Title

CHARACTERIZATION OF THE DISSIMILAR METAL WELDING - AUSTENITIC STAINLESS STEEL -AISI 304 WITH NICKEL ALLOY FILLER METAL INCONEL 625

CARACTERIZAÇÃO DE SOLDA DE METAIS DISSIMILARES - AÇO INOXIDÁVEL AUSTENÍTICO AISI-304 COM ADIÇÃO DE LIGAS DE NÍQUEL INCONEL 625

Authorship

Campos, Wagner Reis da Costa; Gomes, Filipe José de Oliveira; Gonçalves, Tiago Nísio; Soares, Bruno Amorim

Campos, Wagner Reis da Costa

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Gomes, Filipe José de Oliveira

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Gonçalves, Tiago Nísio

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Soares, Bruno Amorim

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DOI

10.5151/2594-5327-0365

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Abstract

In elevated temperature environments, austenitic stainless steel and nickel alloy has a superior corrosion resistance due to its high Cr content. Consequently, this alloys is widely used in nuclear reactors components and others plants of energy generation that burn fossil fuel or gas, chemical and petrochemical industries. The object of the present work was to research the welding of AISI 304 austenitic stainless steel using the nickel alloy filler metals, Inconel 625. Gas tungsten arc welding, post weld heat treatment, mechanical and metallographical tests, and compositional analysis of the joint were used. A fundamental investigation was undertaken to characterize fusion boundary microstructure and to better understand the nature and character of boundaries that are associated with cracking in dissimilar welds. The results indicate that the microstructure of the fusion zone has a dendritic structure, inclusions, and precipitated phases containing Ti and Nb are present in the inter-dendritic region. In some parts near to the fusion line it can be seen a band in the weld, probably a eutectic phase with lower melting point than the AISI 304, were the cracking may be beginning by stress corrosion.

Em ambientes com elevadas temperaturas o aço inoxidável austenítico e as ligas de níquel tem uma resistência à corrosão superior, devido ao seu alto teor Cr. Consequentemente, esta ligas são amplamente utilizada em componentes de reatores nucleares e de outras plantas de geração de energia que queimam combustíveis fósseis ou gás, indústrias químicas e petroquímicas. O objetivo deste trabalho foi investigar uma solda de aço inoxidável austenítico AISI 304 utilizando como metal de adição a liga de níquel, Inconel 625. Foram utilizados, soldagem GTAW, tratamento térmico pós-soldagem, ensaios mecânicos e metalográficos, e análise composicional da junta. Foi realizada uma investigação para caracterizar a microestrutura próxima do contorno da linha de fusão e compreender melhor a natureza e o caráter dos contornos de grão, que estão associados a fissuração em soldas dissimilares. Os resultados indicaram que a microestrutura da zona de fusão tem uma estrutura dendríticas, na região interdendrítica estão presentes inclusões e fases contendo precipitados de Ti e Nb. Algumas regiões junto à linha de fusão, podem ser consideradas como uma banda na solda, são provavelmente uma fase eutética com ponto de fusão menor do que o AISI 304, zona de liqüação, e podem ser o início de trincas por corrosão sob tensão.

Keywords

Dissimilar metal weld; Nickel alloy; Liquation.

Solda de metal dissimilar; Ligas de níquel; Liqüação.