Title

AVALIAÇÃO DE MODELOS DE PREDIÇÃO DE PROPRIEDADES MECÂNICAS EM JUNTAS SOLDADAS DE AÇO SAE 1045 POR MEIO DE ENSAIOS MECÂNICOS E MICROSCOPIA

EVALUATION OF MECHANICAL PROPERTIES’ PREDICTION MODELS IN WELDED JOINTS OF SAE 1045 STEEL WITH MECHANICAL TESTING AND MICROSCOPY

Authorship

Campos, João Paulo Meneguelli

Campos, João Paulo Meneguelli

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DOI

10.5151/1516-392X-27508

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Abstract

O objetivo deste trabalho foi validar o modelo proposto por Kasuya et al para prever as durezas máximas da zona termicamente afetada (ZTA) em juntas soldadas de um aço com médio teor de carbono através de ensaios empíricos. Para isto, se faz necessário o cálculo da energia de soldagem, quando foram testados modelos apresentados por Marques e Modenesi e também o modelo proposto por Perdigão. As juntas soldadas foram produzidas usando chapas de aço SAE 1045 com espessura de 12,7 mm como material base, chanfro de 70º e arame sólido do tipo ER70S-6. Para mudar as condições de resfriamento das juntas soldadas, foram testadas variações nos parâmetros de soldagem, tais como: energia de soldagem, taxa de resfriamento e temperaturas de pré-aquecimento e interpasses. Foram feitos experimentos com e sem pré-aquecimento e testados pós-aquecimento e alívio de tensões. As amostras da zona fundida e da ZTA tiveram as durezas medidas e foram analisadas por meio de microscopia eletrônica de varredura. Em linhas gerais, os resultados empíricos para a dureza na ZTA seguem a mesma tendência prevista pelo modelo de Kasuya et al, mas observam-se desvios na proporcionalidade validando a equação parcialmente para o material estudado. Também foi possível constatar que para o cálculo da energia de soldagem são adequados os modelos propostos por Perdigão e Marques e Modenesi.

The objective of this study was to evaluate the model proposed by Kasuya et al to predict the maximum hardness in the heat affected zone (HAZ) of welded joints of medium-carbon steel through empirical tests. For this, it is necessary to calculate the heat input, when were tested models presented by Marques and Modenesi and also the proposed by Perdigão. The welded joints were produced using SAE 1045 steel plates with thickness of 12.7 mm as base material, 70º chamfer and ER70S-6 solid wire type. To change the cooling conditions of the welded joints were tested variations on welding parameters such as heat input, cooling rate besides preheat and interpass temperatures. Experiments were performed with and without pre-heating and post-heating and stress relieving were tested. Samples of the molten zone and HAZ were hardness measured and evaluated by scanning electron microscopy. In general, the empirical results for the hardness in HAZ follow the same trend as expected by Kasuya et al model, but were observed proportionality deviations partially validating the equation for the studied material. It was also established that for the calculation of heat input, the models proposed by Perdigão and Marques and Modenesi are suitable.

Keywords

Soldagem, Zona termicamente afetada, Propriedades mecânicas, Ciclos térmicos

Welding, Heat affected zone, Mechanical properties, Thermal cycle