Caracterização microestrutural de juntas soldadas de aço ASTM A-1018 produzidas por soldagem helicoidal em campo

Abstract

Nesse trabalho, realizou-se o estudo das características microestruturais de tubos com costura helicoidal, soldados através do processo a arco submerso em campo. As amostras foram produzidas na empresa MEMPS, que desenvolveu e patenteou um equipamento capaz de realizar a produção de tubos em campo, a Fábrica Móvel de Tubos Helicoidais (FAMTHE). Para alcançar os objetivos deste trabalho foram utilizados três tubos teste conformados no formato helicoidal fabricados pela máquina a partir de bobinas de aço ASTM A1018, sendo dois desses tubos com espessura de parede de 12,5 mm, um deles com 16 mm e os três com diâmetro de 1200 mm. Cada um dos tubos teste foi soldado com velocidades distintas (800, 1200 e 1600 mm/min) com dois passes de solda automatizado (passe interno e passe externo), pelo processo de arco submerso. As soldagens foram realizadas seguindo os requisitos da Especificação de Processo de Soldagem (EPS) da empresa. Dessa forma, o objetivo deste trabalho foi estudar as características microestruturais visando o aumento da produtividade de soldagem helicoidal em campo em decorrência do aumento da velocidade de avanço. Para tanto, foram realizados os ensaios de dureza, análise microestrutural por microscopia óptica e avaliação da composição quimica da zona fundida, afim de evidenciar as influências dessa alteração de velocidade no comportamento da junta soldada. Os resultados obtidos indicaram a formação de ferrita acicular (AF), ferrita com segunda fase (FS) e ferrita primária (PF), microconstituintes comuns na zona fundida e ZTA de cordão de solda formados por altos aportes térmicos, o que foi corroborando por ensaios de dureza, ciclos térmicos simulados, literatura aberta disponível. A principal diferença entre amostras foi o aumento da ferrita acicular e redução da ferrita primária de contorno de grão com a redução do aporte térmico nas microestruturas formadas tanto na zona fundida como na ZTA com o apresentado em estudos atuais. Além disso, observou-se as mudanças na geometria dos cordões de solda com a alteração do aporte térmico. Por fim, identificou que o principal parâmetro que influencia nas mudança microestruturais, de geometria do cordão de solda e do comportamento de dureza é a corrente de soldagem.