Influência da técnica de dupla camada na microestrutura da zac durante soldagem por arco submerso do aço ABNT 1020

Abstract

A soldagem é um processo utilizado na união permanente de peças com aplicação em diversos setores. Entre alguns exemplos estão a montagem de estruturas metálicas na construção civil, a construção e manutenção de máquinas do setor metal mecânico, a fabricação de tubulações para produtos alimentícios, entre outros. Embora muito utilizado em áreas variadas, o processo de soldagem por fusão provoca alterações indesejáveis na microestrutura e nas propriedades do material, principalmente dos aços, devido as altas temperaturas atingidas próximas à região fundida. Uma alternativa de amenizar este efeito é o uso de tratamentos térmicos pós soldagem, visando a redução de tais alterações e o reestabelecimento das propriedades do aço. Outra forma é a aplicação da soldagem multipasses, onde cada passe subsequente causa o reaquecimento da junta soldada. Este reaquecimento busca minimizar as alterações na microestrutura e melhorar as propriedades do material. O presente trabalho tem como objetivo analisar a influência da utilização da técnica de dupla camada na região da zona afetada pelo calor (ZAC) em juntas soldadas de aço ABNT 1020, pelo processo com arco submerso. Foram realizadas sequências de soldagens em chapas de 5/8” (15,9 mm) de espessura com passe simples e passe duplo de solda variando a energia de soldagem. Foi comparada a eficiência da técnica através de ensaios de microdureza e análise da microestrutura por metalografia. Observou-se que a técnica de dupla camada teve efeito relevante na recuperação das propriedades do aço. A ZAC após o primeiro passe apresentou microestrutura refinada, fase com morfologia acicular e aumento da dureza. Com a aplicação de um segundo passe de solda, aumentandose gradativamente a energia de soldagem, observou-se nas amostras 5 e 6 o reestabelecimento da microestrutura equiaxial e da dureza na região da ZAC. Podese observar que, em alguns casos, o uso da técnica pode dispensar um tratamento térmico pós soldagem.

Welding is a process used in the permanent joining of parts with application in various sectors. Some examples are the assembly of metal structures in civil construction, the construction and maintenance of machinery in the metalworking sector, the manufacture of pipes for food products, among others. Although widely used in various areas, the melt welding process causes undesirable changes in the microstructure and properties of the material, especially the steels, due to the high temperatures reached near the molten region. An alternative to soften this effect is the use of heat treatments after welding, aiming at the reduction of such changes and the reestablishment of the steel properties. Another way is the application of multipass welding, where each subsequent pass causes reheating of the welded joint. This reheating seeks to minimize changes in the microstructure and improve the properties of the material. The present work has the objective of analyzing the influence of the use of the double layer technique in the region of the zone affected by the heat (ZAC) in welded joints of steel ABNT 1020, by the submerged arc process. Welding sequences were performed on 5/8 "(15.9 mm) thick sheets with single pass and double pass soldering varying the welding energy. The efficiency of the technique was compared through microhardness tests and metal microstructure analysis. It was observed that the double layer technique had a relevant effect on the recovery of steel properties. The ZAC after the first pass presented refined microstructure, phase with acicular morphology and increase of hardness. With the application of a second soldering pass, the soldering energy was gradually increased, in samples 5 and 6 the reestablishment of the equiaxial microstructure and the hardness in the ZAC region were observed. It can be observed that, in some cases, the use of the technique can dispense a heat treatment after welding.