Publicação: Avaliação de técnicas para mitigar a corrosão na ZAC de união soldada em aço inoxidável ferrítico P410d
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CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
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Orientador
Coorientador
Batista, Sílvio Rogério de Freitas
Resumo
Dentre as regiões que compõem uma solda, a zona afetada pelo calor (ZAC) é a mais
susceptível à corrosão. Além das variações microestruturais, a susceptibilidade à corrosão
desta região é aumentada pelas tensões que agem sobre ela (residuais, ligadas aos ciclos
térmicos de soldagem somadas às tensões externas) e também fatores de concentração de
tensão, ligados à geometria da borda do cordão de solda. Técnicas de adoçamento por
usinagem são utilizadas para aumentar a concordância entre o metal de solda e o metal de
base. No entanto, tal técnica não elimina problemas relacionados à presença de inclusões,
poros e segregações prejudiciais ao material que elevaria o desgaste por corrosão. A
técnica TIG Dressing tem sido utilizada para reduzir trincas por fadiga resultante das
tensões geradas na região de concordância. Espera-se que o uso dessa técnica possa
aumentar a concordância entre o metal de solda e o metal de base, reduzindo as tensões
residuais trativas na superfície da peça que aumentam a susceptibilidade à corrosão na
ZAC. Desta forma, neste trabalho foi verificado o efeito das tensões concentradas na
concordância entre o metal de solda e o metal de base devido a tensões externas no
desgaste por corrosão da borda do cordão de solda (especificamente na ZAC). Para tanto, o
adoçamento por Usinagem e TIG Dressing foi utilizado para aumentar esta concordância,
comparando o efeito das tensões, acabamento superficial e variações microestruturais que
agem sobre o desgaste na ZAC após estas terem sido submetidas em meios contendo íons
cloretos. Os desgastes nas ZACs do MIG/MAG e TIG Dressing foram avaliados por
microscopia óptica com uso de máscaras que revelaram a área de corrosão por dimensão
linear das amostras soldadas e flexionadas. Dos resultados obtidos, observou-se que as
amostras adoçadas com TIG Dressing apresentaram desgaste menor na ZAC, sendo mais
significativo para a condição utilizando o argônio puro como gás de proteção. Uma avaliação
da susceptibilidade à corrosão por medidas eletroquímicas mostrou que na borda do cordão
de solda do TIG Dressing, a ZAC é a mais susceptível à corrosão, sofrendo dissolução
anódica para as condições em estudo.
Abstract
The heat affected zone (HAZ) is the most susceptible region for corrosion occurrence in a
welded joining. Besides microstructural variations, the corrosion susceptibility of HAZ is
increased by stresses that act on it (residual ones, related to welding thermal cycles, added
to external stresses) and also by stress concentration factors connected to the geometry of
the weld edge (toe). Machining (grinding) of the weld edge is used to increase the
smoothness (concordance) between the weld bead and the base metal. However, such
techniques do not eliminate problems associated to the presence of inclusions, porosity and
segregation, which increase corrosion wear. TIG Dressing technique has been used for
reducing fatigue crack occurrence from stresses generated in the weld edge. The use of this
technique is expected to increase the concordance between weld bead and base metal and
to reduce the tensile residual stresses in the surface (tensile stresses increase the HAZ
corrosion susceptibility). Therefore, the effect of external stresses concentrated at the
concordance between weld bead and base metal on corrosion wear at the weld edge of the
HAZ was evaluated. Both machining and TIG Dressing techniques were used to smoothen
the concordance. The effects of tensile stresses, superficial finishing and microstructural
variations in the HAZ were quantified by the wearing after submitting the samples to chloriteion
medium. Wear in MIG/MAG and TIG Dressing HAZ were assessed using optical
microscopy by using a mask that reveals the corrosion area in terms of linear dimension of
the welded and bended samples. From the obtained results, it was observed that the TIGDressing
technique led to lower wear in the HAZ, especially when using pure argon as
shielding gas. By using electrochemical measurements, it was observed the HAZ of the weld
edge of the bead from TIG Dressing is the most susceptible region for corrosion wear and
anodic dissolution occurs.
Palavras-chave
Corrosão, Aço inoxidável ferrítico 410D, Corrosion, Ferritic stainless steel410D, TIG dressing
Citação
NASCIMENTO, Carmem Célia Francisco do. Assessment of techniques for corrosion mitigation in HAZ of
welded joining in P410D ferritic stainless steel. 2013. 250 f. Tese (Doutorado em Engenharias) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2013.