Avaliação de Parâmetros de Soldagem nas Características de Juntas Dissimilares Inconel 718 - Inox 316L Soldadas pelo Processo TIG Autógeno

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.Resumo: A aplicação de juntas soldadas dissimilares, de Inconel 718 endurecível por precipitação e aço inoxidável austenítico AISI316L, ocorre principalmente em indústrias aeroespaciais e plantas de usinas nucleares. Isso ocorre devido à elevada resistência mecânica aliada a boa resistência à corrosão em ambos ambientes e condições de temperaturas. Este trabalho objetivou avaliar o efeito da intensidade da corrente de soldagem e da temperatura de interpasse em juntas dissimilares utilizando o processo de soldagem a arco com eletrodo de tungstênio e proteção gasosa (TIG) autógeno. Este processo de soldagem foi escolhido em função de seus excelentes resultados aliados à facilidade operacional e baixo custo. Foi utilizada a ferramenta de planejamento experimental para maximizar o potencial dos resultados experimentais. Para caracterização metalúrgica foram utilizados análise da macrografia da junta soldada, de perfis de microdureza, e de microscopia ótica (MO). A variação da corrente de soldagem e da temperatura de interpasse ocasionou alteração da geometria da zona fundida (ZF) de até 232% de aumento da área da ZF. A microdureza sofreu uma variação de até 25% de aumento na região da ZF. Quanto a fração volumétrica de ferrita, foi observado um acréscimo de até 139% na região da ZF. Este trabalho objetiva também estabelecer referências de parâmetros de soldagem que possam proporcionar garantias de estabilidade para a união metalúrgica entre metais de dissimilares. Palavras-chave:Aços inoxidáveis austeníticos; Super liga de níquel; Soldabilidade; Junta soldada; Processo TIG. Abstract:The application of dissimilar welded joints, from Inconel 718 precipitation curable and AISI316L austenitic stainless steel, occurs mainly in the aerospace and nuclear power plant industries. This is due to the high mechanical resistance coupled with good corrosion resistance in both environments and temperature conditions. The aim of this study was to evaluate the effect of welding current and interbody temperature on dissimilar joints using the tungsten electrode and gaseous protection (GTAW) autogenous arc welding process. This welding process was chosen due to its excellent results coupled with ease of operation and low cost. The experimental planning tool was used to maximize the potential of the experimental results. For metallurgical characterization, the weld joint macro-analysis, microhardness profile, and optical microscopy (OM) analysis were used. The variation of the welding current and the interpolation temperature caused a change in the geometry of the molten zone (MZ) of up to 232% increase in the ZF area. The microhardness varied up to a 25% increase in the MZ region. As for the volumetric fraction of ferrite, an increase of up to 139% in the MZ region w...

Analysis of Dissimilar Welding Joint between Inconel 718 and AISI 316L by GTAW Multipass Process

“…The results of the dimensioning of the welded samples are shown in Figure 7. As observed by Royse [25] and Demarque et al [16], the weld bead dimensions increase with increasing heat input since higher heat inputs imply a higher amount of energy transferred to the metal, resulting in a greater weld pool, as shown in the graph results. It can be observed that the increase in the penetration of sample 3 (greater heat input) in relation to the penetration of sample 1 (lower heat input) was 6.2%, while the increase in the width of sample 3 in relation to the width of sample 1 was 49.6%, in other words, the increase in the width of the weld bead in relation to the heat input was more significant.…”

“…Fixed inter-pass temperature and varied current were used, as shown in Table 4, where the welding parameters are found. The inter-pass temperature and current values were established in a previous study [16], in which an experimental planning was realized following the Calegare method [17]. Knowing that the η efficiency is equal to 0.8 for the autogenous GTAW process [18], the welding heat input was calculated according to Equation 1, whose results are also shown in Table 4.…”

Influência do Aporte Térmico sobre as Características e Propriedades de Cordões de Solda dos Aços AISI 316 e AISI 316L

“…A Figura 5 mostra a microestrutura dos aços AISI 316 e AISI 316L, respectivamente. Observa-se a presença de grãos poligonais austeníticos, como observado em estudos anteriores por Tavares et al [14] e Demarque et al [15], além da presença de maclas de recozimento, que se formaram devido ao processo de laminação a quente das amostras CR.…”

Resistência à Corrosão de Juntas Dissimilares dos Aços AISI 316L e da Liga Inconel 718

“…Foram encontrados na literatura alguns trabalhos sobre a soldagem entre os aços Inconel e os inoxidáveis [4][5][6][7][8], no entanto não há estudos de resistência à corrosão através de ensaios de polarização cíclica combinando a junção especificamente do Inconel 718 com o aço 316L de forma autógena pelo processo TIG. Alguns estudos foram feitos com a mesma união e processo ou com união e processos similares, mas nenhum destes autores fizeram a utilização do levantamento dessas curvas para caracterizar a resistência à corrosão nesta junção.…”

“…Cortés et al [7] realizaram ensaios mecânicos como testes de impacto e dureza em chapas de Inconel 718 soldadas pelo processo TIG com a utilização de metal de adição e submetidas a recozimento após a soldagem. Demarque et al [8] realizaram estudos em amostras com a mesma composição avaliando a microestrutura obtida e utilizando modelamento estatístico para estimar as características metalúrgicas da zona fundida produzida por um processo autógeno. Rankumar [9,10] fez estudos em junções dos mesmos metais base de nosso estudo, porém utilizando processos distintos e ainda metais de adição, visando obter as propriedades metalúrgicas, mecânicas e de corrosão da união.…”