Title

CARACTERIZAÇÃO DOS METAIS DE BASE E DE SOLDA DE JUNTAS SOLDADAS DE AÇO ESTRUTURAL ASTM A516 GRAU 70

CARACTERIZATION OF BASE AND WELD METALS FROM ASTM A516 GRADE 70 STRUCTURAL STEEL WELDED JOINTS

Authorship

Donato, Gustavo Henrique. B.; Magnabosco, Rodrigo; Ruggieri, Claudio

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Magnabosco, Rodrigo

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Ruggieri, Claudio

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DOI

10.5151/2594-5327-0267

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Abstract

A utilização de overmatch é prática corrente em aplicações estruturais para a proteção de juntas soldadas contra falhas. Porém, promove significativas alterações mecânicas com potencial impacto sobre a resistência à fratura de juntas soldadas. Visando o aprimoramento de metodologias de avaliação de integridade de estruturas desta natureza, este estudo caracteriza a resposta à tração, a energia absorvida em ensaio Charpy, as temperaturas de transição dúctil-frágil, assim como as fraturas e microestruturas encontradas em materiais de juntas experimentais dissimilares. Foram confeccionadas juntas soldadas de aço estrutural e geometria V com diferentes condições de overmatch para um metal de base ASTM A516 Gr70. Corpos-de-prova extraídos de tais juntas foram submetidos a ensaios de tração, impacto Charpy, caracterização do perfil de microdureza, caracterização microestrutural e por fim análise fractográfica, sendo que foram obtidos graus de overmatch de 1,68 e 2,16. Os metais de adição com maior resistência mecânica apresentaram redução de ductilidade e da capacidade de encruamento, acompanhados, porém, de aumento na energia de deformação. A energia absorvida obtida de ensaios Charpy e as temperaturas de transição dúctil-frágil sofreram grandes alterações de acordo com o grau de mismatch, e microestruturas potencialmente deletérias puderam ser observadas no metal de base e na ZTA.

Overmatched welded joints are common practice in structural applications which aims to protect the weld metal against structural failures. However, it generates strong changes in mechanical behavior. To improve integrity assessment methodologies for mismatched welded joints, this paper describes tensile results, Charpy absorbed energies, DBTTs, as well as fracture surfaces and microstructures found in tested mismatched specimens. The weld joints were designed with V grooves machined in ASTM A516 Grade 70 base metal and two overmatch conditions were obtained after SMAW welding process. Specimens extracted from welded plates were subjected to tensile tests, Charpy impact tests, microhardness measurements, microstructural characterization and fractographic analysis. The two overmatch levels achieved were 1.68 and 2.16 and the more resistant materials showed decrease in ductility and hardening capacity. On the other hand, they revealed strain energy increase during tensile tests. Absorbed energies and DBTTs were strongly affected by mismatch levels and potentially deleterious microstructures could be found both in HAZ and base metals.

Keywords

Integridade estrutural; Juntas soldadas; Juntas dissimilares; Overmatch.

Structural integrity; Welded joints; Mismatched joints; Overmatch.