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Dissertação de Mestrado
DOI
https://doi.org/10.11606/D.3.2019.tde-18052020-102842
Documento
Autor
Nome completo
Cleber do Prado Ferreira Junior
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2019
Orientador
Banca examinadora
Brandi, Sérgio Duarte (Presidente)
Pauli, Evandro Armini de
Souza, Paulo Cézar Rioli Duarte de
Título em português
Estudo do revestimento por soldagem de inconel 625® sobre aço com 9% Ni.
Palavras-chave em português
Aço
Inconel 625®
Revestimento
Sobreposição
Soldagem
TIG
Resumo em português
Aços ligados ao níquel são muito utilizados em aplicações criogênicas e, de maneira especial, no campo de exploração de petróleo. Devido ao ambiente agressivo em que o petróleo é explorado no pré-sal, a necessidade de se proteger os equipamentos, válvulas e outros itens se faz necessária, primeiramente pela questão da segurança das pessoas e possíveis desastres ambientais, e em segundo lugar pela busca em prolongar ao máximo a vida útil destes itens. O revestimento por soldagem com Inconel 625® consegue promover a resistência à corrosão necessária às superfícies expostas nestes ambientes. Este trabalho tem como objetivo analisar diferentes sobreposições em soldagens de revestimento pelo processo TIG em chapas de aço 9% Ni utilizando Inconel 625®, verificando sua influência sobre a diluição e a ZAC do primeiro cordão. O resfriamento foi ao ar, e para todos os cordões foram utilizados os o gás de proteção utilizado foi o gás inerte 100% argônio, com vazão de 18 l/min. A distância do eletrodo de tungstênio e a chapa foi de 7,0 mm. O ângulo de entrada de alimentação do arame foi de 18º, e a velocidade de alimentação do arame para as sobreposições de 0 e 1 mm variaram entre 185 e 187 mm/min e para a sobreposição de 2 mm, a taxa de alimentação foi entre 194 e 196 mm/min. A corrente variou entre 221 e 225 ampères nas soldagens, com tensão variando entre 18,9 e 22,2 volts. Nestas soldagens foram obtidos ciclos térmicos durante o revestimento, os quais foram correlacionados com a zona parcialmente fundida, em particular com a zona não misturada. Foram feitas medições por macrografia, onde foi possível verificar o percentual de sobreposição e diluição de cada cordão de revestimento. Os resultados mostraram que o excesso de diluições de ferro no metal de solda tiveram influência direta nas formações das zonas parcialmente fundidas e algumas zonas não misturadas, e os revestimentos apresentaram arrancamentos dúcteis em todos os ensaios, superando em todos os casos o valor mínimo de 140 MPa, exigido pela norma ASTM A265. .
Título em inglês
Study of the welding coating of Inconel 625® on 9% Ni steel.
Palavras-chave em inglês
Coating
GTAW
Inconel 625®
Ni 9% steel
Overlap
Resumo em inglês
Nickel based steels are widely used in cryogenic applications and especially in the oil exploration field. Due to the aggressive environment in which oil is exploited in the Brazilian pre-sal, the need to protect equipment, valves and other items is necessary, firstly due to the safety of people and possible environmental disasters, and secondly to the search for maximize the life of these items. Welding coating with Inconel 625® can provide the corrosion resistance required on exposed surfaces in these environments. The objective of this work is to analyze different overlays in GTAW coating weld beads on 9% Ni steel sheets using Inconel 625®, verifying their influence on the dilution and HAZ of the first bead. The cooling was in the air, and for all weld beads the protection gas used was argon inert gas 100%, with gas flow of 18 l/min. The distance between the tungsten electrode and the plate was 7 mm. The wire feed input angle was 18º, and the wire feed speed for 0 and 1 mm overlays varied between 185 e 187 mm/min, and for 2 mm overlay, the rate feed was between 194 e 196 mm/min. The range of amperage was between 221 and 225 amperes in the welds, with the range of voltage between 18.9 and 22.2 volts. Thermal cycles were obtained during the coating, which were correlated with the partially fused zone, in particular, with the unmixed zone. Measurements were made by macrography, where it was possible to verify the percentage of overlap and dilution of each coating bead. The results showed that excess iron dilution in the weld metal had a direct influence on the formations of the partially melted zones and some unmixed zones, and the coatings showed ductile scratches in all tests, exceeding in all cases the minimum value of 140 MPa, required by ASTM A265.
 
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Data de Publicação
2020-05-27
 
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