COMPORTAMENTO MECÂNICO E MICROESTRUTURAL DE JUNTA SOLDADA DE UM AÇO FUNDIDO DE ALTA RESISTÊNCIA

Abstract

Considering the limited availability of information about such type of welded junction in the technical literature, the present work studies the behavior of welded joints of a high strength cast steel used on offshore platforms torpedo anchor padeyes, in order to allow a better understanding of the effect of welding thermal cycle on this kind of steels, due to the limited availability of information about such type of welded joints in the technical literature. Thus, K-type joints were used for the welding of an ASTM A 148 Gr. 105-85 steel with an ultimate tensile strength of about 700 MPa, by using shielded metal arc welding process, in flat position, with a preheating of 200° C and an average welding energy of 1.5 kJ/mm. After welding, a post weld heat treatment (PWHT) was applied, at 620° C for 1 hour, followed by air cooling. The properties were evaluated through tensile, hardness and Charpy-V impact tests, as well as metallographic examination by optical and scanning electron microscopy with the use of EBSD (eléctron backscattering diffraction) technique, in both as welded and after PWHT conditions. The results shown that the mechanical properties obtained for the welded joint were similar for all analyzed conditions. However, the execution of PWHT is recommended for the relief of residual stresses and promotion of a tempering of the high hardness martensite of the last welding pass.

O presente trabalho estuda o comportamento de juntas soldadas de um aço fundido de alta resistência para utilização em olhais de torpedos de ancoragem em plataformas offshore, de modo a permitir um melhor entendimento sobre o efeito do ciclo térmico de soldagem nestes aços, devido a limitada literatura técnica sobre este tipo de junta soldada. Para tanto, foram produzidas juntas soldadas com chanfro em K utilizando um aço de classificação ASTM A 148 Gr. 105-85 com resistência mecânica da ordem de 700 MPa, pelo processo eletrodo revestido, na posição plana, com preaquecimento de 200° C e energia de soldagem média de 1,5 kJ/mm. Após a soldagem, foi realizado tratamento térmico pós-soldagem (TTPS) consistindo de aquecimento a 620° C por 1 hora com resfriamento ao ar. As propriedades mecânicas e microestruturais foram avaliadas por ensaios de tração, dureza, impacto Charpy-V e metalográficos por microscopia óptica e eletrônica de varredura com utilização da técnica de EBSD (eléctron backscatering difraction), tanto na condição de como soldado quanto após TTPS. Os resultados revelaram que as propriedades mecânicas obtidas na junta soldada foram similares em todas as condições de análise. No entanto, recomenda-se a execução do TTPS para alívio das tensões residuais e promover um revenimento da martensita de alta dureza do último passe de soldagem.