ANÁLISE DE TENSÕES RESIDUAIS DE SOLDAGEM EM AÇOS INOXIDÁVEIS SUPERDUPLEX UNS 32750: ANÁLISE NUMÉRICA E EXPERIMENTAL

Abstract

The present work shows a developed methodology by the use of a parametric elastoplastic model based on finite element method for the evaluation of residual stress in superduplex steel welding. The developed model takes into account the coupling between mechanical end thermal fields and the temperature dependency of the thermo mechanical properties. Heat transfer analytic models and an experimental procedure based on the instrumented hole drilling technique for evaluation of the residual stress levels were performed to calibrate the numeric model. The methodology is applied to evaluate the behavior of multipass girth welding by TIG for root pass and SMAW for closing in seamless tubes of 4 inch diameter of superduplex UNS32750 using a finite elements model. The result shows a good agreement between the numerical model and the experimental values measured.

Este trabalho apresenta uma metodologia desenvolvida utilizando um modelo elastoplástico parametrizado baseado no método de elementos finitos para analisar o efeito das tensões residuais de soldagem nos aços superduplex. O modelo desenvolvido considera o acoplamento entre os campos térmico e mecânico e a dependência das propriedades termomecânicas com a temperatura. Modelos analíticos de transferência de calor e um procedimento experimental para medição de tensões residuais pela técnica do furo passante são utilizados para calibrar o modelo numérico. A metodologia é aplicada ao estudo do comportamento de uma solda circunferencial multipasse, realizada com os processos TIG para passe de raiz e eletrodos revestidos para preenchimento, em tubos sem costura de 4 polegadas de aço superduplex UNS32750 através de um modelo de elementos finitos. Os resultados mostram uma boa correspondência entre o modelo numérico e o resultado experimental.