Estudo da junta dissimilar entre os materiais ASTM A36 e STRENX 700 MC utilizando o processo SAW para implementos rodoviários

Abstract

Este estudo aborda a união do aço estrutural ASTM A36 com o aço de alta resistência e baixa liga Strenx 700 MC, visando otimizar estruturas de implementos rodoviários. O processo de Soldagem por Arco Submerso (SAW) foi escolhido por sua alta produtividade, qualidade do cordão e proteção eficiente da poça de fusão. Utilizou-se o consumível EM12K e fluxo granular F7A2, com a secagem do fluxo para garantir estabilidade do processo em estufa apropriada a 220 °C. Os metais de base apresentaram espessuras de 12,7 mm para ASTM A36 e 6 mm para Strenx 700 MC, com juntas dimensionadas conforme norma AWS D1.1, realizando soldas de filete com pernas de 5 mm para equilíbrio estrutural e resistência. O processo foi controlado por parâmetros otimizados de corrente, tensão e velocidade, utilizados em dois níveis de energia de soldagem (1,0 kJ/mm e 1,6 kJ/mm) para análise comparativa de desempenho e qualidade. Os métodos incluíram ensaios visuais, caracterizações metalograficas, e testes de micro dureza Vickers para monitorar a integridade da juntas e o comportamento da zona afetada pelo calor (ZAC). Foram observadas boas condições de fusão, ausência de trincas, e controle da área termicamente afetadas pelo calor em ambos os aportes térmicos, evidenciando a viabilidade técnica da soldagem dissimilar com controle rigoroso dos parâmetros. Do ponto de vista econômico, foi evidenciado que o uso do processo SAW combinando os dois aços reduz custos ao aplicar o Strenx 700 MC apenas em regiões críticas, e o processo apresenta alta eficiência e produtividade. Custos de insumos, mão de obra e retrabalhos foram analisados, destacando que o treinamento e a padronização dos parâmetros são essenciais para minimizar perdas e otimizar resultados. Conclui-se que a aplicação da soldagem SAW em juntas dissimilares entre ASTM A36 e Strenx 700 MC é técnica e economicamente viável, desde que observadas práticas rigorosas de controle do processo, conferindo inovação, segurança e sustentabilidade às estruturas rodoviárias.

This study addresses the joining of structural steel ASTM A36 with the high-strength, low-alloy steel Strenx 700 MC, aiming to optimize structures for road implements. The Submerged Arc Welding (SAW) process was selected due to its high productivity, weld bead quality, and efficient protection of the molten pool. Consumable EM12K and granular flux F7A2 were used, with the flux being dried in an appropriate oven at 220 °C to ensure process stability. The base metals had thicknesses of 12.7 mm for ASTM A36 and 6 mm for Strenx 700 MC, with joints dimensioned according to AWS D1.1, using 5 mm fillet weld legs to provide structural balance and strength. The process was controlled through optimized current, voltage, and travel speed parameters, applied at two levels of heat input (1.0 kJ/mm and 1.6 kJ/mm) for comparative performance and quality analysis. The methods included visual inspection, metallographic characterization, and Vickers microhardness testing to monitor joint integrity and the behavior of the heat-affected zone (HAZ). Good fusion conditions, absence of cracking, and controlled heat-affected areas were observed at both heat inputs, demonstrating the technical feasibility of dissimilar welding with strict parameter control. From an economic standpoint, the use of the SAW process combining both steels reduces costs by applying Strenx 700 MC only in critical regions, while maintaining high efficiency and productivity. Costs related to consumables, labor, and rework were analyzed, highlighting that training and parameter standardization are essential to minimize losses and optimize results. It is concluded that applying SAW to dissimilar joints between ASTM A36 and Strenx 700 MC is technically and economically feasible, provided that rigorous process control practices are followed, offering innovation, safety, and sustainability to road equipment structures.