Título

AVALIAÇÃO DA MICROESTRUTURA E PROPRIEDADES MECÂNICAS DE SOLDAS DE REVESTIMENTO MIG

EVALUATION OF MICROSTRUCTURE AND MECHANICAL PROPERTIES OF STAINLESS STEEL CLADDINGS DEPOSITED WITH THE GMAW PROCESS

Autoria

Marinho, Fábio Luis Castro; Quintana, Frank Leslie Peres; Peixoto, Arildoma Lobato; Fernandes, Alderi Pantoja; Mota, Carlos Alberto Mendes da; Braga, Eduardo de Magalhães

DOI

10.5151/2594-5327-0368

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Resumo

Revestimentos de aço inoxidável AISI 309L foram depositados sobre substratos de aço inoxidável UNS S304. A corrente média de soldagem dos processos MIG pulsado e MIG convencional foi variada em três níveis (165, 175 e 185A), mantendo-se constantes a tensão e a velocidade de soldagem. A microestrutura dos depósitos foi revelada através de ataque químico e o percentual de fração volumétrica de ferrita foi medido em seis pontos distintos da seção transversal dos revestimentos. Três perfis de microindentações foram realizados desde a base da chapa até o topo de revestimento, de modo a se avaliar o comportamento da dureza ao longo da seção. Os resultados mostraram que para as condições experimentadas, as morfologias de ferrita presentes na microestrutura foram a vermicular e em placas, sendo que estas morfologias indicam que o modo de solidificação foi ferrita-austenita (FA). A ferrita em placas teve sua formação nas zonas de interface (zona de ligação e linha de sobreposição entre cordões). As alterações nos parâmetros de soldagem não foram suficientes para provocar variações significativas no percentual de ferrita. As regiões de interface e as proximidades da superfície do revestimento apresentaram teores de ferrita menores que as regiões centrais. O número de ferrita calculado a partir das medições da fração de ferrita apresentou um desvio de 5 FN (Ferrite Number) em relação ao valor estimado pelo diagrama WRC 1992, estando este desvio dentro do previsto pela norma (4 a 8 FN). O perfil de dureza mostrou que esta propriedade tendeu a diminuir quando se avançou da base do substrato para o topo do revestimento, podendo este comportamento ser atribuído à menor quantidade de ferrita retida no metal de base.

 

Cladding of stainless steel plates was carried out using the GMAW (Gas Metal Arc Welding) process and an austenitic stainless steel of specification AISI 309L, as filler metal. Three levels of mean current (165,175 and 185A) were experimented for both pulsed and conventional GMAW processes. Voltage and traveling speed were held constant. The microstructure of the welds was revealed through chemical etching and the percent of ferrite volume fraction was measured in six different points of the cross section of the deposits. Three lines of micro-indentations vertically disposed were performed, with the purpose of evaluating the behavior of hardness within the section of the samples. The results showed that for all the experiments, the ferrite morphologies were vermicular and lacy, which are an indication of FA (ferrite- austenite) solidification sequence. The formation of lacy ferrite was observed in the interface regions, such as the interactive layer (formed between the substrate and the cladding) and the superposition line (formed between adjacent beads). The changes in welding parameters experimented in this work, were not enough to causing significant variation in ferrite content. This content was shown to be higher in the center of the beads then in the other parts, and the ferrite number (FN) calculated from the measurements of volume fraction, presented a deviation of 5 FN in comparison to the predicted through the WRC diagram. The hardness was decreased as it was advanced from the substrate to the top of the cladding. This behavior can be explained by the lower content, as well as the lamellar disposition of ferrite within the substrate.

Palavras-chave

Morfologia da ferrita; Fração volumétrica; Perfil de dureza.

Ferrite morphology; Volume fraction; Microhardness.