Efeito da energia de soldagem sobre a microestrutura e resistência à corrosão de revestimentos de Inconel 625 aplicados pelo processo GMAW

Abstract

RESUMO A liga de Inconel 625 é uma superliga à base de níquel altamente resistente à corrosão particularmente utilizada na forme de revestimentos sobre um substrato menos nobre. Existem inúmeras formas de aplicação deste material, sendo uma delas o uso de processos de soldagem. Tradicionalmente faz-se uso de processos de deposição por soldagem que promovam baixa diluição (menor contaminação do Inconel com o material do substrato), mas estes processos possuem característica de baixa produtividade devido às baixas taxas de deposição empregadas. Assim, este estudo tem como objetivo avaliar a aplicação de Inconel 625 utilizando o processo GMAW com diferentes energias de soldagem, que possibilita operar com altas taxas de deposição, mas com o inconveniente de promover alta diluição. Para isso, revestimentos foram depositados com três níveis de energias de soldagem, avaliando seus efeitos sobre a microestrutura e a resistência à corrosão dos depósitos. As macros e microestruturas dos depósitos foram avaliadas por microscopia óptica, microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectrometria de energia dispersa (EDS) e difração de raios-X (DRX). Foram medidas a diluição, os espaçamentos dendríticos secundários e avaliadas as microestruturas. A resistência à corrosão dos depósitos foi avaliada por ensaios de polarização potenciodinâmica cíclica. Os resultados mostraram que a relação entre energia de soldagem e diluição dependem da amplitude de tecimento. Observou-se também que a energia de soldagem afetou a quantidade de fases, sendo que energias mais baixas produziram estruturas dendríticas mais refinadas. Além disso, o estudo mostrou que os ensaios de corrosão realizados a temperatura de 25 ºC não promoveram corrosão superficial nas amostras independente da energia de soldagem imposta ao revestimento e que os ensaios a 60 º C causaram corrosão em todas as condições.

Effects of the Shielding Gas and Substrate Thickness on Dilution and Microstructure of Inconel® 625 MIG/MAG Welded Coatings

“…This is due to the segregation of these elements during the solidification of the weld metal. This phenomenon is also proven in studies by Prof. Manikandan's group [20], who studied the effects of the cooling rate on the formation of the Laves phase in the Inconel ® 718 alloy, and also by Prof. Souza's group [13], who studied the effects of welding energy on the microstructure of Inconel ® 625.…”

“…Despite the higher stability of the arc when using CO2, when depositing welded nickel superalloys coatings, it is often recommended the use of inert shielding gases, since they do not add chemical elements to the bead. The addition of He added to Ar helps with the stability of the electric arc, but increases the cost of the process [13].…”

Brazilian Tribology: origin, status quo and future perspectives

“…Activities related to tribology and surface engineering at the Federal University of Rio Grande -FURG started in 2016 when Prof. Henara Costa moved from LTM/ UFU to FURG, culminating with the creation of the Laboratory of Surface Engineering (LabSurf) in 2019. The works span from surface engineering techniques such as surface modifications [113,280,[320][321][322][323][324][325][326][327][328][329][330][331][332] and different coating technologies [112,113,[333][334][335] to their effects on surface topography [102,103,121,326,[336][337][338], surface hardness [339][340][341], machinability [2], formability [337,342,343], corrosion [335,[344][345][346], tribological performance [13, 50-52, 113,280,320,322,333,337,347,348] and tribo...…”

“…Different coating technologies, including electrodeposited coatings [13], plasma spray and hardfacings [334,335,345,346,349], have been developed at Lab-Surf/FURG. Surface modification technologies have mainly focused on changing microstructure [340,341] and surface topography [90-93, 95, 110, 113, 320, 322-324, 326] to achieve surface functionality.…”

Corrosion resistance of thermal-pulsed Inconel 625 MIG/MAG weld overlays

“…Among those, MIG/MAG (Metal Inert Gas/Metal Active Gas), also known as GMAW (Gas Metal Arc Welding), stands out for its high production capacity [5] due to the continuous feed of filler metal and the use of high current densities. However, as a deposition technique, MIG/ MAG produces weld beads with high dilution when compared with other methods such as TIG (Tungsten Inert Gas) [6], PTA (Plasma Transferred Arc) [7,8], laser cladding [9] and cold metal transfer [10]. High dilution is undesirable in weld overlays because it changes the chemical composition of the deposit, potentially reducing important properties such as wear and corrosion resistance [7,11].…”