Envelhecimento por Deformação em Juntas Soldadas de Tubos de Aço API5L X65Q sem Costura

Abstract

Este é um artigo publicado em acesso aberto (Open Access) sob a licença Creative Commons Attribution Non-Commercial, que permite uso, distribuição e reprodução em qualquer meio, sem restrições desde que sem fins comerciais e que o trabalho original seja corretamente citado. Strain Ageing in Welded Joints of API5L X65Q Seamless PipesAbstract: In this work was investigated the influence of the strain ageing on joints obtained by gas-metal arc welding (GMAW) of API 5L X65Q seamless pipes. Specimens were machined from the welded joints, plastically strained to 3% and aged at 250°C for 1h posteriorly, in order to characterize effects of static strain ageing. For the dynamic strain ageing characterization, the specimens were simultaneously strained and aged. Then, the aged specimens were submitted to tensile tests and representative samples were analyzed at a light optical microscope and a scanning electron microscope (SEM). From the results, it was observed that the strain ageing phenomenon changed the volumetric fraction of secondary constituents in the weld metal and in the heat-affected zone, increasing the proportion of ferrite-carbide aggregates. Regarding the mechanical properties, it was noticed that the phenomenon led to higher tensile mechanical properties such as ultimate tensile strength and total elongation and lower elastic ratio, and, therefore, not impaired the mechanical properties under tensile of the welded joints. Comparing the static strain ageing with dynamic strain ageing it was observed that the effect on the plastic straining ability of welds was higher after static strain ageing.

Características Microestruturais e Mecânicas ao Longo da Seção Transversal de Juntas Soldadas em Multipasses pelo Processo GMAW de um Aço API 5L X65Q

“…Observa-se que a média da composição química das juntas possui valores semelhantes e, para alguns elementos, o maior teor é verificado na 1ª camada, região de menor diluição. Um exemplo é o Si, um dos importantes elementos para desoxidação da poça de fusão e nucleação de ferrita intragranular e ferrita acicular [1]. Segundo Trindade et al [5] além da formação de óxidos de Si, óxidos de manganês e alumínio também influenciam na microestrutura final do metal de solda, atuando como sítios para nucleação de ferrita intragranular e de ferrita acicular.…”

“…Observa-se na Figura 5 uma microestrutura refinada e homogênea formada por martensita revenida e bainita, típico para este aço [1,12], em (b) destaca-se a bainita identificada em microscopia eletrônica de varredura. Nas micrografias da Figura 6 observam-se constituintes típicos de zona fundida para aços baixo carbono.…”

“…Tubos sem costura são laminados a quente e passam por tratamentos térmicos de têmpera e revenimento de modo a originar uma microestrutura refinada, assegurando altos níveis de resistência mecânica e tenacidade/ductilidade [1,2].…”

“…As condições de solicitações mecânicas geralmente são complexas, devido às altas pressões envolvidas (internas e externas), exigem-se aços de alta resistência mecânica e espessura de parede relativamente grande (acima de 25,4mm) para aumentar a resistência ao colapso [1].…”

“…Tubos sem costura são laminados a quente e passam por tratamentos térmicos de têmpera e revenimento de modo a originar uma microestrutura refinada, assegurando altos níveis de resistência mecânica e tenacidade/ductilidade [1,2]. Na montagem de dutos a partir de tubos sem costura, a soldagem por fusão a arco elétrico com proteção gasosa (GMAW) é bastante utilizada, pois permite boa penetração da solda, zona termicamente afetada mais estreita e maiores velocidades de soldagem em relação ao processo SMAW [4,5].…”