Tecnologia em Metalurgia, Materiais e Mineração
https://tecnologiammm.com.br/article/doi/10.4322/tmm.00601004
Tecnologia em Metalurgia, Materiais e Mineração
Artigo Original

CARACTERIZAÇÃO MICROESTRUTURAL DE SOLDA DISSIMILAR - AÇO INOXIDÁVEL AUSTENITÍCO AISI 304 COM ADIÇÃO DE LIGA DE NÍQUEL INCONEL 625

MICROSTRUCTURAL CHARACTERIZATION OF THE DISSIMILAR WELDING - AUSTENITIC STAINLESS STEEL AISI 304 WITH NICKEL FILLER METAL INCONEL 625

Campos, Wagner Reis da C.; Gomes, Filipe José de O.; Gonçalves, Tiago Nísio; Soares, Bruno Amorim

Downloads: 1
Views: 443

Resumo

Em ambientes com elevadas temperaturas o aço inoxidável austenítico e as ligas de níquel têm elevada resistência à corrosão, devido ao alto teor de Cr. Estas ligas são amplamente utilizadas em componentes de reatores nucleares e de outras plantas de geração de energia, que queimam combustíveis fósseis, indústrias químicas e petroquímicas. O objetivo deste trabalho é investigar a solda de aço inoxidável austenítico AISI 304 com adição da liga de níquel, Inconel 625. Foi utilizado o processo GTAW, com tratamento térmico pós-soldagem, e realizados ensaios mecânicos e metalográficos e análises composicionais da junta. Foi feita uma investigação para caracterizar a microestrutura próxima da linha de fusão de forma a compreender melhor a natureza e o caráter dos contornos de grão, que estão associados às fissurações em soldas dissimilares. Os resultados indicam que a microestrutura dendrítica da zona de fusão possui inclusões e precipitados contendo Ti e Nb. Próximo à linha de fusão, verificam-se zonas de liquação, provavelmente devido à formação de fases eutéticas de menor ponto de fusão que o AISI 304, que podem dar início a trincas por corrosão sob tensão.

Palavras-chave

Soldagem, Aço inoxidável austenítico, Ligas de níquel, Caracterização microestrutural

Abstract

Em ambientes com elevadas temperaturas o aço inoxidável austenítico e as ligas de níquel têm elevada resistência à corrosão, devido ao alto teor de Cr. Estas ligas são amplamente utilizadas em componentes de reatores nucleares e de outras plantas de geração de energia, que queimam combustíveis fósseis, indústrias químicas e petroquímicas. O objetivo deste trabalho é investigar a solda de aço inoxidável austenítico AISI 304 com adição da liga de níquel, Inconel 625. Foi utilizado o processo GTAW, com tratamento térmico pós-soldagem, e realizados ensaios mecânicos e metalográficos e análises composicionais da junta. Foi feita uma investigação para caracterizar a microestrutura próxima da linha de fusão de forma a compreender melhor a natureza e o caráter dos contornos de grão, que estão associados às fissurações em soldas dissimilares. Os resultados indicam que a microestrutura dendrítica da zona de fusão possui inclusões e precipitados contendo Ti e Nb. Próximo à linha de fusão, verificam-se zonas de liquação, provavelmente devido à formação de fases eutéticas de menor ponto de fusão que o AISI 304, que podem dar início a trincas por corrosão sob tensão.

Keywords

Austenitic stainless steel, Nickel alloy, Microstructural characterization

Referências

1 MITEVA, R.; TAYLOR, N. G. General review of dissimilar metal welds in piping systems of pressurized water reactors, including WWER Designs. NESC- Network for evaluating structural components. Petten, Netherlands: IE - Institute for Energy, 2006. (EUR22469E).

2 ROWE, M. D.; NELSON, T. W.; LIPPOLD, J. C. Hydrogen-induced cracking along the fusion boundary of dissimilar metal welds. Welding Research, p. 31s-7s, Feb. 1999.

3 NELSON, T. W.; LIPPOLD, J. C.; MILLS, M. J. Nature and evolution of the fusion boundary in ferritic-austenitic dissimilar weld metals. Part 1 - Nucleation and growth. Welding Research, p. 329s-37s, Oct. 1999.

4 NELSON, T. W.; LIPPOLD, J. C.; MILLS, M. J. Nature and evolution of the fusion boundary in ferritic-austenitic dissimilar metal welds. Part 2 - On-cooling transformations. Welding Research, p. 267s-77s, Oct. 2000.

5 SIREESHA, M.; ALBERT, S. K.; SUNDARESAN, S. Thermal cycling of transition joints between modified 9Cr–1Mo steel and alloy 800 for steam generator application. International Journal of Pressure Vessels and Piping, v. 79, n. 12, p. 819-27, Dec. 2002.

6 SIREESHA, M.; ALBERT, S. K.; SHANKAR, V.; SUNDARESAN, S. A comparative evaluation of welding consumables for dissimilar welds between 316LN austenitic stainless steel and alloy 800. Journal of Nuclear Materials. v. 279, n. 1, p. 65-76, 2000.

7 QIAN, M.; LIPPOLD, J. C. Liquation phenomena in the simulated heat-affected zone of alloy 718 after multiple postweld heat treatment cycles. Welding Research, p. 145s-50s, Jun. 2003.

8 ROBINSON, J.L.; SCOTT, M.H. Liquation cracking during the welding of austenitic stainless steels and nickel alloys. Philosophical Transactions of the Royal Society of London. Series A, Mathematical and Physical Sciences, v. 295, n. 1413, p. 105-17, Feb. 1980.

9 HOWELL, S. W.; ACOFF; V. A. An investigation of liquation formation in the heat-affected zone of Inconel 718 and Inconel 625 subjected to GTAW. In: ANNUAL MEETING & EXHIBITION, 134th, 2005, San Francisco, California. Warrendale, PA: TMS, 2005.

10 KÖHLER, M. Effect of the elevated-temperature-precipitation in alloy 625 on properties and microstructure. In: SUPERALLOYS 718, 625 AND VARIOUS DERIVATIVES, 1991, Pittsburgh, PA. Warrendale, PA: TMS, 1991. p. 363-74.

11 KÖHLER, M.; HEUBNER, U. Time-temperature-sensitization and time-temperature-precipitation behavior of alloy 625. In: CORROSION-96. THE NACE INTERNATIONAL ANNUAL CONFERENCE AND EXPOSITION, 1996, Houston, Texas. [S.l.: s.n.], 1996. Paper n. 427.

588696b67f8c9dd9008b4678 tmm Articles
Links & Downloads

Tecnol. Metal. Mater. Min.

Share this page
Page Sections