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Título: Análise da microdureza e diluição de revestimentos soldados de Inconel 625 em aço 4340
Título(s) alternativo(s): Analysis of microhardness and dilution of welding coatings of Inconel 625 on SAE 4340 steel
Autor(es): Moreira, Maycon Weiber
Orientador(es): Biscaia, Ricardo Vinicius Bubna
Palavras-chave: Soldagem
Revestimentos
Engenharia mecânica
Welding
Coatings
Mechanical engineering
Data do documento: 28-Nov-2018
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Guarapuava
Citação: MOREIRA, Maycon Weiber. Análise da microdureza e diluição de revestimentos soldados de Inconel 625 em aço 4340. 2018. 67 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Guarapuava, 2018.
Resumo: Na última década, no Brasil, as explorações dos poços de petróleo em águas ultraprofundas tem se intensificado, impulsionadas principalmente pela descoberta de petróleo no pré-sal. Assim, faz-se necessário o desenvolvimento dos materiais utilizados nesse setor, de forma a aumentar a resistência à corrosão e também ao desgaste. Graças às suas ótimas propriedades mecânicas como alta dureza, ductilidade e resistência mecânica, o aço SAE 4340 é muito utilizado no setor petrolífero. Contudo, a corrosão é um fator limitante para a utilização desse aço em ambientes muito agressivos, como a água do mar, acidez do petróleo e as altas pressões dos locais de extração, necessitando de medidas protetivas para utilização desse material nessas condições. O Inconel 625, uma superliga de níquel, por apresentar alta resistência à tração, boa soldabilidade e excelente resistência à corrosão, mostra-se uma boa alternativa para aplicação como revestimento do aço citado. Portanto, esse trabalho visou comparar o efeito das variações de processo do revestimento por soldagem MAG, por meio da caracterização dos perfis de microdureza e da diluição da liga Inconel 625 depositada em aço 4340, de forma a obter a combinação de parâmetros de soldagem que proporcionasse as melhores características mecânicas para o material dissimilar analisado. Os resultados mostraram a influência do pré-aquecimento e da variação da tensão de soldagem na diluição dos cordões de solda, como também no perfil de dureza das amostras revestidas. Apesar das amostras nas quais utilizou-se tensão de soldagem de 18,4 V, apresentarem menores valores de diluição, apresentaram também maiores concentrações de dureza acima de 350 HV, o que pode gerar possíveis trincas na região da solda. Para as amostras onde utilizou-se tensão de 22,1 V, apresentaram maior diluição, contudo obtiveram valores menores para concentrações de dureza acima de 350 HV, bem como maior espessura da ZTA. Portanto não há um processo que se sobressai de forma absoluta. Assim, deve-se analisar e considerar os resultados obtidos no presente trabalho para a seleção dos parâmetros de processo. O pré-aquecimento não exerceu benefícios significativos nos perfis estudados.
Abstract: In the last decade, in Brazil, explorations of oil wells in ultra-deep waters have intensified, driven mainly by the discovery of oil in the pre-salt. Therefore, it is necessary to develop the materials used in this sector, in order to increase the resistance to corrosion and also to the wear. Owing to its excellent mechanical properties, such as: high hardness, ductility and mechanical resistance, the SAE 4340 steel is widely used in the oil sector. However, corrosion is a limiting factor for the use of this steel in very aggressive environments, such as: sea water, petroleum acidity and high pressure of the extraction sites, requiring protective measures to use this material under these conditions. Inconel 625, a nickel superalloy, because it has high tensile strength, good weldability and excellent corrosion resistance, this shows a good alternative for application as coating of the cited steel. Thus, this work aimed at comparing the effect of variations of processes of the coating by MAG welding, through the characterization of the hardness profiles and the dilution of the Inconel 625 alloy deposited in 4340 steel, in order to obtain the process that provided the best mechanical characteristics for recovered material. The results showed the influence of preheating and of variation of the voltage on the dilution of the weld beads as well as the hardness profile of the coated samples. In spite of the samples, in which a welding voltage of 18.4 V was used, they presented lower values of dilution, they also presented higher concentrations of hardness above 350 HV, which can generate possible cracks in the region of the weld. For the samples where a tension of 22.1 V was used, they presented higher dilution, but obtained lower values for hardness concentrations above 350 HV, as well as a greater thickness of the ZTA. Therefore, there is no process that stands out absolutely. Thus, we must analyze and consider the results obtained in the present work for the selection of process parameters. Preheating did not have significant benefits in the profiles studied.
URI: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/11794
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