Análise e caracterização microestrutural na soldagem do material SAE J403-1045 para qualificação de procedimento de soldagem

Abstract

Este trabalho visa mostrar a soldagem do material SAE J403-1045 submetido a procedimentos diferentes, simulando sua utilização no processo inserto-eixo no qual através de ensaios mecânicos o mesmo pode ser utilizado para qualificar um procedimento de soldagem e avaliar suas propriedades. Foram utilizados para este trabalho três corpos de prova do SAE J403-1045 forjado com 19 mm de espessura. A soldagem foi feita através do processo FCAW com o consumível E 81T1-B2, sendo dois deles com preaquecimento e um sem preaquecimento. Após a execução da soldagem, foi feito um ensaio por líquido penetrante e posteriormente dois deles foram submetidos ao tratamento térmico de alívio de tensões com parâmetros definidos através de uma instrução de tratamento térmico elaborado de acordo com a norma ASME seção VIII Div. I, sendo que em um deles foi realizado o preaquecimento antes da soldagem com 250°C e o outro sem preaquecimento. Na terceira etapa do processo, foram feitos os ensaios mecânicos requeridos pela norma ASME seção IX para qualificação de procedimentos, especificamente dois ensaios de tração e quatro dobramentos em cada corpo de prova, foi feita uma análise de suas microestruturas comparando metal base, ZTA e metal de adição e um perfil de dureza avaliando a dureza entre metal base, ZTA e metal de adição da face e da raiz dos corpos de prova soldados e um gráfico dos três corpos de prova com todos os pontos de dureza mostrando as diferenças entre eles. Através deste, foi possível avaliar quais as condições de soldagem mais indicadas para a soldagem do inserto-eixo e para outras aplicações do material SAE J403-4045 e a qualificação de um procedimento de soldagem.

This work aims to show the welding in the material SAE J403-1045 submitted to different procedures, simulating its use in the process insert-axis in which, through mechanical tests, it can be used to qualify a welding procedure and evaluate its properties. We used for this work three test specimens of SAE J403-1045 forged with 19 mm thickness. The welding was done through the process FCAW with 81T1-B2 consumable, being two of them with a preheating and one of them without preheating. After the execution of the welding, a liquid penetrant test was held and then, two of them were treated with heat for relief tensions with parameters defined by a heat treatment statement prepared in accordance with ASME section VIII Div I, being one of them preheated before welding at 250° C and the other without preheating. In the third step of the process, mechanical tests required by ASME Section IX for qualification procedures were made, specifically two tensile tests and four folding in each test specimen, it was done an analysis in their microstructures comparing their base metals, ZTA and filler metal from the face and the root of the welded test specimen, and also a chart of the three test specimen containing their hardness profile and comparing them. Through this, it was possible to assess the most appropriate welding conditions of an insert-axis as well as other applications of the material SAE J403-4045 and the and the qualification of a welding procedure.