Comparação do controle de temperatura perante a microestrutura e propriedades mecânicas durante a soldagem do aço inoxidável duplex uns S31803 pelo processo arco submerso

Abstract

O objetivo deste trabalho consiste no estudo comparativo do aporte térmico aplicado no aço duplex UNS S31803, buscando relacionar o efeito da temperatura interpasse pelo processo de soldagem a arco submerso (SAW). Os aços inoxidáveis vêm ganhando grande notoriedade na indústria, por ser um aço que alia boas propriedades mecânicas a uma boa resistência a corrosão. Esse material apresenta estrutura bifásica, composta por ferrita (α) e austenita (sendo suas frações volumétricas aproximadamente iguais. Porém quando este aço é utilizado em intervalos de temperatura interpasse acima de 150ºC, sofrem transformações metalúrgicas, formando fases distintas das originais. Para tal estudo, dois corpos de provas foram soldados, um possuindo o controle de temperatura e outro corpo de prova sem nenhum controle de temperatura interpasse, para evidenciar uma diminuição da resistência mecânica ao impacto. Para a comprovação da queda de resistência mecânica ao impacto foram realizados ensaios de impacto Charpy, análise da superfície fratura po MEV e EDS. Os resultados comprovaram que o corpos de prova onde a temperatura interpasse foi obedecida a uma uniformidade de microcavidades chamado de DIMPLES, caracterizando como uma fratura dúctil do material, aprovando uma soldagem de aspecto mecânico satisfatório, ao contrário do outro corpo de prova que não apresentou resultados satisfatórios quando submetido ao ensaio de impacto Charpy e a análise do MEV.

The purpose of this study is to compare of the thermal input applied in the duplex stainless steel UNS S31803, seeking to relate the interpass temperature effect by the submerged arc welding process (SAW). Stainless steels have been gaining great notoriety in the industry, as it’s a steel that combines good mechanical properties with good resistance to corrosion. This material presents a biphasic structure, composed of ferrite (α) and austenite ( being its volumetric fractions approximately equal, but when this steel is used in interpass temperature intervals above 150ºC, it undergo metallurgical transformations, forming different phases of the originals. For this study were used two samples of welded steel, one having temperature control and another sample without any interpass temperature control, aiming at a decrease in mechanical resistance to impact. The results proved that the test specimens where the interpass temperature was obeyed to a uniformity of microcavities called DIMPLES, characterizing as a ductile fracture of the material, approving a welding of satisfactory mechanical aspect, unlike the other sample that did not present satisfactory results when submitted to the Charpy impact test and the sem analysis.