Title

DETERMINAÇÃO DE PARÂMETROS DE SOLDAGEM PARA EXECUÇÃO DE SOBRECAMADA DE SOLDA EM BOCAIS DE REATORES NUCLEARES DO TIPO PWR

DETERMINATION OF WELD PARAMETER FOR PWR NOZZLE OVERLAY

Authorship

Ribeiro, Gabriela Márcia; Medeiros, Mariana Pessoa; Lima, Luciana Iglésias; Quinan, Marco Antônio Dutra; Schvartzman, Mônica Maria de Abreu Mendonça

Ribeiro, Gabriela Márcia

I am this author

Medeiros, Mariana Pessoa

I am this author

Lima, Luciana Iglésias

I am this author

Quinan, Marco Antônio Dutra

I am this author

Schvartzman, Mônica Maria de Abreu Mendonça

I am this author

DOI

10.5151/2594-5327-15028

Downloads

Abstract

Em reatores nucleares do tipo PWR (Pressurized Water Reactor), soldas dissimilares à base de níquel têm apresentado susceptibilidade à corrosão sob tensão (CST). Uma alternativa de mitigação desta corrosão consiste na deposição de camadas de solda na superfície externa do bocal objetivando provocar a compressão da região sujeita à CST. O objetivo deste trabalho é apresentar um estudo preliminar na determinação dos parâmetros de soldagem para a realização destas sobrecamadas de solda, para isso foram realizadas deposições de solda em um corpo-de-prova previamente preparado soldado com a liga de níquel 182, simulando as condições de um bocal utilizado em uma usina nuclear do tipo PWR. O processo de soldagem utilizado foi o GTAW (Gas Tungsten Arc Welding) e o Inconel 52® como material de adição. As sobrecamadas foram realizadas nos metais de base, aço carbono e aço inoxidável, variando os parâmetros da soldagem e verificando o tempo de realização de cada cordão. As amostras foram posteriormente caracterizadas microestruturalmente. São apresentadas as macro e microestruturas obtidas através de microscopia ótica e ensaios de microdureza Vickers. Resultados preliminares evidenciaram a boa qualidade da solda mas uma pequena influência dos parâmetros de soldagem utilizados na microestrutura dos materiais de base (aço carbono e aço inoxidável). Os resultados obtidos no estudo serão utilizados como referência na construção de um modelo físico (“mock up”) que simulará todas as condições de um bocal de pressurizador de um reator nuclear do tipo PWR.

In Pressurized Water Reactors (PWR) nickel base alloys has shown susceptibility to stress corrosion cracking (SCC). A SCC mitigation alternative consists in a deposition, for welding process, of a compatible structural layer in the external surface of the weld to induce compression in the SCC region. In this work, will be present a preliminary study for the determination of the optimal weld parameters for application of the weld overlay deposition. Weld deposits were done in a specimen previously welded using the nickel base alloy 182 filler metal with the same weld conditions that is used in a PWR nuclear power plant. The weld overlay was deposited in the austenitic stainless steel and low alloy steel base metal by gas tungsten arc welding (GTAW) method using fillers of nickel base alloy 152. Metallographic and mechanical characterization were obtained by means of microhardness testing and light optical microscopy. The first results showed that the weld has good quality but a little influence of the weld parameters used in this study in the base metal microstructure. This results will be used as a reference in a physical models (mock up) that will be simulated the PWR nozzles conditions.

Keywords

Sobrecamada de solda; Liga de níquel 52; Reator PWR.

Weld overlay; Nickel base alloy 52; Pressurized water reactor.