Estudo do comportamento mecânico de juntas do aço API 5L X80 soldadas com arames tubulares Undermatched e Evenmatched

Abstract

As condições de soldagem undermatched e evenmatched no processo FCAW foram empregadas no aço API 5L X80. Neste estudo, foram utilizadas duas geometrias de juntas (bisel de 25 e de 35°) com diferentes parâmetros de processo. Cada tipo de junta foi soldada com os dois tipos de consumíveis: E71T1- C (undermatcheed) e E81T1-Ni1C (evenmatched), ambos com variação do aporte térmico, para isto manteve-se a tensão constante e variou-se a corrente. Durante a soldagem, a tensão e a corrente variaram numa faixa para preservar o modo de transferência por curto-circuito. Estas variações de condições operacionais influenciam consideravelmente nos resultados da soldagem. Para cada tipo de consumível, estudou-se a influência destes parâmetros na qualidade do metal de solda e, para cada ângulo de bisel, mediu-se a extensão das zonas termicamente afetadas e as propriedades mecânicas das juntas. As microestruturas foram caracterizadas por microscopia ótica e de varredura, onde foram feitas análises qualitativas dos microconstituintes, em seções transversais ao cordão de solda. As propriedades mecânicas para cada condição foram levantadas por ensaios de tração uniaxial, ensaios de dobramento e dureza que possibilitaram a comparação entre os diferentes parâmetros utilizados. Os resultados mostraram que o aporte térmico individual tem influência no tamanho das zonas termicamente afetadas. Os resultados obtidos com a geometria de junta com menor ângulo de bisel apresentaram resultados similares aos da junta de maior ângulo. Os consumíveis com resistência mecânica menor (E71T-1C) ou igual (E81T1-Ni1C) apresentaram desempenhos compatíveis com seus níveis de resistência e mostraram-se viáveis, dependendo da aplicação. O desenvolvimento deste trabalho forneceu contribuições tecnológicas significantes, tendo em vista ser recente o processo de soldagem com arame tubular do aço API 5L X80 para uso na indústria de petróleo e gás no Brasil