Formação de Ferrita Delta na Soldagem de Aço Inoxidável Super Martensítico tipo CA6NM pelo Processo Plasma PTA

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.Recebido: 26 Abr., 2017 Aceito: 30 Out., 2017 E-mail: lucasbehene@gmail.com (LB)Resumo: As pás de turbinas utilizadas na geração de energia em usinas hidrelétricas são fabricadas de aço inoxidável martensítico macio e estão sujeitas ao aparecimento de trincas pela presença da ferrita δ. As trincas precisam ser reparadas e processos de soldagem são utilizados. A ferrita δ mostra-se prejudicial às propriedades de resistência ao impacto e à corrosão dos aços martensíticos macios. O presente trabalho estuda a presença dessa fase num aço martensítico macio soldado através do processo Plasma com alimentação de vareta. Foram retirados corpos de prova de uma pá de turbina fabricada de aço ASTM 743 tipo CA6NM que foram soldados com adição de eletrodo ER410NiMo. A soldagem foi realizada com multipasse e os parâmetros variados foram corrente, pós aquecimento e recuo do eletrodo. O objetivo é avaliar a presença da ferrita δ na microestrutura de solidificação e na zona termicamente afetada. A ferrita δ mostrou-se presente tanto no interpasse, como no cordão de solda e ZTA dos corpos de prova. Foi observado que a soldagem multipasse contribui para uma diminuição do teor da ferrita no metal de adição devido aos passes subsequentes e que a soldagem com maiores correntes apresentaram uma menor retenção da ferrita δ no metal de adição.Palavras-chave: CA6NM; Plasma; multipasse; ferrita δ. Formation of Delta Ferrite in Welding of Super Martensitic Stainless Steel type CA6NM by Plasma Process PTAAbstract: The blades of the turbines used in hydroelectric plants made of soft martensitic stainless steel are subject to the appearance of cracks. These discontinuities demand repairs and welding processes are used to do so. The δ ferrite shown to be detrimental to the properties of corrosion resistance and have a negative impact on the microstructure of a soft martensitic steel. This paper studies the presence of this phase in a soft martensitic stainless steel welded by Plasma arc welding process with feed. Specimens of a turbine blade made of steel ASTM 743 type CA6NM were removed and welded with addition of electrode ER410NiMo. The welding was performed with multipass and the varied parameters were current, post heating and indentation of the electrode. The objective is to evaluate the presence of δ ferrite in the microstructure. This phase was present both in the interpass, as in the weld and HAZ of the specimens. It was observed that the multipass welding contributes to a decrease in the content of ferrite in weld metal due to subsequent welding passes and with larger currents had lower retention of δ ferrite in the weld metal.Key-words: CA6NM; Plasma; multipass; δ ferrite. IntroduçãoA geração de energia no Brasil é altamente dependente das usinas hidrelétricas, sen...

Welding and Thermal Spray Processes for Maintenance of Hydraulic Turbine Runners: Case Studies

“…However, the problems on the microstructure inherent to this process of repair cannot be easily quantified in-situ, mainly the content of the phase γ-austenite and δ-ferrite in the α'-martensite of the CA6NM. Above determined amount of those phases, a reduction of the toughness of the material is seen [11,20,24,40]. In addition, the residual stress imposed on the component by the welding repair must be considered as an important factor for new crack nucleation.…”

“…The welding repair of cracks in CA6NM was studied with the intent to reduce the effect of the welding on the properties of the metal base. Behene and Paredes [20] evaluated how the parameter current in PTA (Plasma Transferred Arc) influenced the content of the phase ferrite-delta in the CA6NM welding material; with 200 A, a volume of 5% of ferrite-delta was formed, while 10%, with 160A. They also indicated the effectiveness of post-weld thermal treatment, reducing from 10% to 6% the ferrite-delta content, after the tempering at 600 ˚C for 1 h. The high content of ferrite-delta reduces the toughness of the martensitic stainless steel [11] and the thermal treatments of solubilization and tempering are applied during the runner's fabrication process [10,15], however, this post treatment is not easily applied in maintenance of large runners [21], justifying studies to increase the toughness of the welded joint without post treatment processes.…”

“…Selection of process with lower thermal input (GTAW, PTA, etc. ), control of low temperature of inter-passes, and the use of tempering bead are some results relevant to minimize the reduction of toughness of base metal [9,11,[17][18][19][20]34,41,42].…”

Uma contribuição ao processo de soldagem de revestimento com arame tubular pulsado de um aço CA6NM aplicando o método Taguchi

“…Os aços inoxidáveis martensíticos transformam-se em austenita em temperaturas próximas de 1000 0 C, dentro dos limites de cromo e carbono (HENKE, 1998). O resfriamento rápido a partir desta temperatura resulta numa estrutura totalmente martensítica de baixo carbono.…”