ESTUDO DA INFLUÊNCIA DA TÉCNICA DE PASSE DE REVENIDO E DO PRÉ-AQUECIMENTO NA SOLDAGEM DO AÇO API5L-X80 PELOS PROCESSOS SMAW, POR GRAVIDADE E FCAW ROBOTIZADO.

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1 ESTUDO DA INFLUÊNCIA DA TÉCNICA DE PASSE DE REVENIDO E DO PRÉ-AQUECIMENTO NA SOLDAGEM DO AÇO API5L-X80 PELOS PROCESSOS SMAW, POR GRAVIDADE E FCAW ROBOTIZADO Marcus Vinícius da Silva Jardim 1 Angel Rafael Arce Chilque 2 (1) Estudante de Engenharia Metalúrgica da FaEnge (2) Dr. es. Sc. Professor e Pesquisador da FaEnge INTRODUÇÃO A demanda por petróleo e seus derivados, tem dado lugar a uma expansão da infraestrutura de dutos em grande escala. Para obter ganhos técnicos e econômicos, aços de Alta Resistência mecânica e Baixa Liga (ARBL) são uitlizados.O aço API5L X80 é um tipo de aço ARBL especificado para tubos de condução segundo a norma API (American Petroleum Institute). Estudo anterior utilizando eletrodo revestido sem pré-aquecimento e baixa energia de soldagem encontrou na região de grão grosseiro (GG) da ZTA do cordão de acabamento dureza superior a 350Hv. Esta dureza indicou presença de microestruturas frágeis como a martensita que podem limitar o uso deste aço soldado. Por isso, um maior conhecimento da soldabilidade pode garantir que aços tipo API, possam atender com confiabilidade e segurança operacional. OBJETIVO GERAL Estudar a influência do pré-aquecimento e o uso da técnica de passe de revenido (Temper Bead) na soldabilidade do aço API5L-X80 soldado pelos processos ao arco elétrico com eletrodo revestido, manual e mecanizado (gravidade), e arame tubular robotizado. OBJETIVOS ESPECÍFICOS Estudar o uso da técnica do passe de revenido (Temper Bead Technique) como alternativa ao uso do pré-aquecimento; Analisar a influência do pré-aquecimento na soldagem do aço API5L-X80 nos processos de soldagem ao arco elétrico manual com eletrodo revestido, mecanizado por gravidade e arame tubular robotizado. MATERIAIS E MÉTODOS Foram utilizadas chapas de aço API5L- X80 nas dimensôes 145X225x19mm que foram cortadas com oxiacetileno e posteriormente limpas por jateamento de granalhas e escova metálica giratória para que ficassem isentas de oxidação. As mesmas foram então soldadas pelo processo SMAW manual, mecanizado por gravidade (Fig.1a) e FCAW robotizado (Fig.1b), tendo sido depositados cordões de solda com 1, 2 e 3 passes para cada processo. No processo SMAW manual e por gravidade foi utilizado eletrodo revestido AWS E9018 de 3,25mm de diâmetro. Para o processo FCAW robotizado foi utilizado arame auto protegido ASME E91T8-G de 1,6mm de diâmetro. A chapa soldada pelo processo manual sofreu pré-aquecimento de 150ºC. A Tabela 1 mostra o programa de testes realizados em cada processo. RESULTADOS DISCUSSÃO Os resultados mostram que o processo arame tubular apresenta uma maior penetração (3,0mm) quando comparado com os processos manual (1,3mm) e gravidade (1,4mm); Os valores da microdureza na ZTAGG não foram maiormente afetadas pela técnica do passe de revenido como utilizada; no processo manual com pré-aquecimento de 150ºC a diminuição da microdureza foi pequena; talvés por esta razão na indústria se utiliza pré-aquecimento em torno de 250ºC. CONCLUSÕES Apesar que a técnica de Temper Bead, como utilizada neste trabalho, não se apresentou maiormente eficaz em diminuir a dureza da ZTA, ela conseguiu homogeinizar a dureza das amostras em geral a valores inferiores a 350Hv, o que no limite é aceito por norma (API 1104); Na soldagem com eletrodo revestido com baixa energia, seria necessário temperaturas de pre-aquecimento superiores a 150ºC para ser eficaz. O FCAW como utilizado forneceu um valor médio de 300HV na GG indicando ser mais eficaz na soldagem deste aço. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ALORIER, A.S.; IBRAHIM, R.N.; GHOJEL, J. Eliminating post-weld heat treatment in repair welding by temper bead technique: role bead sequence in metallurgical changes. Journal of Materials Processing Technology, pp ARCE, A.R.C.; BRACARENSE, A.; et al. Estudo comparativo da microestrutura e propriedades mecânicas de soldas do aço X80 feitas pelos processos SMAW, por gravidade (normal e subaquática) e FCAW robotizados. Trabalho apresentado no 67º Congresso da ABM no Rio de Janeiro. Belo Horizonte, 2012. JUNIOR, J. C. S.; ROCHA, D. B.; BRANDI, S. D. Uma Breve revisão histórica do desenvolvimento da soldagem dos aços API para tubulações. Soldagem & Inspeção. São Paulo, Vol. 18, No. 02, p , Abril/Jun SPERKO, P.E.W.J. Exploring Temper Bead Welding. Welding Journal – Agosto Disponível em:< %20Bead.pdf> Acesso em 20 de ago AGRADECIMENTOS Tabela 2. Parâmetros da soldagem utilizados. 351 Hv 357 Hv Figura 4. Influência da técnica do passe de revenido na microestrutura da ZTAGG. 2° cordão 1° cordão Cordão 3 Cordão 2 Cordão 1 3° cordão Figura 3. Curvas de Dureza Vickers na ZTA região de Grão Grosseiro das amostras de X80. a b Figura 1. Equipamentos de solda. (a) mecanizado por gravidade; (b) Robô usado no processo FCAW Tabela 1. Programa de Testes realizados nas amostras de X80. M03SP G03SP AT03SP Figura 2. Perfil macrográfico dos cordões soldados usando a técnica do passe de revenido. LRSS/UFmG