Efeito da profundidade de soldagem sobre o hidrogênio difusível das soldas molhadas

• Main Author: Weslley Carlos Dias da Silva
• Other Authors: Alexandre Queiroz Bracarense
• Format: Others
• Language: Portuguese
• Published: Universidade Federal de Minas Gerais 2012
• Online Access: http://hdl.handle.net/1843/BUOS-9JNJQB

=== A soldagem subaquática molhada por eletrodo revestido é amplamente utilizada na manutenção e reparos de estruturas submersas. Neste processo a água podese dissociar e fornecer quantidades apreciáveis de íons H+ e O2- para a poça de fusão líquida. O hidrogênio e oxigênio podem formar bolhas de gases que, por sua vez, caso sejam aprisionadas no metal de solda, acarretam a formação de poros. O hidrogênio pode se difundir pelo metal de solda e zona termicamente afetada ou ficar retido na estrutura do metal de solda na forma de hidrogênio residual. O hidrogênio difusível (Hdif) no metal de solda e zona termicamente afetada (ZTA) pode ter efeito bastante prejudicial nas propriedades mecânicas da junta soldada. O Hdif em encontro com uma microestrutura susceptível, tal como a martensita, presença de tensões residuais e temperaturas abaixo de 200ºC, pode levar ao aparecimento de trincas no metal de solda e zona termicamente afetada (ZTA). Em soldagem subaquática molhada todas essas condições são encontradas. A quantidade de hidrogênio difusível no metal de solda pode ser influenciada por diversos fatores. Todavia, pouco se sabe sobre a influência da profundidade de soldagem (pressão hidrostática) sobre a quantidade de Hdif no metal de solda. Neste trabalho, diversas medições de hidrogênio difusível em soldagem molhada foram feitas nas profundidades equivalentes a 0,30m, 10m, 20m e 30m. O consumível utilizado foi o eletrodo comercial E6013 envernizado. O aço ASTM A36 foi utilizado como metal de base. As medições de hidrogênio difusível foram feitas através do método da cromatografia gasosa segundo a norma AWS D3.6M. Para medição de porosidade foi utilizado o método macrográfico e um programa chamado Quantikov. O hidrogênio residual foi medido pelo método de extração a quente por gás. Prosseguindo, diversas medições foram feitas da largura, reforço e penetração do cordão de solda, nas quatro profundidades equivalentes estudadas neste trabalho. Utilizou-se o método macrográfico padrão e o software Quantikov para realizar estas medições. Análises da dureza do metal de solda e ZTA também foram feitas. Análises da microestrutra dos corpos de prova foram feitas pelo método metalográfico padrão, com uso de Nital 2%. Por fim, os sinais de tensão foram monitorados durante a realização de cordões sobre chapa. Os resultados mostraram que o hidrogênio difusível reduziu significativamente com a profundidade, quando se variou a pressão de hidrostática de 0,3m para 10m e 10m para 20m. A partir de 20m, os resultados sugeriram que o hidrogênio difusível do metal de solda assume um patamar constante. Com relação ao hidrogênio residual, não se observou alterações substanciais com a profundidade. Constatou-se uma tendência de aumento do número de poros e aumento da área dos poros na seção transversal seccionada com a profundidade, o que sugere que a pressão hidrostática influencia diretamente nos fenômenos de nucleação e crescimentos dos poros em soldagem subaquática molhada. Com relação à morfologia do cordão de solda, observou-se uma tendência de redução nos parâmetros P/L (razão penetração pela largura do cordão de solda) e R/L (razão reforço pela largura do cordão de solda) quando se variou a profundidade de soldagem de 0,3m para 10m. Contudo, não foram observadas alterações significativas nos parâmetros P/L e R/L variando-se a profundidade de 10m para 20m e de 20m para 30m. Além disto, não foram observadas alterações significativas na microestrutura e microdureza do metal de solda com a variação da profundidade de soldagem. Com relação à análise dos sinais de tensão, constatou-se uma tendência na redução da tensão média com a profundidade, sendo notória a ocorrência de curtos-circuitos a partir da profundidade de 10m. Assim, é possível concluir que a profundidade de soldagem afeta diversos aspectos da soldagem subaquática molhada, em especial o hidrogênio difusível e porosidade, conforme foi observado neste trabalho.