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Type: Dissertação
Title: Influência da temperatura de soldagem interpasses na zona termicamente afetada de grãos grosseiros simulada de tubo de aço AIS 4130
Author(s)/Inventor(s): Grossi, Dornelas, Paulo Henrique
Advisor: Payão Filho, João da Cruz
Abstract: O aumento da temperatura interpasse (TI) pode ser utilizado para reduzir o tempo e os custos de soldagem, apesar de comprometer as propriedades mecânicas da junta soldada. O presente trabalho analisou a influência da TI sobre a microestrutura e tenacidade ao impacto da zona termicamente afetada de grãos grosseiros (ZTAGG) de um tubo de aço AISI 4130. O processo de soldagem foi simulado em um software comercial de elementos finitos. A ZTAGG foi fisicamente simulada na Gleeble® e avaliada através de microscopia óptica, eletrônica de varredura, difração de elétrons retroespalhados, microdureza Vickers e impacto Charpy-V. O aumento da TI mudou a microestrutura de bainita (B) e martensita (TI 315 e 400 °C) para B, ferrita com carbonetos alinhados (AC) e ferrita proeutetoide (FP) (TI 400 °C), seguido por AC, FP, ferrita com carbonetos não alinhados (NC) e agregados de ferrita-carbonetos (TI 475 e 550 °C). O aumento da TI também aumentou o tamanho de grão efetivo, modificou a distribuição característica dos contornos de grão e reduziu bruscamente a tenacidade ao impacto (TI > 315 °C, não alcançando o valor requerido na ASME B31.3). Assim, o aumento indiscriminado da TI não pode ser adotado como uma prática para reduzir os custos de soldagem de tubos de aço AISI 4130.
Abstract: The increase of the welding interpass temperature (IT) is pointed out for reducing the welding cost and time despite compromising the welded joint. The present work analyzed the influence of IT on the microstructure and impact toughness of the coarse grain heat-affected zone (CGHAZ) of an AISI 4130 steel pipe. The welding process was simulated in finite element method commercial software. CGHAZ was physically simulated in Gleeble® machine and evaluated through optical and scanning electron microscopy, electron backscatter diffraction, Vickers microhardness, and Charpy Vnotch impact. The increase of IT changed the microstructure from bainite (B) and martensite (IT 315 °C and 400° C) to B, ferrite with aligned carbides (AC), and ferrite pro-eutectoid (FP) (IT 400 °C), followed by AC, FP, ferrite with carbides non-aligned, and ferrite-carbide aggregate (IT 475 and 550 °C). This increased the effective grain size, modified the grain boundary charter distribution, and sharply reduced the impact toughness (IT > 315 °C not meeting ASME B31.3). Therefore, the indiscriminate increase of IT cannot be adopted as a practice to reduce the welding costs for AISI 4130 steel pipe.
Keywords: Temperatura interpasse de soldagem
Simulação computacional de soldagem
Simulação física
Tenacidade à fratura
Computer simulation
Welding
Welding Simulation
Subject CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA::METALURGIA FISICA
Program: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Metalúrgica e de Materiais
Production unit: Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de Engenharia
Publisher: Universidade Federal do Rio de Janeiro
Issue Date: Mar-2020
Publisher country: Brasil
Language: por
Right access: Acesso Aberto
Citation: DORNELAS, Paulo Henrique Grossi. Influência da temperatura de soldagem interpasses na zona termicamente afetada de grãos grosseiros simulada de tubo de aço AIS 4130. 2020. 84 f. Dissertação (Mestrado) - Programa de Engenharia Metalúrgica e de Materiais, COPPE, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2020.
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