CARACTERIZAÇÃO DAS PROPRIEDADES MECÂNICAS DE JUNTAS SOLDADAS PELO PROCESSO ARAME TUBULAR METAL CORED COM ELETRODO ROTATIVO ATRAVÉS DE ENSAIOS SMALL PUNCH

Abstract

Due to the growing need of the industry to evaluate the degradation effects of the mechanical properties of equipment still in operation, miniaturized tests such as the Small Punch Test (SPT) were developed. In order to carry out these tests, specimens of a much smaller size than those of conventional tensile tests. Consisting of discs with 3 to 8 mm of diameter and 0.25 to 0.5 mm thick, as an example, it is classified as a nondestructive test since the amount of material to be removed it is very small and does not compromise, in most cases, the integrity of the analysed machinery. Among the various applications of this test, the possibility of analysing the different parts of welded joints, especially the heat affected zone (HAZ), whose dimensions does not allow analysis of its mechanical properties by conventional tests. Thus, the present work aims to determine the mechanical properties (yield stress, yield strength and elongation) through Small Punch tests of different regions of a joint welded by the Metal Cored Arc Welding (MCAW) process with rotating electrode (MCAW-RE), this welding process is still recent and needs further studies to consolidate its application in the industry. The MCAW-RE was conceived for welding with narrow gaps, since the rotation of the electrode spreads the filler metal on the walls of the bevel, this characteristic of the process is advantageous because it reduces the lack of lateral fusion, the distortion of the joint and the production costs. The results found for the yield strength and elongation were quite homogeneous for all regions studied, however for the yield stress, in all cases, it had a higher dispersion, requiring a better evaluation of the application of the test technique to the study of this mechanical property specifically.

Devido à crescente necessidade da indústria em avaliar os efeitos da degradação das propriedades mecânicas de equipamentos ainda em operação, foram desenvolvidos testes miniaturizados como o Small Punch Test (SPT). Para a realização desses ensaios, são necessários corpos de prova de tamanho bem menor que os dos ensaios convencionais de tração. Constituído por discos com 3 a 8 mm de diâmetro e 0,25 a 0,5 mm de espessura, por exemplo, é classificado como ensaio não destrutivo pois a quantidade de material a ser removido é muito pequena e não compromete, na maioria dos casos, a integridade do maquinário analisado. Dentre as diversas aplicações deste ensaio, destaca-se a possibilidade de analisar as diferentes partes das juntas soldadas, principalmente a zona termicamente afetada (ZTA), cujas dimensões não permitem a análise de suas propriedades mecânicas por meio de ensaios convencionais. Assim, o presente trabalho tem como objetivo determinar as propriedades mecânicas (tensão limite de escoamento, tensão limite de resistência e alongamento percentual) através de ensaios Small Punch de diferentes regiões de uma junta soldada pelo processo Metal Cored Arc Welding (MCAW) com eletrodo rotativo (MCAW-RE), esse processo de soldagem ainda é recente e necessita de mais estudos para consolidar sua aplicação na indústria. O MCAW-RE foi concebido para soldagem com chanfros estreitos, pois a rotação do eletrodo dispersa o metal de adição nas paredes do chanfro, essa característica do processo é vantajosa pois reduz a falta de fusão lateral, a distorção da junta e os custos de produção. Os resultados encontrados para a tensão limite de resistência e alongamento percentual foram bastante homogêneos para todas as regiões estudadas, porém para a tensão limite de escoamento, em todos os casos, apresentou maior dispersão, necessitando de uma melhor avaliação da aplicação da técnica de ensaio para o estudo desta propriedade mecânica especificamente.