Análise da aplicação de 1% de nióbio na composição do fluxo no processo de soldagem com arame tubular (FCAW)

Abstract

Este trabalho tem como objetivo investigar as propriedades resultantes em juntas soldadas com a utilização do nióbio como elemento de liga em consumíveis, uma vez que é encontrado em grande escala no Brasil (98%), que detém a maior jazida deste elemento no mundo. Utilizando o processo de soldagem por arame tubular FCAW (Flux Cored Arc Welding), faz-se a união de metais pelo aquecimento destes por meio de um arco elétrico estabelecido entre a ponta do arame e a peça a ser soldada. Para a realização do cordão de solda foi utilizado um equipamento chamado "tartaruga". Com o auxílio da "Tartaruga" é possível manter constante a velocidade e o comprimento do arco durante a soldagem. Foi utilizado como corpo de prova, uma chapa de aço de alta resistência e baixa liga (DOMEX 700). As chapas deste material são obtidas pelo processo de laminação termo controlada e possuem alto limite elástico para conformação a frio e boa soldabilidade. Para este estudo foram realizados ensaios de tração no metal de solda, nas juntas soldadas, impacto na região da solda e na ZTA, ensaio de dobramento, dureza Vickers, análise química do metal de base e do arame de deposição, macrografia e micrografias. O intuito deste estudo é avaliar o comportamento das propriedades mecânicas em função do percentual de nióbio na composição do fluxo do arame próximo de 1%, com relação aos resultados de soldabilidade, ensaios mecânicos e como se comporta a sua distribuição na zona fundida do metal.

The objective of this work is to investigate the resulting properties in welded joints using niobium as an alloying element in consumables, since it is found in large scale in Brazil (98%), which holds the largest deposit of this element in the world. Using the Flux Cored Arc Welding (FCAW) wire welding process, metals are joined by heating them by means of an electric arc established between the wire tip and the workpiece to be welded. For the realization of the weld bead was used an equipment called "turtle". With the help of the "Turtle" it is possible to keep constant the speed and arc length during welding. A high strength, low alloy steel plate (DOMEX 700) was used as a test specimen. The sheets of this material are obtained by thermo controlled lamination process and have high elastic limit for cold forming and good weldability. For this study, tensile tests on weld metal, weld joints, impact on weld region and ZTA, bending test, hardness Vickers, chemical analysis of base metal and deposition wire, macrographs and micrographs were performed. The purpose of this study is to evaluate the behavior of mechanical properties as a function of niobium percentage in the composition of the wire flux close to 1%, in relation to weldability results, mechanical tests and how their distribution in the molten zone behaves.