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https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/24838
Tipo de documento: | Tese |
Tipo de acceso: | Acesso Aberto |
Título: | Comportamentos mecânico e metalúrgico de junta soldada em aço ASTM A182 F22 aplicado na indústria offshore |
Título (s) alternativo (s): | Mechanical and metallurgical behavior of welded steel joints ASTM A182 F22 applied in the offshore industry |
Autor: | Garcia, Douglas Neves |
Primer orientador: | Ferraresi, Valtair Antônio |
Primer coorientador: | Mota, Carlos Alberto Mendes |
Primer miembro de la banca: | Araujo, Douglas Bezerra |
Segundo miembro de la banca: | Vilarinho, Louriel Oliveira |
Tercer miembro de la banca: | Silva, Marcio Bacci |
Cuarto miembro de la banca: | Leal, Valdemar Silva |
Resumen: | O presente trabalho tem por objetivo estudar a viabilidade técnica e econômica da substituição do metal de adição Inconel 625 utilizado normalmente na soldagem dos aços ASTM A182 F22 e API 5L X80 aplicados na indústria offshore. Foi avaliado os comportamentos mecânico e metalúrgico da junta soldada dos aços ASTM A182 F22 e X80 com diferentes materiais de adição (AWS ERNiCrMo-3, ER 309L-Si, AWS ER 80S-G) aplicados na indústria offshore. Foi analisada a viabilidade da aplicação do método de Higuchi sobre o aço ASTM A182 F22, para deposição da camada de amanteigamento, de modo a eliminar a necessidade do emprego de tratamento térmico de alivio de tensão (TTAT). Foram realizados ensaios de dureza, microdureza, tração e de fratura para avaliar as propriedades mecânicas das interfaces de amanteigamento, avaliando também o efeito do hidrogênio nas propriedades mecânicas das juntas soldadas através do ensaio de tração. A caracterização microestrutural das interfaces de amanteigamento foi realizada utilizando microscopia óptica, microscopia eletrônica de varredura e análises de EDS. A aplicação do método Higuchi levou a redução da dureza na ZAC para valores próximos a 280 HV, no entanto esses valores ficaram acima do valor máximo exigido pela norma NACE MR0175 (<250 HV). Na região da interface dissimilar de amanteigamento houve a formação de zona parcialmente misturada (ZPM). As ZPMs apresentaram pontos de elevada dureza, mesmo com o emprego do TTAT, não sendo possível revenir essas regiões. A interface formada com o metal de solda 80S-G não apresentou a formação de ZPMs. O ensaio de tração das amostras hidrogenadas revelou a redução das propriedades mecânicas do aço F22. As amostras hidrogenadas retiradas das juntas soldadas falharam no metal de base, sendo que a presença do hidrogênio na estrutura do aço F22 mudou o modo de fratura de dúctil para frágil. Os ensaios de fratura não revelaram diferenças de tenacidade entre as interfaces dissimilar (ERNiCrMo-3) e similar (80S-G) e os resultados indicam que o efeito benéfico do TTAT e revenimento da ZAC sobrepôs ao efeito prejudicial de descarbonetação na interface dissimilar. |
Abstract: | The present work evaluated the mechanical and metallurgical behavior of the ASTM A182 F22 and X80 steel weld joints with different filler metals (AWS ERNiCrMo-3, ER 309L-Si, AWS ER 80S-G) applied in the offshore industry. The application of the Higuchi method on ASTM A182 F22 steel deposition in a buttery layer was analyzed in order to eliminate the need to use a heat stress relief treatment (HSRT). Hardness, microhardness, tensile and fracture tests were implemented to evaluate the mechanical properties of the buttery. The hydrogen effect on the mechanical properties in welded joints was also evaluated through the tensile test. The microstructural characterization of buttery interfaces was made by optical microscopy, scanning electron microscopy and EDS analysis. The Higuchi method led to reduction of the hardness values in ZAC close to 280 HV, however these values were over the maximum value required by the NACE standard (<250 HV). In the dissimilar interface of buttery there was a formation of partially mixed zone (PMZ). The PMZs showed high hardness points, even with a HSRT, and was not possible to temper these areas. The interface formed with the 80S-G weld metal did not present the PMZs. The hydrogenated tensile test samples demonstrated a reduction on F22 mechanical properties. The hydrogenated samples taken from the welded joints failed in the base metal indicating that the presence of the hydrogen in the F22 structure change the fracture mode from ductile to brittle. The fracture tests did not show differences of tenacity between dissimilar (ERNiCrMo-3) and similar (80SG) interfaces and the results indicated that the beneficial effect of HSRT and ZAC tempering overlapped the detrimental effect of decarburizing in dissimilar interface. |
Palabras clave: | Teste de Higuchi Higuchi test Aço F22 F22 Steel Soldagem dissimilar Dissimilar welding Fragilização por hidrogênio Hydrogen Fragilization CTOD Engenharia mecânica Aço soldagem Aço propriedades mecânicas Aço teor de hidrogênio Engenharia mecânica |
Área (s) del CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::PROCESSOS DE FABRICACAO |
Idioma: | por |
País: | Brasil |
Editora: | Universidade Federal de Uberlândia |
Programa: | Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica |
Cita: | GARCIA, Douglas Neves. Comportamentos mecânico e metalúrgico de junta soldada em aço ASTM A182 F22 aplicado na indústria offshore. 2018. 182 f. Tese (Doutorado em Engenharia Mecânica) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2018. DOI http://dx.doi.org/10.14393/ufu.te.2018.807 |
Identificador del documento: | http://dx.doi.org/10.14393/ufu.te.2018.807 |
URI: | https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/24838 |
Fecha de defensa: | 30-ago-2018 |
Aparece en las colecciones: | TESE - Engenharia Mecânica |
Ficheros en este ítem:
Fichero | Descripción | Tamaño | Formato | |
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