ESTUDO DAS PROPRIEDADES MECÂNICAS E MICROESTRUTURAIS DE METAIS DE SOLDA OBTIDOS PELO PROCESSO ARCO SUBMERSO COM ELEVADA ENERGIA DE SOLDAGEM

Abstract

This study aims to analyze the behavior of the toughness / microstructure of weld metals C-Mn low alloy, welded by automatic submerged arc welding with high heat input process. There were single pass welded joints by submerged arc welding process with combination of wire and flux of F7A4-EM12K with wire of 4,00 mm diameter and heat input from 7,8 to 17,2kJ/mm. After welding, were performed Charpy - V at temperatures of -20, 0 and 20 °C , hardness and metallographic by optical microscopy (OM) and scanning electron microscopy (SEM) in specimens entirely removed of weld metal, which led to the discussion of toughness / microstructure relationship. In particular it is studied to increase levels of heat input to obtain the weld metals with good toughness. The increased heat input aims to increase deposition rates, enabling the reduction of passes and higher productivity. The results showed the technical viability of welds with heat input of about 14,3kJ/mm with impact toughness of 27J at 0 °C, reaching the requirements for use in mooring equipments used in systems of oil/gas platforms.

O presente trabalho tem por objetivo analisar o comportamento da relação tenacidade/microestrutura de metais de solda C - Mn baixa liga, soldados através do processo de soldagem arco submerso automático com elevada energia de soldagem. Foram soldadas juntas passe único, pelo processo a arco submerso com combinação de arame-fluxo do tipo F7A4-EM12K com arame de 4,00mm de diâmetro e energia de soldagem variando de 7,8 até 17,2 kJ/mm. Após a soldagem, realizaram-se ensaios de impacto Charpy-V às temperaturas de -20, 0 e 20°C, dureza e metalográficos por microscopia ótica (MO) e microscopia eletrônica de varredura (MEV) em corpos-de-prova retirados integralmente do metal depositado, o que propiciou a discussão da relação tenacidade/microestrutura. Em particular é estudada a possibilidade de aumento dos níveis de energia de soldagem para obtenção dos metais de solda com boa tenacidade. O aumento da energia de soldagem tem como objetivo aumento das taxas de deposição, permitindo a diminuição de passes e maior produtividade. Os resultados mostraram a viabilidade técnica de soldagens com energia de soldagem da ordem de 14,3kJ/mm com tenacidade ao impacto de 27 Joules a 0 ° C, atingindo os requisitos necessários para utilização em equipamentos utilizados em componentes de sistemas de ancoragem de plataformas de petróleo.