Estudo dos efeitos do pós e pré aquecimento no processo de soldagem MIG no aço SAE 1045

Abstract

O presente estudo teve como objetivo avaliar os efeitos do pré e pósaquecimento sobre as propriedades metalúrgicas de juntas soldadas em aço de baixa liga, considerando diluição, penetração, dureza e convexidade do cordão. Foram analisados três corpos de prova: CP1, soldagem à temperatura ambiente; CP2, com pré-aquecimento de 250°C; e CP3, com pré-aquecimento de 250°C, pós-aquecimento de 350°C e resfriamento controlado por 24 horas. Os resultados evidenciam que os tratamentos térmicos influenciam de forma diferenciada o Metal Base (MB), a Zona Termicamente Afetada (ZTA) e a Zona Fundida (ZF).Quanto à diluição, o CP1 apresentou o menor valor (14%), indicando menor fusão do metal de base. O CP2 apresentou aumento de aproximadamente 3%, enquanto o CP3 apresentou acréscimo de cerca de 6% em relação ao CP1. Apesar das diferenças, os valores permanecem dentro do limite aceitável de 40% para aços de baixa liga, conforme Nazaré (2022), sugerindo que pequenas variações estão mais relacionadas às condições operacionais do processo do que ao regime térmico aplicado.Em relação à penetração, o CP1 apresentou o menor valor (1,14 mm), aproximadamente 33% inferior ao CP2 e 36% inferior ao CP3. A menor profundidade está associada ao menor aporte térmico durante a soldagem, enquanto os tratamentos térmicos em CP2 e CP3 favoreceram maior fluidez da poça de fusão, resultando em maior penetração e melhor coalescência metalúrgica. conclui-se que a combinação de pré e pós-aquecimento é uma prática eficaz para otimizar o desempenho metalúrgico de juntas soldadas pelo processo MIG em aços de médio carbono, reduzindo a susceptibilidade a trincas, melhorando a integridade estrutural e garantindo maior previsibilidade do comportamento mecânico em serviço.

This study aimed to evaluate the effects of pre- and post-heating on the metallurgical properties of low-alloy steel welded joints, considering dilution, penetration, hardness, and bead convexity. Three specimens were analyzed: CP1, welding at room temperature; CP2, with preheating of 250°C; and CP3, with preheating of 250°C, postheating of 350°C, and controlled cooling for 24 hours. The results show that heat treatments influence the Base Metal (BM), the Heat Affected Zone (HAZ), and the Melted Zone (FZ) differently. Regarding dilution, CP1 presented the lowest value (14%), indicating lower base metal melting. CP2 showed an increase of approximately 3%, while CP3 showed an increase of approximately 6% compared to CP1. Despite the differences, the values remain within the acceptable limit of 40% for low alloy steels, according to Nazaré (2022), suggesting that small variations are more related to the operational conditions of the process than to the applied thermal regime. Regarding penetration, CP1 presented the lowest value (1.14 mm), approximately 33% lower than CP2 and 36% lower than CP3. The shallower depth is associated with lower heat input during welding, while the heat treatments in CP2 and CP3 favored greater fluidity of the weld pool, resulting in greater penetration and better metallurgical coalescence. It is concluded that the combination of pre- and post-heating is an effective practice for optimizing the metallurgical performance of MIG-welded joints in medium-carbon steels, reducing crack susceptibility, improving structural integrity, and ensuring greater predictability of mechanical behavior in service.