Análise da influência do estado quase-estacionário sobre as características físicas e metalúrgicas em soldagem de revestimento.

Abstract

O estado quase-estacionário é caracterizado por uma distribuição uniforme de temperatura em um dado ponto, antes desse estado a distribuição de temperatura não está uniforme no material, devido a esse fenômeno o material pode sofrer algumas mudanças físicas e metalúrgicas na ZTA (zona termicamente afetada). Este trabalho apresenta uma análise sobre as características físicas e metalúrgicas no cordão do revestimento de solda, no processo de SAW (Arco Submerso), as características foram analisadas no início da soldagem antes e depois do estado quase-estacionário ser atingido, análise feita com e sem pré-aquecimento; com o pré-aquecimento a velocidade de resfriamento diminui, impedindo a formação de uma estrutura frágil no material. Após serem feitos todos os cálculos envolvidos referentes à velocidade média de soldagem, a difusividade térmica do material base, encontramos a distância e marcamos dois pontos na chapa para referência. Os termopares foram posicionados e então foi realizado um cordão de solda antes e depois do estado quase estacionário, com e sem pré-aquecimento. Os valores de temperatura e tempo obtidos foram tabelados e usados para o levantamento das curvas e construção dos gráficos, na intenção de visualizar o comportamento da transferência de calor no material. Após este levantamento, foram retirados os corpos de prova para análise metalográfica, que por sua vez indicou se houve mudanças de fases significativas antes e depois do estado quase estacionário. Foi realizada uma análise para determinar o perfil de dureza para avaliar se houve diferença no grau desta propriedade mecânica no material. Os resultados obtidos mostram que há diferenças nas características físicas e metalúrgicas do cordão, antes e após o estado quase-estacionário. Porém, essa diferença é mais perceptível na amostra que não sofreu pré-aquecimento. Observou-se também, que o pré-aquecimento influenciou o início do estado quase-estacionário e melhorou a penetração e a geometria do cordão.

The quasi-stationary state is characterized by a uniform distribution of temperature at a given point, before this state the temperature distribution is not uniform in the material, due to this phenomenon the material can undergo some physical and metallurgical changes in the ZTA (thermally affected zone ). This work presents an analysis of the physical and metallurgical characteristics in the weld coating cord in the SAW (Submerged Arc) process, the characteristics were analyzed at the beginning of the welding before and after the quasi-stationary state was reached, without preheating; with the preheating the cooling rate decreases, preventing the formation of a fragile structure in the material. After all the calculations were performed, referring to the average welding speed, the thermal diffusivity of the base material, we find the distance and mark two points on the plate for reference. The thermocouples were positioned and then a weld bead was performed before and after the quasi-stationary state, with and without preheating. The values of temperature and time obtained were tabulated and used for the survey of the curves and construction of the graphs, in order to visualize the heat transfer behavior in the material. After this survey, the specimens were removed for metallographic analysis, which in turn indicated if there were significant phase changes before and after the quasi-stationary state. An analysis was performed to determine the hardness profile to evaluate if there was difference in the degree of this mechanical property in the material. The results show that there are differences in the physical and metallurgical characteristics of the cord before and after the quasi-stationary state. However, this difference is more noticeable in the sample that has not undergone preheating. It was also observed that preheating influenced the onset of the quasi-stationary state and improved the penetration and geometry of the strand.