Influência da atmosfera protetora no cordão de solda obtido através dos processos de soldagem GMAW e FCAW

Abstract

O objetivo deste trabalho é verificar a influência da atmosfera protetora nas características geométricas do cordão de solda, na susceptibilidade a formação de porosidades e inclusões, na microestrutura, na dureza e nas taxas de deposição e diluição do metal de solda obtido através das soldagens GMAW e FCAW, com arame sólido AWS E70S-6 e tubular AWS E309LT-1, respectivamente, visando otimizar o processo de recuperação por soldagem de turbinas Francis de aço carbono danificadas por erosão cavitacional. Para tanto, foram feitas deposições “bead on plate” com arames de 1,2 mm de diâmetro sobre chapas de aço carbono ASTM A-36. Utilizou-se como gás de proteção: Argônio puro, CO2 puro, misturas binárias Argônio/CO2, Argônio/O2 e uma mistura ternária Argônio/CO2/O2. No caso da soldagem FCAW, a taxa de deposição parece não ter estrita relação com o tipo de gás empregado, parecendo ser mais dependente da corrente de soldagem. Já parâmetros como largura, altura, penetração, taxa de diluição, nível de porosidades/inclusões e fração de ferrita parecem sofrer influência direta da composição química do gás de proteção empregado. No caso da soldagem GMAW, a taxa de deposição, largura, altura, penetração, taxa de diluição e nível de porosidades/inclusões demonstraram estar diretamente relacionados ao tipo de gás de proteção empregado. Não foi observada uma significativa variação nos valores de dureza do metal de solda obtidos com o processo FCAW devido a mudança na composição química do gás de proteção. Já os picos de dureza encontrados na ZTA para esse processo podem ser decorrentes da formação de carbonetos de cromo. No caso da soldagem GMAW, o que se pode observar foi uma queda na dureza desde o metal de solda até o metal de base. Os elevados valores de dureza do metal de solda para esse tipo de soldagem...

The goal of this study is to verify the influence of shielding gas composition in the geometric aspects of weld metals like width, height and depth, besides dilution and deposition rates. Besides this analyses were made upon the volumetric fraction of porosities/inclusions and upon the ferrite fraction to the austenitic weld metal. Additionally was withdrawn microhardness Vickers profiles from weld metal up base metal. Weld metals have been made with “bead on plate” deposition of wires AWS E309LT-1 and AWS E70S-6, both with 1,2 mm diameter, upon carbon steel ASTM A-36 plates by FCAW and GMAW welding process, respectively. The shielding gases employed were: pure Argon, pure CO2, binary mixtures of Argon/CO2, Argon/O2 and shielding gas containing Argon/CO2/O2. Related to the FCAW process, the deposition rate didn’t show a direct relationship with the chemical composition of shielding gas, being more dependent of the welding current. Parameters like width, height, depth, dilution rate, porosity/inclusion levels and ferrite fraction showed to keep a direct relation to the chemical composition of the shielding gas. To the GMAW process, deposition rate, width, height, depth, dilution ratio and porosity/inclusion levels maintained a direct relation to the chemical composition of shielding gas. It wasn’t observed a significative variation upon microhardness values of the weld metals produced with FCAW process because of the change in the shielding gas employed. In the GMAW welding, it was observed an abatement on the microhardness profile from the weld metal upto the base metal because, of, probably, the quenching increase in this area by the dilution of a metal with a high quantity of Manganese manganese coming from wire composition.