ESTUDO COMPARATIVO DE METAIS DE SOLDA DE AÇOS DE EXTRA ALTA RESISTÊNCIA PARA UTILIZAÇÃO EM COMPONENTES DE LINHAS DE ANCORAGEM DE PLATAFORMAS DE PETRÓLEO

Abstract

The present work show the results of mechanical and microstructural properties weld metals obtained from two different covered electrodes with nickel and manganese variations developed in a wide research program which the main goal is the development of different covered electrodes to obtain high mechanical strength and impact toughness, of the order of 860 Mpa and 50 Joules at -20ºC, respectively. Besides the discussion about microstructure /toughness can continue. Welded joints were produced by using 4.0 mm diameter covered electrodes in multi-pass technique, using preheat of 250ºC, direct current, flat position and heat input of 1,5 KJ/mm. After welding, Mechanical tests ( tensile, impact Charpy-V , hardness) and metallografic examination (optical microscopy and scanning electron microscopy) were performed in specimens removed integrally from the weld metal both in the as welded condition and post weld heat treatment at 600ºC for 1, 2 and 3 hours. The results shows that the obtained weld metal has impact properties higher than the minimum required for the welding of a IACS W2 R4 Grade steel in all conditions analysis and both consumables . In addition, it was observed a strong relation between microstructure and chemical composition, particularly relationship Ni-Mn.

O presente trabalho apresenta os resultados de propriedades mecânicas e microestruturais de metais de solda obtidos a partir de dois consumíveis com variações de Ni e Mn desenvolvidos em um programa de pesquisas, onde se avalia o desenvolvimento de diferentes formulações de eletrodos revestidos para a obtenção de elevadas resistência mecânica e tenacidade ao impacto, da ordem de 860 MPa e 50 Joules à -20° C, respectivamente, e dá sequência à discussão para um melhor entendimento da relação tenacidade x microestrutura destes metais de solda. Foram soldadas juntas multipasse, pelo processo de eletrodo revestido com 4,0mm de diâmetro, com preaquecimento de 250° C, corrente contínua, posição plana e aporte térmico médio de 1,5 kJ/mm. Após a soldagem, realizaram-se ensaios de tração, impacto Charpy-V, dureza e metalográficos por microscopia ótica (MO) e microscopia eletrônica de varredura (MEV) em corpos-de-prova retirados integralmente do metal depositado, tanto na condição de como soldado quanto após tratamento térmico pós-soldagem (TTPS). Os tratamentos térmicos pós-soldagem consistiram de aquecimento a 600° C por 1, 2 e 3 horas seguido de resfriamento ao ar. Os resultados mostraram que os metais de solda obtidos apresentaram tenacidade ao impacto adequada, propiciando resultados superiores aos mínimos requeridos para a utilização na soldagem do aço IACS W22 GRAU R4 para todas as condições de análise. Adicionalmente, verificou-se uma forte relação entre a microestrutura e a composição química, particularmente, a relação Ni - Mn.