Análise microestrutural e de dureza em juntas soldadas de chapas em aços AISI 1013 e ASTM A 36 utilizadas na fabricação de evaporadores

Abstract

Este trabalho teve a finalidade de analisar as diferenças microestruturais formadas a partir de duas juntas soldadas em duas chapas de aço-carbono ASTM A 36 e aço baixa liga AISI 1013 utilizada na fabricação de evaporadores, que são usados no processo de fabricação do álcool. Para essas juntas aplica-se solda do tipo arame tubular usando eletrodos de classificação ASME/SPA: 5.20 E71T-1C, com diâmetros de 1,2 mm e 1,6 mm. Para essa comparação, realizaram-se ensaios de microdureza Vickers na região soldada, medindo-se vários pontos, fazendo-se um perfil de durezas, utilizando-se os arames de diâmetros diferentes ao longo da secção soldada. Fizeram-se também análises metalográficas destas regiões que apontam as principais diferenças microestruturais de cada junta soldada tentando com isso relacionar com as propriedades macânicas esperadas. No primeiro capítulo, foi feita a revisão bibliográfica em que se deu o embasamento sólido do trabalho, buscando fundamentos do processo soldagem aplicado, metal de adição, tipo MIG/MAG com arame tubular e análise microestrutural. Já no segundo capítulo, foi descrita as metadologia e materiais utilizados nos ensaios. E, por fim, o penúltimo e o último capítulo se dedica aos resultados obtidos e sintetizarão das idéias para uma análise mais objetiva. Para a soldagem realizada, verificou-se que se que comparativamente, a construção de evaporadores utilizando-se solda com arame tubular de 1,6 mm em chapas de aço carbono ASTM A-36, apresentaram melhores resultados quando se compara com as chapas de aço baixa liga AISI 1013, visto que a microestrutura obtida após a solda apresenta valores de dureza maiores e melhor formação da microestrurura de solidificação, pois apresentou uma granulometria mais refinada. Isto favorece à resistência pois quanto maior o número de contornos de grãos, maior a resistência mecânica a assim, a granulação mais fina obtida favorece a resistência mecânica da região soldada.

This study aimed to examine the microstructural differences formed from two welded joints in two carbon steel plates ASTM A36 and low alloy steel AISI 1013 used in the manufacture of evaporators, which are used in the alcohol production process. For these joints we applied cored wire welding using electrode type ASME/SPA: E71T-5C 5:20 (M), with 1.2 mm and 1.6 mm. For this comparison, there were Vickers Hardness testing in the welded region, measuring multiple points, making a hardness profile, using wires of different diameters along the welded section. There was also metallographic analyzes of these areas that link the main microstructural differences of each welded joint trying to relate them to the expected mechanical properties. In the first chapter, a literature review was made, in which we have the foundation of the work, seeking fundamentals of applied welding processes, filler metal, type MIG/MAG cored wire and microstructural analysis. In the second chapter, we have the description of the methodology and materials used in the tests. And finally, the last but one ande the last chapters are dedicated to the results and synthesized ideas for a more objective analysis. For the welding performed, it was found that the construction of evaporators using welding with cored wire 1.6 mm in carbon steel plates ASTM A-36, showed better results when compared to those using low alloy steel plates AISI 1013, since the microstructure obtained after the welding has higher hardness and better formation of the solidification microstructure, as it showed a finer granulometry. This favors the reistance because the higher the number of grain boundaries, the higher the mechanical resistance and thus the thinner granulating obtained favors the mechanical resistance of the welded region.