Influência do pré e pós-aquecimento no processo de soldagem da liga SAE 5160

Abstract

Hoje na indústria metal mecânica existe a necessidade de conhecer as reações nos processos que são submetidos os materiais. Dentre eles, a soldagem é um processo de grande aplicação para união de ligas metálicas e de muita versatilidade para construção mecânica, desta forma há uma grande gama de materiais de fácil soldabilidade, mas, também existem materiais com uma difícil aplicação desse processo, por exemplo, as ligas de ferro com altos níveis de carbono. O objeto do estudo em questão é a liga SAE 5160, uma liga com alto teor de carbono e com uma porcentagem de cromo na sua composição, e esse detalhe cria uma dificuldade para a operação de soldagem. O processo de soldagem envolve muitas reações aplicadas à metalurgia convencional como, por exemplo, fusão, solidificação, transformações no estado sólido, deformações causadas pelo calor e tensões de contração, que podem causar muitos problemas nos materiais que sofrem tais efeitos. Os defeitos podem ser solucionados aplicando-se princípios metalúrgicos ao processo de soldagem. É possível solucionar vários defeitos da soldagem aplicando conhecimento adquirido na metalurgia convencional. Por esse motivo, é de grande utilidade a aplicação dos conceitos de metalurgia, como, pré-aquecimento, resfriamento controlado, energia aplicada na fusão, sentido de deslocamento da soldagem, tipo de composição do material utilizado. Todos esses conceitos farão parte desse estudo. Foi buscado desta forma compreender os fenômenos que ocorrem em ligas de alto carbono, tanto nas técnicas da execução, quanto na pós-soldagem, sendo possível testar a possibilidade de mitigar e se possível eliminar defeitos em metais de difícil soldabilidade. Foram aplicados esses conhecimentos e técnicas para que o material não perca às suas propriedades originais de fabricação ou que essa perda seja a menor possível. Foi possível observar no trabalho em questão resultados bem satisfatórios em relação a eliminação dos defeitos de qualidade, assim como uma total recuperação das resistências mecânicas do material. Também foi possível observar vários fenômenos decorrentes das variações dos parâmetros de solda, que foram apresentados nesse estudo.

Today in the metalworking industry there is a need to know the reactions in the processes that are subjected to the materials. Among them, welding is a process of great application for bonding of metal alloys and of great versatility for mechanical construction, in this way there is a great range of easily weldable materials, but there are also materials with a difficult application of this process, for example, iron alloys with high levels of carbon. The object of the study in question is the SAE 5160 alloy, an alloy with high carbon content and a percentage of chromium in its composition, this detail creates a difficulty for the welding operation. The welding process involves many reactions applied to conventional metallurgy such as, for example, melting, solidification, solid state transformations, heat deformations and contraction stresses, which can cause many problems in materials suffering from such effects. Defects can be solved by applying metallurgical principles to the welding process, we can solve various welding defects by applying knowledge acquired in conventional metallurgy. For this reason, it is very useful to apply the concepts of metallurgy, such as preheating, controlled cooling, energy applied in the fusion, direction of welding displacement, type of composition of the material used. All these concepts will be part of this study. In order to understand the phenomena that occur in high-carbon alloys, both in the execution and post-welding techniques, we will test how we can mitigate and eliminate defects in metals of difficult weldability, applying these knowledge and techniques so that the material does not lose its original manufacturing properties or that loss is as low as possible. . It was possible to observe satisfactory results in the work in question in relation to the elimination of quality defects, as well as a total recovery of the mechanical strengths of the material. It was also possible to observe several phenomena resulting from the variations of the welding parameters, which were presented in this study.