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dc.creatorResende, Flávio Augusto Coelho-
dc.date.accessioned2021-05-20T11:36:01Z-
dc.date.available2021-05-20T11:36:01Z-
dc.date.issued2021-02-17-
dc.identifier.citationRESENDE, Flávio Augusto Coelho. Avaliação do desempenho de juntas soldadas do aço inoxidável 304H em altas temperaturas na presença de SO2, SO3 e O2. 2021. 138 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2021. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.di.2020.861pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufu.br/handle/123456789/31776-
dc.descriptionTrabalho realizado com financiamento da Mosaic Fertilizantes, EMPRAPII e UFU.pt_BR
dc.description.abstractThis work investigates the cracks formed in welded joints with covered electrode E308L used for joining 304H stainless steel sheets when subjected to long periods at high temperatures (600 ° C), in an environment containing SO2, SO3 and O2. This application is common in sulfuric acid producing units and cracks that occur in welded joints cause loss of production due to unit stops for correction. Beside that can occur environmental damage and risk of accidents due to the leakage of toxic gases. Initially, a crack was analyzed in a weld that remained in operation in the environment mentioned above in a superheater of a sulfuric acid producing unit for approximately 19 years ( 15,000 hours). The result indicated that it is a stress corrosion process involving sulfide and oxidation. To develop a solution capable to reducing the appearance of such cracks, ways of testing the welded joints were selected by varying the welding consumable and using different thermal spray coatings. For the manufacture of these specimens, AISI 304H was used. As addition material, electrodes of E308L and E316L were chosen. Additionally, aluminum and a nickel superalloy were selected, in this case, Colmonoy 6, to be applied by thermal spraying on the welded joints. Spraying processes were selected in a way that could later be used in the field to protect welded joints, resulting in compact layers that can reduce the diffusion of sulfur. The specimens were designed to work by the Double-beam principle (ASTM G39 (2016), allowing the allocation of samples in sufficient quantity to carry out field tests, even though a small space was available. The welding parameters used, as well as the geometry of the chamfers in the plates, were qualified and guaranteed through tensile and bending tests, and the results met the respective standards. The field test was carried out at a temperature of almost 600 ° C for 122 days, totaling almost 3,000 h of exposure to the corrosive atmosphere. After the removal of the specimens and its analysis using optical microscopy and scanning electron, it can be concluded that the joints produced with the E308L electrode developed cracks, while those produced with the E316L electrode did not develop these cracks. Showing the best performance of these joints when produced with this material. Weld beads microstructural analyzes in the region of the introduced notches showed that the crack, when formed, evolves preferentially through the fragile microconstituents that are formed during the operation of the superheater. It was observed that the E316L showed a slightly slower formation of the intermetallic constituents, especially the sigma phase. In addition, this material is more mechanically resistant at high temperatures. Some evidence of the presence of a corrosive process was found that added to the formation of sulfides found in specimens after 19 years operation ( 166 kh) gives evidence of the influence of a corrosive process on the crack formation. The use of aluminum coatings and the thermally sprayed nickel superalloy has not proved to be efficient because it cannot guarantee the necessary adhesion to the base metal. That is, it did not guarantee the insulation of the joint in the corrosive atmosphere.pt_BR
dc.description.sponsorshipUFU - Universidade Federal de Uberlândiapt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal de Uberlândiapt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.subjectCorrosão sob tensãopt_BR
dc.subjectAlta temperaturapt_BR
dc.subjectAço inoxidávelpt_BR
dc.subjectFase sigmapt_BR
dc.subjectPlantas produtoras de ácido sulfúricopt_BR
dc.subjectStress corrosion crackingpt_BR
dc.subjectHigh temperaturept_BR
dc.subjectStainless steelpt_BR
dc.subjectSigma phasept_BR
dc.subjectSulfuric acid plantspt_BR
dc.titleAvaliação do desempenho de juntas soldadas do aço inoxidável 304H em altas temperaturas na presença de SO2, SO3 e O2pt_BR
dc.title.alternativePerformance evaluation of welded joints of 304H stainless steel at high temperatures in the presence of SO2, SO3 and O2pt_BR
dc.typeDissertaçãopt_BR
dc.contributor.advisor-co1Vilarinho, Louriel Oliveira-
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/8553716610264673pt_BR
dc.contributor.advisor1Franco, Sinésio Domingues-
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/6962236459954318pt_BR
dc.contributor.referee1Reis, Ruham Pablo-
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/6871774879330255pt_BR
dc.contributor.referee2Bose Filho, Waldek Wladimir-
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/7343747084770689pt_BR
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/4810862578551387pt_BR
dc.description.degreenameDissertação (Mestrado)pt_BR
dc.description.resumoO presente trabalho investiga as trincas formadas em juntas soldadas com eletrodo revestido E308L utilizado para união de chapas de aço inoxidável 304H quando submetidas a longos períodos em altas temperaturas (600 °C), em um ambiente contendo SO2, SO3 e O2. Tal aplicação é comum em unidades produtoras de ácido sulfúrico e as trincas que ocorrem nas uniões soldadas provocam vazamentos de gás e, consequentemente, perda de produção devido às paradas para correção. Além disso podem ocorrer danos ambientais e riscos de acidentes devido ao vazamento de gases tóxicos. Inicialmente foi analisada uma trinca que ficou em operação no ambiente citado acima em um superaquecedor de uma unidade produtora de ácido sulfúrico por aproximadamente 19 anos ( 15.000 horas). O resultado indicou que se trata de um processo de corrosão sob tensão envolvendo sulfetação e oxidação. A fim de desenvolver uma solução capaz de minimizar o surgimento de tais trincas foram selecionadas formas de testar as uniões soldadas variando-se o consumível de soldagem e a utilizando-se diferentes revestimentos por aspersão térmica. Para a fabricação desses corpos de prova foi utilizado o AISI 304H. Como material de adição, foram selecionados eletrodos de E308L e E316L. Adicionalmente, foram selecionados alumínio e uma superliga de níquel, no caso, o Colmonoy 6, para serem aplicados por aspersão térmica sobre as juntas soldadas. Procurou-se selecionar processos de aspersão que pudessem depois ser usados em campo na proteção das juntas soldadas, resultando em camadas compactas e que possam reduzir a difusão do enxofre. Os corpos de prova foram projetados para trabalhar pelo princípio do Double-beam (ASTM G39 (2016), permitindo assim, a alocação de corpos de prova em quantidade suficiente para a realização dos ensaios de campo, muito embora se dispusesse de um pequeno espaço. Os parâmetros de soldagem empregados, bem como a geometria dos chanfros nas chapas foram qualificados e garantidos através de ensaios de tração e de dobramento, cujos resultados atenderam às respectivas normas. O ensaio de campo foi realizado a uma temperatura de quase 600 °C por 122 dias, perfazendo quase 3.000 h de exposição à atmosfera corrosiva. Após a retirada dos corpos de prova e sua análise usando microscopia ótica e eletrônica de varredura, pode-se concluir que as juntas produzidas com o eletrodo E308L desenvolveram trincas, enquanto as produzidas com o eletrodo E316L não desenvolveram essas trincas. Mostrando o melhor desempenho destas juntas quando produzidas com esse material. Análises microestruturais dos cordões de solda na região dos entalhes introduzidos mostraram que a trinca, quando formada, evolui preferencialmente através dos microconstituintes frágeis que se formam durante a operação do superaquecedor. Observou-se que o E316L apresentou uma formação levemente mais lentas dos constituintes intermetálicos, especialmente fase sigma. Além disto este material é mecanicamente mais resistente em temperaturas elevadas. Foram encontrados alguns sinais de um processo corrosivo que somado aos sulfetos formados nos corpos de prova após 19 anos ( 166 kh) em operação dá indícios que um processo corrosivo pode estar influenciando na formação da trinca. O uso dos revestimentos em alumínio e da superliga de níquel aspergidos termicamente não se mostraram eficientes, uma vez que eles não conseguiram garantir a necessária adesividade ao metal base. Ou seja, não garantiram o isolamento da junta na atmosfera corrosiva.pt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-graduação em Engenharia Mecânicapt_BR
dc.sizeorduration138pt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA::METALURGIA DE TRANSFORMACAO::SOLDAGEMpt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA::METALURGIA FISICA::CORROSAOpt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA::METALURGIA FISICA::TRANSFORMACAO DE FASESpt_BR
dc.identifier.doihttp://doi.org/10.14393/ufu.di.2020.861pt_BR
dc.orcid.putcode94201639-
dc.crossref.doibatchidabbcb0d9-32ed-43d0-89c2-9d1aa90f3674-
dc.subject.autorizadoAço inoxidávelpt_BR
dc.subject.autorizadoJuntas (Engenharia)pt_BR
dc.subject.autorizadoAço - Corrosãopt_BR
dc.subject.autorizadoMetais - Efeito da alta temperaturapt_BR
Appears in Collections:DISSERTAÇÃO - Engenharia Mecânica

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