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metadata.dc.type: Tese
metadata.dc.rights: Acesso Aberto
Title: Utilização da técnica de emissão acústica no estudo da trinca de hidrogênio na soldagem de um aço de alta resistência
Other Titles: Use of acoustic emission technique in the study of hydrogen crack of a high strength low alloys steel welding
metadata.dc.creator: Martins, Waldemir dos Passos
metadata.dc.contributor.advisor1: Ferraresi, Valtair Antonio
metadata.dc.contributor.advisor-co1: Leal, Valdemar Silva
metadata.dc.contributor.referee1: Silva, Márcio Bacci da
metadata.dc.contributor.referee2: Martins, Keyll Carlos Ribeiro
metadata.dc.contributor.referee3: Brandim, Ayrton de Sá
metadata.dc.contributor.referee4: Paiva, Antônio Ernandes Macedo
metadata.dc.contributor.referee5: Sousa, Regina Célia de
metadata.dc.description.resumo: Este trabalho apresenta uma investigação do momento inicial da formação e da propagação da trinca de hidrogênio em juntas soldadas em um aço API 5L X80, com uso dos testes Implante e Tekken acoplado a técnica de emissão acústica (EA). Para este fim, foi desenvolvido um equipamento de emissão acústico denominado Sistema de Emissão Acústica SEA e um programa computacional para registrar os sinais acústicos gerados pelos eventos da trinca. No desenvolvimento do trabalho foram usados dois processos de soldagem (Arame Tubular e MIG/MAG) com consumíveis de composições químicas e propriedades mecânicas diferentes do metal de base. Os gases de proteção foram as misturas Ar+25%CO2 e Ar+25%CO2+3%H2, este último para induzir altos valores de hidrogênio difusível na junta e dois níveis de energia de soldagem, 1,058 kJ/mm e 1,500 kJ/mm. A análise microestrutural do material mostrou que o material de base (MB) é constituído basicamente de ferrita poligonal e bainita; a zona fundida (ZF) de ferrita de contorno de grão (PF(G)), ferrita de segunda fase alinhada (FS(A)) e ferrita acicular (AF) e a ZTA por bainita (B), FS(A), ferrita de segunda fase não alinhada (FS(NA)) e martensita (M). Os ensaios mostraram que a microdureza encontrada na região de grão grosseiro da ZTA (RGGZTA) foi maior que nas demais regiões sendo superior a 300 Hv e inferior a 350 Hv. No MB a dureza variou, mas não ultrapassou a média de 250 Hv e a ZF apresentou valores entre 250 Hv e 320 Hv. A variação de energia de soldagem não interferiu de forma significativa nos valores das microdurezas da região da solda (ZF e ZTA). A emissão acústica, associada aos testes Implante e Tekken, mostrou-se uma ferramenta adequada na monitoração da formação e propagação da trinca de hidrogênio. Foi observado a existência, nas superfícies de fratura, dos modos Coalescência de Microvazios (CMV), Quase-clivagem (CQ) e Intergranular (IG). O material em estudo apresentou suscetibilidade à trinca de hidrogênio, mesmo na condição de soldado sem hidrogênio no gás de proteção.
Abstract: This work presents an investigation of the initial stage of formation and propagation of in hydrogen crack in welded steel API 5L X80, using the Implant and Tekken testing coupled to the acoustic emission (AE) technique. To this end, a equipment for acoustic emission called \"System for Acoustic Emission - SEA\" was developed and a computer program to record the acoustic signals generated by the events of the crack. In the development of the work two welding processes (FCAW-G and MIG/MAG) were used with different chemical compositions and mechanical properties consumables of the base metal. The shielding gases were mixtures Ar+25%CO2 and Ar+25%CO2 +3%H2, the latter to induce high levels of diffusible hydrogen in the joint and two levels of heat input, 1,058 Kj/mm and 1,500 Kj/mm. Microstructural analysis of the material showed that the MB consists primarily of polygonal ferrite and bainite; ZF grain boundary ferrite (PF (G)), ferrite with aligned second phase (FS (A)) and acicular ferrite (AF) and ZTA with bainite (B), FS (A), ferrite with non aligned second phase (FS (NA)) and martensite (M). The tests showed that the microhardness found in RGGZTA was higher than in other regions being greater than 300Hv and less than 350 Hv. In MB hardness varied but did not exceed the average 250 Hv and ZF showed valuesbetween 250 Hv and 320 Hv and the variation of heat input not interfere significantly in the values of microhardness of the weld region (ZF and ZTA). The acoustic emission was used to correlate the parameters of the signals with the modes of fracture or crack without the onset of fracture, which proves that the test with EA is fully suitable and can be used in determining the moment of formation and propagation of hydrogen crack. Has been observed the existence, in the fracture surfaces, the coalescing of microvoids (CMV), Quasi-cleavage (QC) and Intergranular (IG) modes. The material under study showed susceptibility to hydrogen cracking, even in the welded condition without hydrogen in the shielding gas.
Keywords: Emissão acústica
Trinca de hidrogênio
Aço API X80
Ensaio implante
Ensaio Tekken
Acoustic emission
Hydrogen crack
Steel API X80
Implant test
Tekken test
Aço - Soldagem
metadata.dc.subject.cnpq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
metadata.dc.language: por
metadata.dc.publisher.country: BR
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
metadata.dc.publisher.initials: UFU
metadata.dc.publisher.department: Engenharias
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica
Citation: MARTINS, Waldemir dos Passos. Use of acoustic emission technique in the study of hydrogen crack of a high strength low alloys steel welding. 2013. 191 f. Tese (Doutorado em Engenharias) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2013.
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/14751
Issue Date: 13-Dec-2013
Appears in Collections:TESE - Engenharia Mecânica

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