EFEITO DO PREAQUECIMENTO E TRATAMENTO TÉRMICO PÓS-SOLDAGEM NAS PROPRIEDADES MECÂNICAS E MICROESTRUTURAIS DE METAL DE SOLDA DE AÇO DE ALTA RESISTÊNCIA OBTIDOS POR PROCESSO ARAME TUBULAR TIPO FLUX CORED

Abstract

The main goal of the present work, which is part of an extensive ongoing research program, is to evaluate the effect of the post weld heat treatment on the mechanical properties of high strength steel weld metals obtained by gas shielded flux cored tubular electrodes. Previous studies on this program has already analyzed the effect of post weld heat treatment with other type of consumables and processes, achieving results very close to minimum required by IACS W22 Grade R3 steels. Multi-pass joints were welded using AWS E 110T5-G flux cored electrode by FCAW process, with 1,2 mm diameter, pre-heating of 200 and 250° C, direct current, flat positioned and heat input average of 1,6KJ/mm. After welding, tensile, Charpy-V impact and hardness tests and metallographic examination, both by optical and scanning electron microscopy were perfomerd, in testing pieces removed entirely from the weld metal both in the as welded and after post weld heat treatment conditions. The post weld heat treatment consisted by heating to 580° C by 1,2 and 3 hours, respectively, followed by air cooling. The results showed that the obtained weld metals presented satisfactory mechanical properties in all conditions, reaching the minimum required by IACS W22 Grade R3 steel. Additionally, it was verified that the post weld heat treatment provided a decrease on the weld metal toughness, which can be attributed to carbon precipitates on the previous austenite grain boundary.

O presente trabalho tem como objetivo analisar o efeito preaquecimento e do tratamento térmico pós-soldagem em metal de solda de aço de alta resistência pelo processo de arame tubular tipo flux cored com proteção gasosa. Em estudos anteriores, foi analisado o efeito do tratamento térmico com outros processos e consumíveis para este tipo de metal de solda, obtendo-se resultados muito próximos dos limites mínimos aceitáveis para utilização em recuperação de componentes de linhas de ancoragem de plataformas de petróleo fabricados em aço da classe IACS W22 Grau R3. Desta forma, o presente trabalho dá sequência à este programa de pesquisas, com o intuito de se verificar a possibilidade de obtenção de melhores propriedades mecânicas para o metal de solda e, consequentemente, uma maior segurança nas operações de reparo por soldagem destes equipamentos. Foram soldadas juntas multipasse, pelo processo arame tubular tipo flux cored da classe AWS E 110T5-G com 1,2mm de diâmetro, preaquecimento de 200 e 250° C, corrent e contínua, posição plana e aporte térmico médio de 1,58kJ/mm. Após a soldagem, realizaram-se ensaios de tração, impacto Charpy-V, dureza e metalográficos por microscopia ótica e eletrônica de varredura em corpos- de-prova retirados integralmente do metal depositado, na condição de como soldado e após tratamento térmico pós-soldagem. Os tratamentos térmicos pós-soldagem consistiram de aquecimento a 580° C por 1, 2 e 3 horas seguido de r esfriamento ao ar. Os resultados mostraram que os metais de solda obtidos apresentaram propriedades mecânicas satisfatórias em todas as condições de análise, propiciando resultados superiores aos mínimos requeridos. Adicionalmente o tratamento térmico pós-soldagem propiciou uma queda de tenacidade, que está associada à precipitação de carbetos nos contornos de grão da austenita prévia.