Caracterização Mecânica e Microestrutural da Zona de Transição do Aço 9% Ni Revestido com Inconel 625®

Resumo: Aços carbono são revestidos com Inconel 625® para atender os requisitos de projeto no Pré-Sal. Entretanto, isso gera microrregiões conhecidas como a zona não misturada (ZNM) e a zona parcialmente misturada (ZPM) sendo a sua formação relacionada a dissimilaridade entre o metal de base e o metal de adição. O objetivo desse artigo é analisar o efeito da diluição, da ZPM e da ZNM e do reaquecimento dessas microrregiões sobre a resistência ao arrancamento do aço 9%Ni revestido com a liga Inconel 625®. A ZNM tem direções cristalográficas similares a ZAC e é CCC igual a ZAC. A ZPM apresenta direções cristalográficas mais heterogêneas quando comparadas ao metal de solda e é CFC igual ao metal de solda. A nanodureza da ZPM é similar a ZAC e até 42,5% maior que o metal de solda. A nanodureza da ZNM é até 14,9% menor que ZPM, até 48,2% menor que o metal de solda e até 15% menor que a ZAC. Todos os corpos de prova tiveram a propagação da trinca no metal de solda e atendem o requisito de 140 MPa mínimo para a tensão de cisalhamento. A diluição apresenta uma correlação com a tensão de cisalhamento.

Avaliação da Resistência Mecânica de Soldas de Filete Seguindo Especificações da Norma NBR 8800-2008

Resumo: Ao analisar a norma ABNT NBR 8800-2008, foi constatado que não há consideração sobre a tensão ou compressão exercida nas regiões soldadas por filetes. O cálculo para dimensionamento de perna só leva em referência o cisalhamento da seção. Utilizando recursos como a simulação e o ensaio mecânico de tração, foi possível comparar as dimensões mínimas das pernas com a estipulada pela norma NBR. Realizou-se o processo de soldagem com eletrodo revestido, utilizando o aço estrutural ASTM A36, e para realização da soldagem foi empregado o eletrodo AWS A5.1 E7018. As soldagens focaram com tamanho de filetes com perna entre 3,5 mm e 7 mm que posteriormente estas juntas soldadas foram submetidas a ensaios de tração. Para a comparação dos resultados, foi empregado simulação numérica estática em tração pelo método dos elementos finitos com auxílio do software Abaqus®. Assim com os dados gerados através da simulação e o ensaio mecânico de tração pode-se legitimar as especificações da norma em relação ao tamanho mínimo de perna em relação à espessura da chapa.

Deposição a Laser de Superliga à Base de Cobalto sobre Aço Inoxidável Austenítico

Resumo: O presente trabalho teve como objetivo determinar parâmetros de processamento a laser para deposição de revestimentos de Stellite 6 livres de descontinuidades e com geometria adequada sobre aço inoxidável austenítico. Revestimentos foram depositados com uma fonte de laser de diodo, equipada com um cabeçote coaxial contínuo, utilizando diferentes potências do feixe e velocidades de varredura. A geometria (largura, altura, ondulação e diluição) dos revestimentos foi medida por meio de análise da secção transversal. Esses dados obtidos foram utilizados para a modelagem do processo (superfície de resposta) e para estimar parâmetros otimizados (função desejabilidade), que foram posteriormente verificados experimentalmente. A microestrutura dos revestimentos depositados com os parâmetros otimizados foi caracterizada por microscopia óptica e eletrônica de varredura. A seleção adequada dos parâmetros resultou em revestimentos com bom acabamento, livre de descontinuidades superficiais e baixa diluição. Os resultados mostram que a potência do laser teve efeito significativo sobre a diluição, enquanto a velocidade influenciou na altura da camada depositada. A microestrutura resultante do revestimento é composta por dendritas ricas em cobalto e a região interdendrítica com carbonetos de cromo. Os resultados de dureza estão de acordo com o previsto na literatura.

Evaluation of the Chemical Composition of Coatings Present on AWS A5.1 E6013 Welding Electrodes

Resumo: Os eletrodos AWS A5.1 E6013 possuem elevado interesse devido a sua ampla empregabilidade. Os revestimentos destes eletrodos podem alterar os resultados da soldagem, tornando-se um interessante objeto de estudo. Uma investigação da composição química dos revestimentos dos eletrodos AWS A5.1 E6013 de quatro fabricantes brasileiros foi realizada usando espectrometria de fluorescência de raios-X por energia dispersiva (FRXED), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e espectrometria de massa com plasma indutivamente acoplado (ICP-MS). Foram observados nas amostras compostos tais como o dióxido de titânio (TiO2), óxidos e carbonatos de metais alcalinos e alcalino-terrosos, além de Al e Si na forma de aluminosilicatos. Estes compostos auxiliam na extrusão do revestimento na etapa de fabricação do eletrodo, elevam a basicidade da escória e estabilizam o arco elétrico formado durante a soldagem. Os resultados do ICP-MS mostraram que elementos como Co, Cr, Cu e Ni são adicionados para aumentar a passividade e a resistência mecânica da junta soldada. Resíduos de Pb foram observados com teores até 700 vezes maior que o permitido pela legislação nacional. As presenças destes metais nos revestimentos evidenciam a necessidade de medidas protetivas ao manipular os eletrodos E6013.

Caracterização do Fluxo de Material Após a Soldagem Dissimilar do Aço SAE 1020 à Liga de Alumínio 5052 H34 pelo Processo Hybrid Friction Stir Welding Assistido por Plasma

Resumo: Esta pesquisa tratou da aplicação do processo Hybrid Friction Stir Welding na soldagem dissimilar alumínio-aço com a utilização de uma fonte de pré-aquecimento por plasma, com o objetivo de caracterizar o fluxo de material. 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 offset foi mantido em zero, ou seja, a ferramenta foi inserida na interface de soldagem. 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). A caracterização microestrutural foi realizada por meio de microscopia óptica e eletrônica de varredura e por difração de raios X (DRX). Durante as análises metalográficas foi identificada e caracterizada a formação de uma região altamente deformada na parte superior das amostras submetidas ao pré-aquecimento, definida neste trabalho como “cabeça”. Esta região proporciona um aumento na resistência mecânica do material, e será tão grande quanto maior for o aporte de calor no lado de avanço. O fluxo de material foi identificado e foi possível determinar quatro possíveis geometrias para a zona misturada, correlacionado com a resistência mecânica obtida e condições necessárias para se obter cada uma delas.

União de Termoplásticos Pelo Processo Friction Stir Welding: Influência da Ferramenta e Parâmetros do Processo

Resumo: Polímeros são materiais que possuem boa relação resistência peso, baixo custo relativo, boa processabilidade, sendo essas algumas das características que justificam seu uso em diversos setores, substituindo inclusive os materiais metálicos. Apesar da facilidade de processamento, a união de materiais poliméricos não se apresenta como trivial. Entre as dificuldades, a baixa temperatura de degradação, condutividade térmica e capacidade de difusão, são as mais relevantes, dificultando a produção em larga escala de peças maiores e mais complexas com esses materiais. Em meio aos diferentes processos utilizados na união de polímeros, a soldagem por fricção com pino não consumível (Friction Stir Welding) tem se destacado como um dos mais recentes e promissores. Esse processo se baseia na inserção de um pino em rotação no material, que promove a mistura e aquecimento da região de soldagem devido ao atrito proporcionado, propiciando uma soldagem no estado sólido, sem a geração de fumos ou respingo. Nesse trabalho foi realizado um levantamento do estado da arte da soldagem FSW de polímeros termoplásticos. Buscou-se levantar a influência da ferramenta e dos principais parâmetros de processos sobre as soldas produzidas em diferentes tipos materiais pertencentes a essa classe tentando estabelecer correlação com suas propriedades.