Tratamento superficial com GTAW de cordões de solda do aço inoxidável super duplex UNS S32750 obtido com laser Nd:YAG pulsado
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Data
Autores
Orientador
Ventrella, Vicente Afonso 
Coorientador
Pós-graduação
Engenharia Mecânica - FEIS
Curso de graduação
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Editor
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Tipo
Dissertação de mestrado
Direito de acesso
Acesso aberto
Resumo
Resumo (português)
Os aços superduplex são aços inoxidáveis com microestrutura bifásica composta por aproximadamente 50% de ferrita e 50% de austenita, que conferem altas resistências mecânica e à oxidação quando comparados a outros aços inoxidáveis. Por isso, vêm sendo cada vez mais empregados na indústria petrolífera, em peças e componentes expostos à água do mar, ambiente este que promove a corrosão de metais. Para que seja viabilizado seu uso nesse ambiente, é necessário que se tenha controle no processo de soldagem desses materiais, pois os aços inoxidáveis superduplex tendem a formar excesso de ferrita quando soldado, reduzindo a porcentagem de austenita em sua microestrutura, o que reduz sua resistência à corrosão. Por conta disso, é necessário buscar novas técnicas que melhorem a sua soldagem, de modo a prevenir o desbalanceamento das fases e a consequente redução da resistência do aço frente à corrosão. A forma estudada é realizando um tratamento superficial através do processo Gas Tungsten Arc Welding (GTAW) sobre o cordão de solda gerado por soldagem a laser pulsado Neodymium-Doped Yttrium Aluminium Garnet (Nd:YAG), na condição autógena, com parâmetros adequados da soldagem a laser e variando o aporte térmico do processo GTAW. Foram produzidas amostras para análises metalográficas, ensaios de dureza e tração. Foi detectado que houve um aumento na fração volumétrica de austenita associada com menor dureza nas amostras submetidas ao processo GTAW em relação às que foram obtidas apenas com o passe de solda devido ao laser, sendo que os maiores teores de austenita (e menores durezas) foram obtidas nos maiores aportes térmicos do processo GTAW sem haver refusão do cordão de solda a laser. Nos ensaios de tração foi verificado que a realização do tratamento sobre a solda não influenciou negativamente nas propriedades mecânicas, visto que os corpos de prova testados romperam no metal base, fora do cordão de solda.
Resumo (inglês)
Superduplex steels are stainless steels with a biphase microstructure composed of approximately 50% ferrite and 50% austenite, combining high corrosion and mechanical resistance when compared to other stainless steels. Because of that, they are increasingly used in the oil industry, parts and components exposed to seawater, an environment that promotes corrosion in metals. To enable their use in such environment, it’s necessary to control the welding process of these materials for the superduplex stainless steels tend to form an excess of ferrite when welded, reducing the austenite percentage in it’s microstructure and consequently their corrosion resistance. Thus, it’s needed to search for new techniques that enchance it’s welding to prevent the phase imbalance and consequent steel weakness to corrosion. The form studied is by performing a surface treatment through Gas Tungsten Arc Welding (GTAW) after Neodymium-Doped Yttrium Aluminium Garnet (Nd:YAG) pulsed laser welding, in autogenous condition, under optimal condition of the laser welding and varying the heat input of the GTAW process. Samples were produced for metallographic analyses, hardness and tensile tests. It was detected that there was an increase in the austenite volume fraction, associated with lower hardness in the samples subjected to the GTAW process compared to those welded only with laser, and the highest austenite content (and lowest hardness) was achieved with higher heat inputs in the GTAW process without remelting the laser weld bead. It was verified on the tensile tests that the performing of treatment on the weld didn’t negatively influence the mechanical properties, since the specimens tested fractured in the base metal, out of the weld bead.
Descrição
Palavras-chave
Soldagem laser, Nd:YAG, GTAW, Tratamento superficial, Aço inoxidável, Superduplex UNS S32750
Idioma
Português
Citação
SUTER, Leonardo Camilo. Tratamento superficial com GTAW de cordões de solda do aço inoxidável super duplex UNS S32750 obtido com laser Nd:YAG pulsado. 2025. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) - Universidade Estadual Paulista (UNESP), Faculdade de Engenharia, Ilha solteira, 2025.
