Tecnologia em Metalurgia, Materiais e Mineração
https://tecnologiammm.com.br/article/doi/10.4322/2176-1523.20201837
Tecnologia em Metalurgia, Materiais e Mineração
Artigo Original

INFLUÊNCIA DO PRÉ-AQUECIMENTO NA SOLDABILIDADE DE SUPERLIGAS À BASE DE NÍQUEL

INFLUENCE OF PREHEATING IN THE WELDABILITY OF NICKEL BASE SUPERALLOYS

Wellington Mattos Pires, Mariana Anastácia de Oliveira, Adeir Marinho Junior

Downloads: 0
Views: 64

Resumo

Superligas à base de níquel são conhecidas por aliarem elevada resistência mecânica e capacidade de operar
continuamente em elevadas temperaturas sendo vastamente utilizadas em turbinas de motores aeronáuticos, nos quais 
os componentes são sujeitos à erosão, trincas, fadiga térmica, entre outros, sendo necessário repará-los. Entretanto, estas 
superligas são suscetíveis a trincas de envelhecimento, causadas pelo acúmulo de tensão residual na soldagem somada à 
inevitável precipitação da fase gama linha (γ’) durante o Tratamento Térmico pós-soldagem. Propõe-se reduzir as tensões 
residuais por meio da diminuição da taxa de resfriamento na soldagem, sendo a variação do pré-aquecimento o método 
utilizado para tal. Três amostras fabricadas em Rene 80 foram soldadas com temperaturas de pré-aquecimento distintas. 
Em seguida foram tratadas termicamente pelo mesmo ciclo. Imagens por Microscopia Ótica (MO) foram geradas e ensaios 
de microdureza antes e depois do Tratamento Térmico foram realizados. Apenas a amostra soldada sem pré-aquecimento 
apresentou descontinuidades, comprovando a eficácia da utilização do pré-aquecimento na prevenção de trincas de 
envelhecimento.

Palavras-chave

Superligas; Trincas de envelhecimento; Pré-aquecimento

Abstract

Nickel base superalloys are known to combine high mechanical strength and ability to operate continuously at high 
temperatures being widely used in aeronautical engine turbines, in which the components are subject to erosion, cracking, 
thermal fatigue, among others, being necessary to repair. However, these superalloys are susceptible to strain-age cracks, 
caused by the accumulation of residual stress in the welding, together with the inevitable precipitation of gamma prime 
(γ’) during the post-weld heat treatment. It is proposed to reduce the residual stresses by reducing the cooling rate at 
welding, with the preheating variation being the method used for this. Three samples made of Rene 80 were welded with 
different preheating temperatures. They were then thermally treated by the same cycles. Images by Optical Microscopy 
(OM) were generated and microhardness tests before and after the heat treatment were performed. Only the welded  
sample without preheating presented discontinuities, proving the effectiveness of the use of preheating in the prevention 
of strain-age cracks.

Keywords

Superalloys; Strain-age cracks; Preheating

Referências

1 Kou S. Welding metallurgy. 2. ed. New Jersey: John Wiley & Sons; 2003.


2 Dupont JN, Lippold JC, Kiser SD. Welding metallurgy and weldability of nickel-base alloys. New Jersey: John Wiley & 
Sons; 2009.


3 Sims CT. A history of superalloy metallurgy for superalloy metallurgists. New York: General Electric Company; 
1984. p. 399-419.


4 Sims CT, Stoloff N, Hagel WC. Superalloys II. New York: John Wiley & Sons; 1987.


5 Modenesi PJ. Introdução à metalurgia da soldagem. Belo Horizonte: Departamento de Engenharia Metalúrgica e de 
Materiais, Universidade Federal de Minas Gerais; 2006.


6 Mokadem S, inventor. Preheating temperature during welding. United States patent US 2009/0134133. 2009.


7 Suharno SA, Buntario RE, Widagdo D, Estriyanto Y, Harjanto B. Advantage of SWET Technique on Joining Inconel 792 Material. Global Journals Inc. 2012;12(6):11-16.


8 Caixiong Y, Yulai X, Heng N, Xueshan X, Guoqing J, Zhi S. Effects of heat treatments on the microstructure and mechanical properties of Rene 80. Shanghai: Elsevier Ltd.; 2012


9 Donachie MJ, Donachie SJ. Superalloys: a technical guide. In: ASM International. ASM Handbook: nonferrous alloys. 2nd ed. Ohio: ASM International; 2002.


10 Rebello JMA. Curso de tecnologia da soldagem: Metalurgia da soldagem. Parte 1. Módulo 220. Rio de Janeiro: Deptartamento de Engenharia Metalúrgica, Escola de Engenharia, Universidade Federal do Rio de Janeiro; 1987.


Submetido em:
10/10/2018

Aceito em:
17/04/2020

5f6384d50e88252d1dc2702e tmm Articles
Links & Downloads

Tecnol. Metal. Mater. Min.

Share this page
Page Sections