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METALURGIA NA SOLDAGEM 
 
 
 
 ENSAIO CLCC 
 
 
 
 
 CESAR BALBINO RA:17110474 
 FERNANDO PEDROSA OLIVEIRA RA:18209591 
 PROFESSOR NASARENO 
 
 
 OUTUBRO 2020 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Tendo em vista a importância dos aços de baixa liga de alta 
resistência (HSLA), particularmente para aplicações críticas, como 
formas de plataformas costeiras, oleodutos e vasos de pressão, este 
artigo relata uma investigação de como soldar este tipo de aço sem 
fissuras a frio. Usando o processo manual de soldagem a arco de 
metal e o Teste Tekken (teste Y - Grove) foi realizado Ried Out, tanto 
para observar o fenômeno de Cracking a frio, quanto para investigar 
os fatores que influenciam, como o préaquecimento. temperatura e 
entrada de energia, bem como força e diâmetro do eletrodo. No 
entanto, os resultados da experiência mostram que existe o risco de 
fissuras a frio. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Introdução. 
 
Aços de baixa liga de alta resistência foram originalmente 
desenvolvidos operado na década de 1960 para tubos de óleo e gás 
de grande diâmetro linhas. Dutos geralmente requerem aço de maior 
resistência e tenacidade do que o aço carbono, e uma boa 
soldabilidade, fornecida por um conteúdo relativamente baixo de 
carbono C e carbono equivalente (CE). Portanto, notável progresso 
foi visto em no desenvolvimento de High Aços de baixa liga de 
resistência (HSLA) para aplicações estruturais cátions como dutos, 
estruturas Onshore / Offshore e grandes navios. Reduções adicionais 
em CE tornaram-se possíveis com a introdução de procedimentos de 
processamento melhorados, como têmpera e temperatura controlada 
por laminação. Claro, outros requisitos de propriedade, além de 
soldabilidade, influenciaram o desenvolvimento do aço HSLA, por 
exemplo. a necessidade de transportar óleo e gás com segurança e 
economicamente em longas distâncias. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Evitando rachadores frios. 
 
 
 
 
As trincas a frio (CC) são responsáveis por mais de 90% de trincas 
de solda em estruturas de aço reais, [2]. Hydrogen Cracking também 
é conhecido como cracking a frio ou Cracking retardado. Geralmente 
ocorre imediatamente após a soldagem ou um pouco tempo depois, 
geralmente dentro de 48 h. Umidade no consumo capaz e / ou o 
material se transformará em gás hidrogênio (H2) no arco por causa 
da alta temperatura. O hidrogéno acaba com a porosidade de 
hidrogênio no metal de solda ou até mesmo se difunde na HAZ. 
Como as rachaduras de hidrogênio são frequentemente muito finos 
e / ou sub- superficiais, podem ser difíceis de remover. O Cracking a 
frio em HAZ pode causar sérios danos para estruturas soldadas, e 
sua prevenção é uma importante assunto importante. Do ponto de 
vista prático, o pré-aquecimento é o método mais útil para evitar 
rachaduras a frio em HAZ. O comportamento de Cracking a frio é 
governado pela placa espessura, o conteúdo de hidrogênio do metal 
de solda, entrada de calor durante a soldagem, o estado de tensão 
residual na região de solda e a composição química da matriz metal 
e metal de solda. Entendendo o hidrogênio a fragilização ainda é um 
problema em escala global. Fatores que determinam o tamanho e a 
microestrutura transformada da HAZ de granulação grossa são 
críticas. É importante notar que as relações entre o metal de solda 
micro- estrutura, composição e condições de soldagem são 
uniformes mais complexo do que na HAZ. Por essas razões, a 
comunidade de pesquisa prestou atenção para reduzir o 
suscetibilidade dos aços ao craqueamento a frio, controlando 
parâmetro de soldagem, pré-aquecimento e aplicação de baixo 
hidrogênio nível de consumíveis e processos de soldagem. nesse 
papel o aço HSLA NIONIKRAL 70 tem sido usado para o testes de 
soldabilidade e para a análise de influência de parâmetros. Este aço 
foi desenvolvido em ‘’Jesenice’’ aciaria, como alternativa ao aço HY 
100, com a resistência ao escoamento mín. 700 MPa. Composições 
químicas de aço Nionicral 70 são apresentados na tabela: 
 
 
Composição química do aço NIONIKRAL-70 
selecionado. 
 
ELEMENTO % 
C 0,106 
Si 0,209 
Cr 1,257 
Ni 2,361 
Cu 0,246 
V 0,052 
Mn 0,220 
Mo 0,305 
Al 0,007 
S 0,017 
P 0,005 
Ti 0,002 
Sn 0,014 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Procedimento Experimental. 
 
Craqueamento a frio em um aço pode ser formado como resultado 
de três fatores: microestrutura, conteúdo de hidrogênio tensões de 
difusão e soldagem. Existem muitas fórmulas para calcular a 
sensibilidade de um aço ao frio em rachaduras. De muitas 
expansões, com base no carbono equivalente, CE, os mais usados 
são aqueles pelo Instituto Internacional de bem-estar (IIW) e por Ito 
e Bessyo, desenvolvido para esta classe de aço: 
 
CE = C + Mn/6 + (Cr + Mo + V) /5 + (Ni + Cu) /15, CE = C + Si/30 + 
(Mn + Cr + Cu/20 + Ni /60 + Mo /15 + + V/10 +5B, respectivamente. 
 
Ito e Bessyo também introduziram Pcm - o cracking paparâmetro, 
que abrange a influência de produtos químicos composição (dada 
pelo valor CE), o conteúdo de hidrogênio difusão e o coeficiente de 
rigidez da junta soldada: 
Pcm = CE + H / 60 + K / 40 ·10^3. onde H é o conteúdo de hidrogênio 
(cm3 / 100 g), rigidez K coeficiente, para mas juntas K = 66 · S, 
espessura S (mm). 
A composição química é mostrada na Tabela 1, chumbo com os 
seguintes dados: 
CE (IIW) = 0,67 CE (Ito & Bessyo) = 0,25 Pcm = 0,38. 
 
onde o conteúdo de difusão de hidrogênio de 6 cm3/ 100 g era usado, 
e o coeficiente de rigidez é tomado para a espessura de 18mm. 
 
 
 
 
 
Teste Y-Groove 
 
Os experimentos foram feitos com dois lotes de material com dois 
tipos básicos de liga de Mn, Ni, Cr e Mo eletrodos com resistência ao 
escoamento de até 685 N / mm2 (T-75) e até 785 N / mm2 (T-80), 
ambos classificados como E 69 2Mn2NiCrMo B 42, após EN 757) e 
quatro pré-aquecimento temperaturas (20, 100, 150 e 200 ºC). Antes 
de soldar, os eletrodos foram secos a 350 ºC por três horas. Figura 
1, ilustra o conjunto Y-Groove. 
 
 
 
Teste de conjunto de ranhuras- Groove y. 
 
 
 
 
 
 
Resultados de Discussão. 
 
 
Suscetibilidade de juntas soldadas NIONIKRAL 70 ao cracking a frio 
foi avaliado pelas experiências aqui apresentadas. Este estudo indica 
algumas (mínimas) diferenças no comportamento dos lotes de teste 
180 080 e 180079, mas nenhum efeito decisivo de qualquer um dos 
parâmetros de entrada. 
Em comparação com os resultados de outras sondas (CTS, 
Chabelka, etc, conforme apresentado em), o teste Y - Groove provou 
que ser mais seletivo, indicando mais craqueamento a frio para 
mesmas condições experimentais. De qualquer forma, os resultados 
fornecidos pelo teste Y - Groove, e apresentados aqui, não são 
conclusivos. Ou seja, dificilmente se pode apontar o efeito de 
temperatura de pré-aquecimento, energia de entrada e eletrodo nível 
de força. Parece que o frio estalando é processo estocástico, e o 
mesmo vale para o outro teste de soldabilidade mostrado em. 
Portanto, pode-se concluir que outro parâmetro deve ser tomado 
como relevantes para avaliação de soldabilidade. Várias 
possibilidades surgem, relacionadas tanto à tenacidade à fratura 
quanto à tenacidade Charpy, com separação de energias. No 
primeiro caso, alguns parâmetros seriam possíveis para usar, tanto 
os estáticos, como JIc ou KIc, ou os dinâmicos, JId, ou taxa de 
crescimento de fissuras por fadiga,. No caso de Energia Charpy, 
separada na iniciação do crack e energia de propagação, a energia 
de inicialização seria parâmetro relevante, porque é mais provável 
que influa bem-estar, do que a propagação de rachaduras faria. 
Portanto, uma investigação mais aprofundada seguindo esse 
raciocínio é recomendada. 
 
 
 
 
 
 
Conclusão 
 
Levando em consideração os valores obtidos para CE (IIW e Ito - 
Bessyo) e Pcm, e os resultadosobtidos para o teste Y - Groove, 
pode-se concluir que há um risco de trinca a frio ao soldar 
NIONIKRAL 70, como um representante típico de aços HSLA com o 
rendimento força superior a 700 MPa. Nenhuma relação decisiva 
poderia ser estabeleça entre os parâmetros de entrada (temperatura 
de pré-aquecimento, energia de entrada, resistência elétrica) e a 
soldabilidade, com base na aparência da trinca a frio. Portanto, é 
recomendado o uso de parâmetros como energia de iniciação e 
propagação obtida pelo pêndulo de Char py instrumentado e / ou 
diferentes medidas de tenacidade à fratura, em vez de, ou junto com 
o teste de soldabilidade. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Referências Bibliográficas. 
 
 
V. Grabulov, I. Blačić, A. Radović, S. Sedmak, Toughness 
e ductilidade de juntas soldadas de aços de alta resistência, 
Structural Integrity and Life, 8 (2008) 3, 181-190. 
 
Rachadura de hidrogênio de metal de solda em soldas 
circunferenciais.Proc. 1ª Int. Conf., Wollongong, Austrália, 1999, HM 
Hart, Granta Park, Great Abington. 
 
 
Serviço de navios Wilhelmsen, defeitos - rachaduras de hidrogênio 
em aços - prevenção e melhores práticas publicadas por TWI janeiro 
2000 / março de 2000.