Avaliação das propriedades mecânica e microestrutural de solda de amanteigamento

Abstract

Componentes soldados com aplicação na indústria de óleo e gás, especialmente em ambientes contendo H2S precisam atender aos critérios de dureza especificados pela norma NACE MR 0175, bem como resistir a grandes esforços mecânicos e variações de temperatura. As juntas soldadas dissimilares permitem a transição entre conectores, válvulas, reguladores de fluxo entre outros componentes estruturais que compõem a arquitetura do sistema petrolífero. Os aços de alta resistência são empregados nesse ramo devido sua capacidade de oferecer uma boa relação entre resistência mecânica e tenacidade. No processo de fabricação desses componentes, após o processo de soldagem, tem-se o emprego de Tratamento Térmico de Alívio de Tensão (TTAT) para o ajuste de dureza da Zona Termicamente Afetada (ZTA). No entanto, a junção entre parâmetros de soldagem e TTAT pode resultar na formação de uma microestrutura susceptível a fragilização por hidrogênio, sobretudo na interface do metal de base com o material empregado no amanteigamento. O objetivo deste trabalho corresponde à avaliação da influência do TTAT, na dureza e revenimento microestrutural, da ZTA de solda de amanteigamento, composta pelos metais de base e de adição, respectivamente, aço ASTM A182 F22 forjado e arame de aço carbono ER 70S-6. Na união destes materiais utilizou-se processo Gás Metal Arc Welding (GMAW) convencional. A solda de amanteigamento foi submetida a TTAT com patamares de temperatura de 650°C, 677°C e 704°C durante 6 horas e resfriamento ao ar. A caracterização da solda de amanteigamento para as condições sem e com TTAT foi realizada por meio dos ensaios de dureza e microdureza. Analisando-se os resultados de dureza tanto longitudinal como transversal observou-se que os parâmetros de TTAT empregados foram eficientes, sendo as reduções mais expressivas na temperatura de 704ºC. Observou-se também que todas as amostras submetidas aos tratamentos térmicos atenderam ao critério, da norma NACE MR 0175, de 250HV estabelecido para a ZTA. Para os perfis de microdureza observou-se, na ZTA, valores superiores ao critério especificado anteriormente nas amostras tratada à 650ºC, enquanto as amostras submetidas as temperaturas de 677ºC e 704ºC atenderam ao critério. O TTAT realizado a 704ºC mostrou-se mais eficaz na redução de dureza e alívio de tensão da solda de amanteigamento.