Efeito da variação do gás de proteção no perfil de tensões residuais do aço inoxidável UNS S32304 soldado pelo processo TIG

Efeito da variação do gás de proteção no perfil de tensões residuais do aço inoxidável UNS S32304 soldado pelo processo TIG

Machado, C. S.C.; Milagre, M.X.; Orlando, M. T. D.; Rossi, J.L.; Luz, T.S.; Macêdo, M.C.S.; Chagas, J.N.

Artigo Completo :

Tensões residuais podem ser muito prejudiciais ao desempenho de um componente, tornando sua quantificação e avaliação extremamente uteis. A difração de raios-X é um método de análise não destrutivo que permite avaliar as tensões sem comprometer o material. Neste trabalho, tiras de aço duplex UNS S32304 com 1,8mm de espessura foram cortadas nas dimensões 36x72mm e soldadas de modo autógeno através do processo TIG. Produziram-se dois tipos de amostras variando-se o gás de proteção, a saber: mistura de argônio 98% e nitrogênio 2% e argônio 99.995%. Utilizou-se um difratômetro com geometria Bragg-Brentano, fonte de radiação CuKα (Andlt;λAndgt; = 1,5419Å). A técnica sen2 Ψ foi empregada para determinar a tensão residual da fase austenita no ângulo 2θ=146.22°. Os resultados mostram um estado de tensões residuais trativo nas proximidades da zona fundida, chegando a um estado compressivo em regiões distantes. A análise comparativa dos perfis de tensão residual revela que a amostra soldada apenas com argônio apresenta menor tensão residual trativa na zona fundida.

Tensões residuais podem ser muito prejudiciais ao desempenho de um componente, tornando sua quantificação e avaliação extremamente uteis. A difração de raios-X é um método de análise não destrutivo que permite avaliar as tensões sem comprometer o material. Neste trabalho, tiras de aço duplex UNS S32304 com 1,8mm de espessura foram cortadas nas dimensões 36x72mm e soldadas de modo autógeno através do processo TIG. Produziram-se dois tipos de amostras variando-se o gás de proteção, a saber: mistura de argônio 98% e nitrogênio 2% e argônio 99.995%. Utilizou-se um difratômetro com geometria Bragg-Brentano, fonte de radiação CuKα (Andlt;λAndgt; = 1,5419Å). A técnica sen2 Ψ foi empregada para determinar a tensão residual da fase austenita no ângulo 2θ=146.22°. Os resultados mostram um estado de tensões residuais trativo nas proximidades da zona fundida, chegando a um estado compressivo em regiões distantes. A análise comparativa dos perfis de tensão residual revela que a amostra soldada apenas com argônio apresenta menor tensão residual trativa na zona fundida.

Palavras-chave:

DOI: 10.5151/phypro-ecfa-046

Referências bibliográficas

• [1] Westin E. M. Pitting corrosion resistance of gta welded lean duplex stainless steel. Welding in the world. 2010; volume(54): página 308 e 321.
• [2] Santos C. Z. Estudo da tensão residual através de difração de raios x em aço inoxidável duplex submetido a diferentes tratamentos térmicos [mestrado]. Vitória: Universidade Federal do Espírito Santo; 2012.
• [3] Palácio F. O. Estudo do efeito de parâmetros do processo GTAW pulsado na resistência à corrosão intergranular e por pite do aço inoxidável duplex UNS S32304 [mestrado]. Vitória: Universidade Federal do Espírito Santo; 2011.
• [4] Silva C.C. Avaliação das tensões residuais de soldagem em tubulações de pequeno diâmetro usadas em refinaria de Petróleo. [Mestrado]. Fortaleza: Universidade Federal do Ceará; 2007.
• [5] Totten, G., Howes, M., Inoue, T. Handbook of Residual Stress and Deformation of Steel. ASM International. 2002, p.11
• [6] Okumura, T; Taniguchi, C. Engenharia de soldagem e aplicações. Rio de Janeiro: Editora LTC; 1982.
• [7] Rodrigues, L.D. Medição de tensões residuais em tubos visando a determinação de esforços em dutos enterrados. [Mestrado]. Rio de Janeiro: Pontifícia Universidade Católica; 2007.
• [8] Withers, P. J., Bhadeshia, H. K. D. H. Residual stress part 1 – Measurement techniques. Materials Science and Technology. 2001; volume (17), pp. 355-365.
• [9] Farias, A. Estudo da tensão residual através de difração de raios x em aço inoxidável duplex submetido a diferentes tratamentos térmicos. [Mestrado]. São Paulo: Escola Politécnica da Universidade de São Paulo; 2009.
• [10] Modenesi, P. J.; Marques, P. V.; Santos, D. B. Introdução à Metalurgia da Soldagem. Universidade Federal de Minas Gerais - Departamento de Engenharia Metalúrgica e de Materiais. 2012. [acesso em 12 mar. 2014] Disponível em:
• [11] Andlt; http://demet.eng.ufmg.br/wp-content/uploads/2012/10/metalurgia.pdfAndgt;.
• [12] [11] SAE. HS-784: Residual stress measurement by x-ray diffraction. Pennsylvania, 2003.
• [13] Wojdyr, M. Fityk: a general-purpose peak fitting program J. Appl. Cryst. 43, 1126 (2010)
• [14] Johansson J., Oden M., Zeng X.H. Evolution of the residual stress state in a Duplex stainless steel during loading. Acta Metallurgica.1999; volume (47), pp 2669-2684.
• [15] Ramírez-londoño, A.J. Estudo da Precipitação de nitreto de cromo e fase sigma por simulação térmica da zona afetada pelo calor na soldagem multipasse de aços inoxidáveis duplex. [Mestrado]. São Paulo: Escola Politécnica da Universidade de São Paulo; 1997

Como citar:

Machado, C. S.C.; Milagre, M.X.; Orlando, M. T. D.; Rossi, J.L.; Luz, T.S.; Macêdo, M.C.S.; Chagas, J.N.; "Efeito da variação do gás de proteção no perfil de tensões residuais do aço inoxidável UNS S32304 soldado pelo processo TIG", p-98-101. In: Anais do V Encontro Científico de Física Aplicada [= Blucher Physics Proceedings, n.1, v.1]. São Paulo: Blucher, 2014.
ISSN 23582359, DOI 10.5151/phypro-ecfa-046