Pub Date : 2020-01-01DOI: 10.1590/0104-9224/si25.09
Bruno Silva Cota, Alexandre Queiroz Bracarense
Resumo: Esta pesquisa tratou da primeira aplicação do processo Hybrid Friction Stir Welding na soldagem dissimilar alumínio-aço com a utilização de uma fonte de pré-aquecimento por plasma. Um dos benefícios em se utilizar o pré-aquecimento da junta é a possibilidade de coalescer o material e reduzir sua resistência mecânica, viabilizando assim a utilização de ferramentas fabricadas em aço, além de tornar a mistura mais eficiente por meio da introdução da ferramenta diretamente na interface de soldagem (Offset igual a zero). Nesta pesquisa, foram realizadas juntas soldadas a topo do aço carbono SAE 1020 e da liga de alumínio 5052 H34 com 3 mm de espessura utilizando um cabeçote desenvolvido especialmente para essa aplicação, que foi adaptado a um robô antropomórfico COMAU NJ5000 de 6 graus de liberdade e capacidade de 500 kg. O pré-aquecimento das amostras foi realizado pela adaptação de uma máquina de corte a plasma, em que a temperatura e a corrente foram variadas em: 0 °C (sem pré-aquecimento), 250 °C (40 A), 350 °C (50 A) e 450 °C (60 A). O deslocamento da ferramenta (offset) foi variado em zero e -2,5 mm. Foi identificado o aumento da resistência mecânica das juntas com o aumento da temperatura de pré-aquecimento. Quando a temperatura de pré-aquecimento foi de 450 °C houve o aumento de aproximadamente 111% da resistência mecânica quando comparado ao processo sem pré-aquecimento. Foi verificado também a redução dos esforços de soldagem e do desgaste da ferramenta com o aumento da temperatura de pré-aquecimento.
{"title":"Soldagem Dissimilar da Liga de Alumínio 5052 H34 e do Aço SAE 1020 pelo Processo Hybrid Friction Stir Welding Assistido por Plasma: Análise da Resistência Mecânica, do Desgaste da Ferramenta e dos Esforços de Soldagem","authors":"Bruno Silva Cota, Alexandre Queiroz Bracarense","doi":"10.1590/0104-9224/si25.09","DOIUrl":"https://doi.org/10.1590/0104-9224/si25.09","url":null,"abstract":"Resumo: Esta pesquisa tratou da primeira aplicação do processo Hybrid Friction Stir Welding na soldagem dissimilar alumínio-aço com a utilização de uma fonte de pré-aquecimento por plasma. Um dos benefícios em se utilizar o pré-aquecimento da junta é a possibilidade de coalescer o material e reduzir sua resistência mecânica, viabilizando assim a utilização de ferramentas fabricadas em aço, além de tornar a mistura mais eficiente por meio da introdução da ferramenta diretamente na interface de soldagem (Offset igual a zero). Nesta pesquisa, foram realizadas juntas soldadas a topo do aço carbono SAE 1020 e da liga de alumínio 5052 H34 com 3 mm de espessura utilizando um cabeçote desenvolvido especialmente para essa aplicação, que foi adaptado a um robô antropomórfico COMAU NJ5000 de 6 graus de liberdade e capacidade de 500 kg. O pré-aquecimento das amostras foi realizado pela adaptação de uma máquina de corte a plasma, em que a temperatura e a corrente foram variadas em: 0 °C (sem pré-aquecimento), 250 °C (40 A), 350 °C (50 A) e 450 °C (60 A). O deslocamento da ferramenta (offset) foi variado em zero e -2,5 mm. Foi identificado o aumento da resistência mecânica das juntas com o aumento da temperatura de pré-aquecimento. Quando a temperatura de pré-aquecimento foi de 450 °C houve o aumento de aproximadamente 111% da resistência mecânica quando comparado ao processo sem pré-aquecimento. Foi verificado também a redução dos esforços de soldagem e do desgaste da ferramenta com o aumento da temperatura de pré-aquecimento.","PeriodicalId":49500,"journal":{"name":"Soldagem & Inspecao","volume":"54 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.6,"publicationDate":"2020-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"90355753","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":4,"RegionCategory":"材料科学","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2020-01-01DOI: 10.1590/0104-9224/si25.39
Miguel Guilherme Antonello, A. Bracarense
Abstract: The difference of potential between two electrodes results in electric current breaking the dielectric barrier of the gas in this space causing a plasma discharge called electric arc. As a result, there is luminosity and an increase in temperature. Electric arc is used for welding and usually one of the electrodes is cylindrical with small diameter and the other with large area. Because of this configuration, the side section of the electric arc has a bell shape and forms a circular impression in contact with the work piece (the weld pool). With the use of electromagnetic forces, it is possible to change this circular impression, completely changing the behavior and consequently the geometry of the weld pool. This article presents the development and construction of a device for the electromagnetic constriction of the electric arc, capable of changing the cross section of the impression from circular to elliptical. The steps performed in the article were the simulation of the electromagnetic fields generated to change the electric arc shape, the development of the arc constriction device and the application of this electromagnetic constriction in beads on plate. The results show that the electromagnetic forces change the transverse profile of the arc from circular to elliptical, enabling the increase in specific power and a more precise orientation of the electric arc. Also, changing the orientation of the ellipse results in different penetration and width of the bead.
{"title":"Device Design for Electric Arc Electromagnetic Constriction","authors":"Miguel Guilherme Antonello, A. Bracarense","doi":"10.1590/0104-9224/si25.39","DOIUrl":"https://doi.org/10.1590/0104-9224/si25.39","url":null,"abstract":"Abstract: The difference of potential between two electrodes results in electric current breaking the dielectric barrier of the gas in this space causing a plasma discharge called electric arc. As a result, there is luminosity and an increase in temperature. Electric arc is used for welding and usually one of the electrodes is cylindrical with small diameter and the other with large area. Because of this configuration, the side section of the electric arc has a bell shape and forms a circular impression in contact with the work piece (the weld pool). With the use of electromagnetic forces, it is possible to change this circular impression, completely changing the behavior and consequently the geometry of the weld pool. This article presents the development and construction of a device for the electromagnetic constriction of the electric arc, capable of changing the cross section of the impression from circular to elliptical. The steps performed in the article were the simulation of the electromagnetic fields generated to change the electric arc shape, the development of the arc constriction device and the application of this electromagnetic constriction in beads on plate. The results show that the electromagnetic forces change the transverse profile of the arc from circular to elliptical, enabling the increase in specific power and a more precise orientation of the electric arc. Also, changing the orientation of the ellipse results in different penetration and width of the bead.","PeriodicalId":49500,"journal":{"name":"Soldagem & Inspecao","volume":"1 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.6,"publicationDate":"2020-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"67164448","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":4,"RegionCategory":"材料科学","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2020-01-01DOI: 10.1590/0104-9224/si25.34
C. Marconi, Carlos Fernando Consigli, M. J. Castillo, H. Svoboda
Resumen: Los aceros de fase dual (DP) ofrecen una buena combinación de resistencia, conformabilidad y soldabilidad y son de gran aplicación en la industria automotriz. La incorporación de estos nuevos materiales exige el desarrollo de nuevos procedimientos de soldadura. Actualmente, es cada vez más utilizado el proceso Gas Metal Arc Welding - Brazing (GMAW-B), debido a su buen aspecto superficial y a la ausencia de fusión de los materiales a unir, lo que limita la degradación microestructural en los aceros tipo DP. El objetivo de este trabajo es analizar el efecto de los parámetros de soldadura GMAW-B sobre las características de las juntas soldadas en aceros DP. Se soldaron probetas de chapa acero DP de 1000 MPa de resistencia a la tracción. Se analizó el efecto del ángulo de trabajo, del aporte térmico a través de la velocidad de soldadura y el modo operativo. Sobre las probetas soldadas se determinaron los aspectos geométricos del depósito, la generación de defectos y la evolución microestructural a lo largo de la junta soldada. Se realizaron ensayos de arrancamiento por tracción y perfiles de microdureza. Al disminuir la velocidad de soldadura y con un ángulo de trabajo de 30º aumentaron las longitudes de mojado del material de aporte sobre las chapas de acero DP y consecuentemente mejoró la resistencia de la junta soldada. Con el modo pulsado mejoró sustancialmente el aspecto superficial de los cordones, las características geométricas y el mojado, determinando así la ocurrencia de la fractura fuera del cordón, en la zona afectada por el calor (ZAC). Se determinó una longitud crítica de mojado mínima sobre ambas chapas que produce que la fractura se ubique en ZAC y se maximice la carga de rotura. Se desarrolló un modelo simple que permite predecir la carga de rotura a partir de las dimensiones del cordón y las propiedades del material en las distintas zonas
{"title":"Efecto de los Parámetros de Proceso sobre las Propiedades Mecánicas de Uniones GMAW-Brazing de Acero DP 1000","authors":"C. Marconi, Carlos Fernando Consigli, M. J. Castillo, H. Svoboda","doi":"10.1590/0104-9224/si25.34","DOIUrl":"https://doi.org/10.1590/0104-9224/si25.34","url":null,"abstract":"Resumen: Los aceros de fase dual (DP) ofrecen una buena combinación de resistencia, conformabilidad y soldabilidad y son de gran aplicación en la industria automotriz. La incorporación de estos nuevos materiales exige el desarrollo de nuevos procedimientos de soldadura. Actualmente, es cada vez más utilizado el proceso Gas Metal Arc Welding - Brazing (GMAW-B), debido a su buen aspecto superficial y a la ausencia de fusión de los materiales a unir, lo que limita la degradación microestructural en los aceros tipo DP. El objetivo de este trabajo es analizar el efecto de los parámetros de soldadura GMAW-B sobre las características de las juntas soldadas en aceros DP. Se soldaron probetas de chapa acero DP de 1000 MPa de resistencia a la tracción. Se analizó el efecto del ángulo de trabajo, del aporte térmico a través de la velocidad de soldadura y el modo operativo. Sobre las probetas soldadas se determinaron los aspectos geométricos del depósito, la generación de defectos y la evolución microestructural a lo largo de la junta soldada. Se realizaron ensayos de arrancamiento por tracción y perfiles de microdureza. Al disminuir la velocidad de soldadura y con un ángulo de trabajo de 30º aumentaron las longitudes de mojado del material de aporte sobre las chapas de acero DP y consecuentemente mejoró la resistencia de la junta soldada. Con el modo pulsado mejoró sustancialmente el aspecto superficial de los cordones, las características geométricas y el mojado, determinando así la ocurrencia de la fractura fuera del cordón, en la zona afectada por el calor (ZAC). Se determinó una longitud crítica de mojado mínima sobre ambas chapas que produce que la fractura se ubique en ZAC y se maximice la carga de rotura. Se desarrolló un modelo simple que permite predecir la carga de rotura a partir de las dimensiones del cordón y las propiedades del material en las distintas zonas","PeriodicalId":49500,"journal":{"name":"Soldagem & Inspecao","volume":"1 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.6,"publicationDate":"2020-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"67164517","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":4,"RegionCategory":"材料科学","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2020-01-01DOI: 10.1590/0104-9224/si25.37
Henry León-Henao, Álvaro Diego Bedoya-Zapata, Carlos Mauricio Franco-Rendón, Juan Felipe Santa, Jorge Enrique Giraldo Barrada
Resumen: La estructura ferroviaria de los sistemas Metro está típicamente compuesta de rieles de acero que, cuando aparecen defectos, se deben reparar en sitio mediante procesos de soldeo. Este trabajo muestra el desarrollo de procedimientos de soldeo para reparar rieles tratados térmicamente grado R350HT con recargues superficiales y la evaluación de su soldabilidad usando los lineamientos de la norma UNE-EN 15594:2009. Se realizaron pruebas del tipo cordón único, capa única y multicapas sobre secciones de rieles con perfil 54E1 usando electrodos de SMAW DUR 300, DUR 350 y E11018. Las evaluaciones de las soldaduras se realizaron para que las propiedades mecánicas de las soldaduras superficiales de reparación se aproximen a las del riel R350HT con miras a garantizar que su desempeño en servicio sea también similar. Los resultados de las pruebas de laboratorio indican que únicamente el electrodo DUR 350 podría ser usado como consumible para reparar superficies de rodadura de rieles grado R350HT ya que cumple los criterios de aceptación para cordón único, capa única y multicapas establecidos en las normas UNE-EN 13674-1:2012 y 15594:2009.
{"title":"Evaluación de la Soldabilidad de Rieles Endurecidos Grado R350HT para la Reparación de Ferrovías con Recargues Superficiales","authors":"Henry León-Henao, Álvaro Diego Bedoya-Zapata, Carlos Mauricio Franco-Rendón, Juan Felipe Santa, Jorge Enrique Giraldo Barrada","doi":"10.1590/0104-9224/si25.37","DOIUrl":"https://doi.org/10.1590/0104-9224/si25.37","url":null,"abstract":"Resumen: La estructura ferroviaria de los sistemas Metro está típicamente compuesta de rieles de acero que, cuando aparecen defectos, se deben reparar en sitio mediante procesos de soldeo. Este trabajo muestra el desarrollo de procedimientos de soldeo para reparar rieles tratados térmicamente grado R350HT con recargues superficiales y la evaluación de su soldabilidad usando los lineamientos de la norma UNE-EN 15594:2009. Se realizaron pruebas del tipo cordón único, capa única y multicapas sobre secciones de rieles con perfil 54E1 usando electrodos de SMAW DUR 300, DUR 350 y E11018. Las evaluaciones de las soldaduras se realizaron para que las propiedades mecánicas de las soldaduras superficiales de reparación se aproximen a las del riel R350HT con miras a garantizar que su desempeño en servicio sea también similar. Los resultados de las pruebas de laboratorio indican que únicamente el electrodo DUR 350 podría ser usado como consumible para reparar superficies de rodadura de rieles grado R350HT ya que cumple los criterios de aceptación para cordón único, capa única y multicapas establecidos en las normas UNE-EN 13674-1:2012 y 15594:2009.","PeriodicalId":49500,"journal":{"name":"Soldagem & Inspecao","volume":"4 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.6,"publicationDate":"2020-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"67164735","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":4,"RegionCategory":"材料科学","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2020-01-01DOI: 10.1590/0104-9224/si25.13
Danilo Helder de Melo Pereira, Douglas Henrique Pereira, T. Rolim, Ricardo Artur Sanguinetti Ferreira
Resumo: As tensões residuais (TR) nas juntas soldadas do aço ASTM A131 AH36 foram analisadas pelo método DPC (deslocamento de pontos coordenados). A soldagem a arco foi realizada pelos processos eletrodo revestido (ER) e arame tubular (AT). As chapas de teste com dimensões de 200 mm x 65 mm e espessura 31,75 mm foram soldadas, segundo as normas (fabricação e qualificação) AWS D1.1 [1] e Petrobrás N-133 [2], respectivamente. Depois de soldadas foram realizados furos equidistantes com diâmetros de 2,00 mm por 2,00 mm de profundidade ao longo da zona termicamente afetada. Após a furação, tais furos foram referenciados em uma mesa de medição por coordenadas. Em seguida, as chapas de teste soldadas foram submetidas a um tratamento térmico para o alívio de tensões (TTAT) e, em seguida, foram medidos os deslocamentos dos furos causados pelo tratamento, o que possibilitou o cálculo das tensões residuais. Os resultados obtidos mostraram uma boa correlação do DPC com outros métodos de medições das TR.
摘要采用配位点位移法分析了ASTM A131 AH36钢焊接接头的残余应力。采用包覆电极(ER)和管状丝(ta)工艺进行电弧焊。测试板尺寸为200mm x 65mm，厚度为31.75 mm，分别按照AWS D1.1[1]和petrobras N-133[2]标准焊接。焊接后，沿热影响区进行直径为2.00 mm、深度为2.00 mm的等距孔。钻孔后，这些孔在坐标测量表中进行参考。然后，对焊接试验板进行应力消除热处理(TTAT)，然后测量处理引起的孔位移，从而计算残余应力。结果表明，DPC与其他TR测量方法具有良好的相关性。
{"title":"Análise das Tensões Residuais Utilizando o Método DPC na Soldagem Multipasse do Aço ASTM A131 AH36 pelos Processos SMAW e FCAW","authors":"Danilo Helder de Melo Pereira, Douglas Henrique Pereira, T. Rolim, Ricardo Artur Sanguinetti Ferreira","doi":"10.1590/0104-9224/si25.13","DOIUrl":"https://doi.org/10.1590/0104-9224/si25.13","url":null,"abstract":"Resumo: As tensões residuais (TR) nas juntas soldadas do aço ASTM A131 AH36 foram analisadas pelo método DPC (deslocamento de pontos coordenados). A soldagem a arco foi realizada pelos processos eletrodo revestido (ER) e arame tubular (AT). As chapas de teste com dimensões de 200 mm x 65 mm e espessura 31,75 mm foram soldadas, segundo as normas (fabricação e qualificação) AWS D1.1 [1] e Petrobrás N-133 [2], respectivamente. Depois de soldadas foram realizados furos equidistantes com diâmetros de 2,00 mm por 2,00 mm de profundidade ao longo da zona termicamente afetada. Após a furação, tais furos foram referenciados em uma mesa de medição por coordenadas. Em seguida, as chapas de teste soldadas foram submetidas a um tratamento térmico para o alívio de tensões (TTAT) e, em seguida, foram medidos os deslocamentos dos furos causados pelo tratamento, o que possibilitou o cálculo das tensões residuais. Os resultados obtidos mostraram uma boa correlação do DPC com outros métodos de medições das TR.","PeriodicalId":49500,"journal":{"name":"Soldagem & Inspecao","volume":"78 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.6,"publicationDate":"2020-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"87088502","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":4,"RegionCategory":"材料科学","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2020-01-01DOI: 10.1590/0104-9224/si25.23
Natália Wendt Dreveck, L. Barbetta, Danielle Bond, G. O. Verran
The GMAW torch orientation, whether pulling or pushing, influences both arc welding and hybrid processes. In hybrid laser-arc welding, for example, when the torch is pulled, a greater bead penetration is obtained. To promote greater penetration, the literature also indicates the use of a buried arc in GMAW, although it was initially developed to only operate with a vertically-positioned torch. Therefore, this work aims to investigate the influence of the push and pull techniques on the behavior of buried-arc GMAW at high welding speeds. Welds were performed with the push and pull techniques under the following conditions: buried and unburied (long) arc with welding speeds of 1.0, 1.5 and 2.0 m/min and current ranging from 450 to 470 A. The process tends to be more stable when pulling than when pushing (buried or long arc). Evidence of instability was only identified for the pushed buried arc, due to material accumulation at the front region of the molten pool, for the higher welding speeds. Only the 1.0 m/min buried-arc processes resulted in beads with an appropriate surface finish. Key-words: Buried arc; GMAW stability; Molten pool; Humping.
{"title":"Influence of Push and Pull Techniques on High-Speed Buried-Arc GMAW Process","authors":"Natália Wendt Dreveck, L. Barbetta, Danielle Bond, G. O. Verran","doi":"10.1590/0104-9224/si25.23","DOIUrl":"https://doi.org/10.1590/0104-9224/si25.23","url":null,"abstract":"The GMAW torch orientation, whether pulling or pushing, influences both arc welding and hybrid processes. In hybrid laser-arc welding, for example, when the torch is pulled, a greater bead penetration is obtained. To promote greater penetration, the literature also indicates the use of a buried arc in GMAW, although it was initially developed to only operate with a vertically-positioned torch. Therefore, this work aims to investigate the influence of the push and pull techniques on the behavior of buried-arc GMAW at high welding speeds. Welds were performed with the push and pull techniques under the following conditions: buried and unburied (long) arc with welding speeds of 1.0, 1.5 and 2.0 m/min and current ranging from 450 to 470 A. The process tends to be more stable when pulling than when pushing (buried or long arc). Evidence of instability was only identified for the pushed buried arc, due to material accumulation at the front region of the molten pool, for the higher welding speeds. Only the 1.0 m/min buried-arc processes resulted in beads with an appropriate surface finish. Key-words: Buried arc; GMAW stability; Molten pool; Humping.","PeriodicalId":49500,"journal":{"name":"Soldagem & Inspecao","volume":"43 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.6,"publicationDate":"2020-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"77133956","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":4,"RegionCategory":"材料科学","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2020-01-01DOI: 10.1590/0104-9224/si25.20
Keila Cristina Vilela, Cláudio Turani Vaz
Resumo: O aço inoxidável martensítico fundido CA6NM é empregado na construção e reparação de rotores e sua escolha ocorre devido ao custo de fabricação e ao desempenho em operação. Tanto na construção quanto no reparo destes é empregado um metal de solda similar no processo de soldagem, contendo 13% de cromo, 4% de níquel e 0,4% de molibdênio, com teores de carbono inferiores a 0,04%. Por meio do emprego do tratamento térmico de revenimento de duplo estágio, é possível obter melhorias quanto à tenacidade, devido principalmente à formação de austenita retida na microestrutura. O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito da temperatura e tempo deste tratamento sobre a microestrutura e tenacidade do metal de solda. Foram analisadas cinco diferentes condições (580 °C/2h, 620 °C/2h, 650 °C/2h, 620 °C/2h+580 °C/4h e 650 °C/2h+580 °C/4h), além de como soldado. Em todas as condições analisadas formou-se austenita retida, porém, os maiores teores foram encontrados nos tratamentos térmicos de duplo estágio. A tenacidade foi avaliada por meio do ensaio Charpy com entalhe em V e os valores de energia absorvida obtidos para o metal de solda apresentaram relação diretamente proporcional à porcentagem de austenita retida encontrada e, para a dureza Vickers, essa relação foi inversa. Tratamentos térmicos com a utilização de mais energia (650 °C/2h+580 °C/4h) levaram a maior formação de austenita retida, enquanto que para o de menor energia (580 °C/2h) foi obtido menor teor austenita retida e menor valor de tenacidade.
{"title":"Influência da Temperatura e Tempo do Tratamento Térmico de Revenimento de Duplo Estágio sobre a Microestrutura e Propriedades do Metal de Solda 13% Cr, 4% Ni e 0,4% Mo","authors":"Keila Cristina Vilela, Cláudio Turani Vaz","doi":"10.1590/0104-9224/si25.20","DOIUrl":"https://doi.org/10.1590/0104-9224/si25.20","url":null,"abstract":"Resumo: O aço inoxidável martensítico fundido CA6NM é empregado na construção e reparação de rotores e sua escolha ocorre devido ao custo de fabricação e ao desempenho em operação. Tanto na construção quanto no reparo destes é empregado um metal de solda similar no processo de soldagem, contendo 13% de cromo, 4% de níquel e 0,4% de molibdênio, com teores de carbono inferiores a 0,04%. Por meio do emprego do tratamento térmico de revenimento de duplo estágio, é possível obter melhorias quanto à tenacidade, devido principalmente à formação de austenita retida na microestrutura. O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito da temperatura e tempo deste tratamento sobre a microestrutura e tenacidade do metal de solda. Foram analisadas cinco diferentes condições (580 °C/2h, 620 °C/2h, 650 °C/2h, 620 °C/2h+580 °C/4h e 650 °C/2h+580 °C/4h), além de como soldado. Em todas as condições analisadas formou-se austenita retida, porém, os maiores teores foram encontrados nos tratamentos térmicos de duplo estágio. A tenacidade foi avaliada por meio do ensaio Charpy com entalhe em V e os valores de energia absorvida obtidos para o metal de solda apresentaram relação diretamente proporcional à porcentagem de austenita retida encontrada e, para a dureza Vickers, essa relação foi inversa. Tratamentos térmicos com a utilização de mais energia (650 °C/2h+580 °C/4h) levaram a maior formação de austenita retida, enquanto que para o de menor energia (580 °C/2h) foi obtido menor teor austenita retida e menor valor de tenacidade.","PeriodicalId":49500,"journal":{"name":"Soldagem & Inspecao","volume":"50 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.6,"publicationDate":"2020-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"79085604","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":4,"RegionCategory":"材料科学","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2020-01-01DOI: 10.1590/0104-9224/si25.31
J. M. Prado, R. Lino, Cláudio Turani Vaz
Abstract: Niobium or vanadium addition provides homogeneous microstructures formation, strengthening and toughness improvement in steels. However, alloying elements increase can negatively affect Pcm (material parameter) value, which can lead to deleterious effects under welding conditions. Thus, welding trials were carried out on a novel microalloyed steel with 0.2%C by autogenous GTAW (Gas-Shielded Tungsten Arc Welding) process. The results indicate that coarse grains region of heat affected zone (CGHAZ) is the most critical area. This was due abnormal grains size (>100µm), achieving more than 4 times the average size of base metal (BM) grains, or the presence of high hardness microstructures. In addition, the results do not indicate softness in any region of HAZ, proving to be an advantage of these materials.
{"title":"Effects of Heat Input and Niobium Addition on HAZ of Microalloyed Steels for Reinforcing Bars","authors":"J. M. Prado, R. Lino, Cláudio Turani Vaz","doi":"10.1590/0104-9224/si25.31","DOIUrl":"https://doi.org/10.1590/0104-9224/si25.31","url":null,"abstract":"Abstract: Niobium or vanadium addition provides homogeneous microstructures formation, strengthening and toughness improvement in steels. However, alloying elements increase can negatively affect Pcm (material parameter) value, which can lead to deleterious effects under welding conditions. Thus, welding trials were carried out on a novel microalloyed steel with 0.2%C by autogenous GTAW (Gas-Shielded Tungsten Arc Welding) process. The results indicate that coarse grains region of heat affected zone (CGHAZ) is the most critical area. This was due abnormal grains size (>100µm), achieving more than 4 times the average size of base metal (BM) grains, or the presence of high hardness microstructures. In addition, the results do not indicate softness in any region of HAZ, proving to be an advantage of these materials.","PeriodicalId":49500,"journal":{"name":"Soldagem & Inspecao","volume":"1 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.6,"publicationDate":"2020-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"67164304","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":4,"RegionCategory":"材料科学","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2020-01-01DOI: 10.1590/0104-9224/si25.29
Bras Senra de Oliveira, Lino Alberto Soares Rodrigues, E. S. Costa, E. Braga, M. Reis
Abstract: This work is distinguished by searching for a non-destructive technology, and X-ray diffraction was validated by the XStress 3000 analyser. Measurements of residual stresses in the welded zone of premium pearlitic rails was performed, rail surface hardness of 370 HB and 0.79% carbon content. The welding of the rails was done by flash butt process, performed by Schlatter GAAS 80 stationary equipment. The results of the tensile and compressive stress measurements identified the residual stresses in the welded zone, with specific zones of tensile stresses misplaced at the weld center, with values up to 391 MPa, and compressive stresses, with values up to -166 MPa, as it moves away rails weld center. An important point of this study is the residual stress measurement considering a complete welding process, including: pre-grinding, flash butt welding, heat treatment, finishing grinding and straightening. Lastly, was observed the welding technique potentially can induce residual stresses at rails.
{"title":"X-Ray Diffraction Analysis of Residual Stresses in the Premium Rails Welded by Flash Butt Process","authors":"Bras Senra de Oliveira, Lino Alberto Soares Rodrigues, E. S. Costa, E. Braga, M. Reis","doi":"10.1590/0104-9224/si25.29","DOIUrl":"https://doi.org/10.1590/0104-9224/si25.29","url":null,"abstract":"Abstract: This work is distinguished by searching for a non-destructive technology, and X-ray diffraction was validated by the XStress 3000 analyser. Measurements of residual stresses in the welded zone of premium pearlitic rails was performed, rail surface hardness of 370 HB and 0.79% carbon content. The welding of the rails was done by flash butt process, performed by Schlatter GAAS 80 stationary equipment. The results of the tensile and compressive stress measurements identified the residual stresses in the welded zone, with specific zones of tensile stresses misplaced at the weld center, with values up to 391 MPa, and compressive stresses, with values up to -166 MPa, as it moves away rails weld center. An important point of this study is the residual stress measurement considering a complete welding process, including: pre-grinding, flash butt welding, heat treatment, finishing grinding and straightening. Lastly, was observed the welding technique potentially can induce residual stresses at rails.","PeriodicalId":49500,"journal":{"name":"Soldagem & Inspecao","volume":"1 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.6,"publicationDate":"2020-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"67164243","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":4,"RegionCategory":"材料科学","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2020-01-01DOI: 10.1590/0104-9224/si25.15
J. Sousa, R. N. Silva, A. S. P. Pereira, Calil Amaral, M. Pereira
Ni-superalloys coatings deposited via laser metal deposition (LMD) have been known to perform well in increasing components lifespan and consequently reducing production and repair costs. Although most of these coatings already present good results in its hardness, and tribological behavior, some can be improved by post-deposition treatments, such as laser remelting. In this ambit, the present paper aims to evaluate the laser remelting posttreatment effects on the Ni-Cr-B-Si coating sliding tribological behavior. For this, two conditions were compared: Ni-Cr-B-Si coating as-deposited and Ni-Cr-B-Si coating as-deposited and remelted. The coating’s occurrence of superficial macro defects, their microhardness, and tribological performance in the pin-on-disk (ASTM G99) test were compared. Friction coefficient (load cell), volumetric loss (optical interferometry), Archard's wear coefficient and worn surfaces (SEM and EDS), were evaluated. Results show that the laser remelting posttreatment was effective in reducing cooling cracks, increasing hardness and reducing friction coefficient oscillation and volumetric loss average. Key-words: Ni-superalloys; Laser metal deposition; Laser remelting; Tribological performance; Cooling cracks.
{"title":"Effect of Laser Remelting on Tribological Performance of Ni-Cr-B-Si Coatings Deposited by Laser Metal Deposition","authors":"J. Sousa, R. N. Silva, A. S. P. Pereira, Calil Amaral, M. Pereira","doi":"10.1590/0104-9224/si25.15","DOIUrl":"https://doi.org/10.1590/0104-9224/si25.15","url":null,"abstract":"Ni-superalloys coatings deposited via laser metal deposition (LMD) have been known to perform well in increasing components lifespan and consequently reducing production and repair costs. Although most of these coatings already present good results in its hardness, and tribological behavior, some can be improved by post-deposition treatments, such as laser remelting. In this ambit, the present paper aims to evaluate the laser remelting posttreatment effects on the Ni-Cr-B-Si coating sliding tribological behavior. For this, two conditions were compared: Ni-Cr-B-Si coating as-deposited and Ni-Cr-B-Si coating as-deposited and remelted. The coating’s occurrence of superficial macro defects, their microhardness, and tribological performance in the pin-on-disk (ASTM G99) test were compared. Friction coefficient (load cell), volumetric loss (optical interferometry), Archard's wear coefficient and worn surfaces (SEM and EDS), were evaluated. Results show that the laser remelting posttreatment was effective in reducing cooling cracks, increasing hardness and reducing friction coefficient oscillation and volumetric loss average. Key-words: Ni-superalloys; Laser metal deposition; Laser remelting; Tribological performance; Cooling cracks.","PeriodicalId":49500,"journal":{"name":"Soldagem & Inspecao","volume":"1 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.6,"publicationDate":"2020-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"67163779","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":4,"RegionCategory":"材料科学","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
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