone; Melt zone.

Referências

1 Ramírez AH. Influência dos íons de brometo e cloreto sobre a resistência à corrosão por pite de diferentes aços inoxidáveis austeníticos e ferríticos [dissertação]. São Paulo: Escola Politécnica da Universidade de São Paulo; 2011.

2 Modenesi PJ. Soldabilidade dos aços inoxidáveis. São Paulo: Senai; 2001.

3 Campbell RD. Avoiding defects of stainless steels welds. Welding Journal. 2007;86(5):53-63.

4 Xavier CR. Simulação numérica da soldabilidade dos aços ferríticos T/P23 e T/P24 [dissertação]. Porto Alegre: Universidade Federal do Rio Grande do Sul; 2009.

5 Kumar S, Shahi AS. Effect of heat input on the microstructure and mechanical properties of gas tungsten arc welded AISI 304 stainless steel joints. Materials & Design. 2011:3617-3623.

6 Goldak J, Chakravarti A, Bibby M. A new finite element model for welding heat sources. Mettalurgical Transactions B. 1984;15:299-305.

7 Goldak JA, Akhlaghi M. Computatiol welding mechanics. New York: Springer; 2005.

8 Tiedra P, Martín O. Effect of welding on the stress corrosion cracking behaviour of prior cold worked AISI 316L stainless steel studied by using the slow strain rate test. Materials & Design. 2013:103-109.

9 Lippold JC, Varol I, Baeslack WA. Microstructural evolution in duplex stainless steel weldments. In: Proceedings of The Conference Duplex Stainless Steels’ 91; 1991 Octobre 28-30; Beaune, Bourgogne. França: Les Éditions de Physique; 1991. p. 383-391.

10 Ronqueti LA. Efeito do modo de transferência metálica sobre o comportamento térmico e as transformações metalúrgica na soldagem GMAW dos aços austeníticos AISI 304 e 316 utilizados em projetos de instalações nucleares [dissertação]. Volta Redonda: Escola Engenharia Indústiral Metalúrgica de Volta Redonda, Universidade Federal Fluminense; 2014.

11 Yan J, Gao M, Zeng X. Study on microstructure and mechanical proprieties of 304 stainless steel joints by TIG, laser and laser-TIG hybrid welding. Optics and Lasers in Engineering. 2010:512-517.

12 Silva CC, Farias JP, de Sant’ana HB. Evaluation of AISI 316L stainless steel welded plates in heavy petroleum environment. Materials & Design. 2009:1581-1587.

13 Pessanha, CE. Quantificação da ferrita delta e avaliação da relação microestrutura/ propriedades de um açoinoxidável austenítico 347 soldado [dissertação]. Campos dos Goytacazes: Universidade Estadual do Norte Fluminense; 2011.

5b86a1f80e8825714be4c8a0 tmm Articles
Links & Downloads

Tecnol. Metal. Mater. Min.

Share this page
Page Sections