Abstract:The austeno-ferritic Stainless Steels are commonly employed in various applications requiring structural performances with enhanced corrosion resistance. Their characteristics can be worsened if the material is exposed to thermal cycles, since the high-temperature decomposition of ferrite causes the formation of detrimental secondary phases. The Submerged Arc Welding (SAW) process is currently adopted for joining DSS owing to its relatively simple execution, cost savings, and using molten slag and granular flux from protecting the seam of atmospheric gases. However, since it produces high contents of δ-ferrite in the heat affected zone and low content of γ-austenite in the weld, high-Ni filler materials must be employed, to avoid excessive ferritization of the joint. The present work is aimed to study the effect of 3 and 6 hours isothermal heat treatments at 850°C and 900°C in a SAF 2205 DSS welded joint in terms of phases precipitation. The results showed the presence of σ-phase at any time-temperature combination, precipitating at the δ/γ interphases and often accompanied by the presence of χ-phase. However, certain differences in secondary phases amounts were revealed among the different zones constituting the joint, ascribable both to peculiar elements partitioning and to the different morphology pertaining to each microstructure. Key-words:Duplex Stainless Steels; SAW; Heat treatment; Sigma; Chi. Precipitação de Fases Prejudiciais Ricas em Cromo em Soldas de Aço Inoxidável Duplex SAF 2205 Após Tratamento TérmicoResumo: Os Aços Inoxidáveis austeno-ferriticos são comumente utilizados em diversas aplicações que requerem desempenho estrutural, maior resistência à corrosão. As suas características podem ser prejudicadas se o material for exposto a ciclos térmicos, uma vez que a decomposição a alta temperatura da ferrita provoca a formação de fases secundárias prejudiciais. O processo de soldagem a arco submerso (SAW) é atualmente adotado para unir DSS devido à sua execução relativamente simples, economia de custos, e utiliza escória fundida e fluxo granular para proteger a costura dos gases atmosféricos. No entanto, uma vez que são produzidos elevados teores de ferrita-δ na zona afetada pelo calor e baixo teor de austenita-γ na solda, materiais de adição de alto-Ni devem ser empregados, de modo a evitar excessiva ferritização na junta. O presente trabalho tem como objetivo estudar o efeito de 3 e 6 horas de tratamentos térmicos isotérmicos a 850°C e 900°C em uma junta soldada de DSS SAF 2205 em termos de precipitação de fases. Os resultados mostraram a presença de fase-σ em qualquer combinação de tempo-temperatura, precipitando nas interfases δ/γ e muitas vezes acompanhada pela presença de fase-χ. No entanto, algumas diferenças na quantidade de fases secundárias foram reveladas nas diferentes zonas que constituem a junta, ambas atribuídas aos elementos peculiares de partição e à morfologia diferente pertencente a cada microestrutura. Palavras-chave:Aços inoxidáveis duplex; SAW; Tratamento térmico; Sigma...
ResumoNeste trabalho, uma chapa de aço de alta resistência (AHSS -Advanced High Strength Steel) tipo TRIP (Transformation Induced Plasticity) empregado atualmente no setor automotivo foi soldado usando o processo de soldagem a arco com arame solido sob proteção gasosa (GMAW) e soldagem com LASER de CO 2 (LBW). As propriedades mecânicas das amostras soldadas quanto a tração e microdureza foram determinadas e os resultados foram relacionados com as microestruturas apresentadas. Verificou-se que a solda com LBW chegou a valores realtivamente altos de dureza na zona fundida (ZF), indicando que a microestrutura resultante foi predominantemente de martensita. Na zona termicamente afetadas (ZTA), encontrou-se uma mistura de fases de bainita e ferrita. Misturas de fases semelhantes foram encontrados na ZTA e na ZF das amostras feitas com o processo GMAW. A microestrutura apresentada não sofreu degradação mecânica quando as amostras foram testadas à tração com todas as fraturas ocorrendo no metal de base (MB). Em contraste, a maioria das amostras de tração soldadas usando LBW falharam por clivagem frágil na região adjacente a ZTA. Aparentemente, nesta região ocorreu uma têmpera devido à dissipação de calor no processo LBW promovendo o crescimento de carbonetos e uma microestrutura relativamente grosseira. Nenhum fragilização foi encontrada que pudesse ser associada com o desenvolvimento da martensita.Palavras-chave: aços AHSS, aço TRIP, Soldagem com LASER CO 2 , GMAW. Abstract: In this work an Advanced High Strength Steel (AHSS) sheet of the Transformation Induced Plasticity (TRIP) type currently employed in the automotive sector was welded using a Gas Metal Arc Welding (GMAW) and a CO 2 Laser Beam Welding (LBW) processes. The mechanical properties of welded tensile specimens including microhardness were determined and the results were related to the exhibited microstructures. It was found that LBW lead to relatively high hardness in the fusion zone (FZ) indicating
Different materials have been welded by laser beam. This process allows to obtain high quality welds with lower thermal effect. Laser beam welding produces narrow and high penetration welds without filler material. However, this process modifies the mechanical and microstructural properties of the welded joints. Therefore, this is currently a research topic, mainly using Advanced High Strength Steel (AHSS). These materials are used in the automotive industry. As a result, it is important to study the thermometallurgical and mechanical behavior of welded steels. In addition, a tool used to approximate the thermal effect in the fusion zone (FZ) and heat affected zone (HAZ) has been the computational numerical simulation. In this work, two butt joints of DP600 steel plates of 200 mm x 150 mm and 2 mm thickness with different welding sequences were simulated using the SYSWELD finite element software. The results of both coupons were compared and it was determined that the distortion and residual stresses decreased in the second coupon by applying a different welding sequence with equal heat input.
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