soldagem automatizada mig-cw aplicada no revestimento de chapas de aço carbono 1020 com uma...

SOLDAGEM AUTOMATIZADA MIG-CW APLICADA NO REVESTIMENTO DE CHAPAS

DE AÇO CARBONO 1020 COM UMA SUPERLIGA DE NÍQUEL HASTELLOY C-276

Carlos Alberto Mendes da MotaDouglas Neves Garcia

Cássio Patrick Nunes Mendes runo Gonçalves RodriguesValtair Antonio Ferraresi

CNS030

SUMÁRIO

INTRODUÇÃO

INTRODUÇÃO

• São grandes os riscos de acidentes devido a corrosão, desgaste ou outras causas geradoras de falhas imprevisíveis em equipamentos e componentes das linhas de produção de petróleo, gás natural e mineração, com graves consequências de perdas ambientais, materiais e de vidas. É comum revestir as superfícies que estão sujeitas a ação do meio para minimizar esses problemas e aumentar a vida útil do components, nesse sentido são utilizados materiais que ofereçam maior resistência à corrosão e ao desgaste, como aços inoxidáveis e superligas de níquel.

SUMÁRIO

MATERIAIS E MÉTODOS

PROCESSO DE SOLDAGEM

MIG-CW

ARAME HASTELLOY C-276 (AWS–A5.14) [1,2mm]

GÁS DE PROTEÇÃO ARGÔNIO [20L/h]

METAL DE BASE ABNT 1020 [150x76x6,4mm]

POSIÇÃO PLANA

SENTIDO EMPURRANDO

VELOCIDADES DO ARAME [150; 166,7 E 183,3mm/s]

VELOCIDADES DE SOLDAGEM

[6,7; 8,3 E 10mm/s]

DBCP [16mm]

ÂNGULO DE ATAQUE [15°]

ÂNGULO DE TRABALHO [20°]

Tabela 01. Materiais e parâmetros do processo

MATERIAIS E MÉTODOS

FIGURA XX. Bancada de trabalho

MATERIAIS E MÉTODOS

Processo CP Vs (mm/s) Ve (mm/s)

MIG

C1 6,7 150

C2 8,3 150

C3 10 150

C4 6,7 166,7

C5 8,3 166,7

C6 10 166,7

C7 6,7 183,3

C8 8,3 183,3

C9 10 183,3

Tabela 02. Parâmetros das soldagens do processo MIG convencional

Onde: Vs= Velocidade de soldagem; Ve= Velocidade de alimentação do arame eletrodo

MATERIAIS E MÉTODOS

Processo CP Vs (mm/s) Ve (mm/s)

MIG-CW

FR1 6,7 150

FR2 8,3 150

FR3 10 150

FR4 6,7 166,7

FR5 8,3 166,7

FR6 10 166,7

FR7 6,7 183,3

FR8 8,3 183,3

FR9 10 183,3

Tabela 03. Parâmetros das soldagens do processo MIG-CW

Onde: Vs= Velocidade de soldagem; Ve= Velocidade de alimentação do arame eletrodo; Vaf= Velocidade de alimentação do arame frio

MATERIAIS E MÉTODOS

• Para comparar os processos, quanto às características geométricas e diluição, foi utilizada a equação abaixo que calcula a taxa de fusão por unidade de comprimento. Obs.: As perdas foram desconsideradas, ou seja, foi admitido o rendimento de 100%.Vsold

VelK Onde: K = Área do passe de solda;

Vel = Velocidade de alimentação do arame eletrodo;Vsold = Velocidade de soldagem.

MATERIAIS E MÉTODOS

CP – MIGK

(Ve/Vs)CP – MIG-

CWK

(Ve+Vaf)/VsC1 22,5 FR1 28,7

C2 18,0 FR2 23,0

C3 15,0 FR3 19,2

C4 25,0 FR4 31,2

C5 20,0 FR5 25,0

C6 16,7 FR6 20,8

C7 27,5 FR7 35,0

C8 22,0 FR8 28,0

C9 18,3 FR9 23,3

Tabela 04. Valores de K. Processos MIG e MIG-CW

MATERIAIS E MÉTODOS

• Análise das características geométricas

Figura xx. Seccionamento para a retirada das amostras

MATERIAIS E MÉTODOS

• Análise das características geométricas

• 300 Mesh• Nital 2%

Figura xx. Medição das características geométricas e da área do passe de solda.

Onde: L = largura; R = reforço; P = penetração; ZF = zona fundida e MD = metal depositado

SUMÁRIO

RESULTADOS

Figura xx. Seção transversal das amostras soldadas pelos processos MIG e MIG-CW

RESULTADOS

CPMIG

Penetração média (mm)

Reforço médio (mm)

Largura média (mm)

R/L

C1 1,6 3,8 8,5 0,45C2 1,3 3,3 7,5 0,44C3 1,2 3,0 6,8 0,44C4 1,4 3,9 9,5 0,41C5 1,5 3,4 7,8 0,44C6 1,4 3,2 7,5 0,43C7 1,8 4,1 9,8 0,42C8 1,6 3,6 8,9 0,40C9 1,4 3,3 8,4 0,39

Tabela 05. Dados das características geométricas dos passes isolados. Processo MIG

RESULTADOS

CPMIG-CW

Penetração média (mm)

Reforço médio (mm)

Largura média (mm)

R/L

FR1 1,1 4,2 9,3 0,45FR2 1,0 4,0 8,7 0,46FR3 1,2 3,7 8,2 0,45FR4 1,2 4,3 9,7 0,44FR5 1,0 4,1 8,9 0,46FR6 0,7 3,9 8,5 0,46FR7 1,4 4,6 10,8 0,43FR8 1,1 4,2 9,5 0,44FR9 1,0 4,0 9,1 0,44

Tabela 06. Dados das características geométricas dos passes isolados. Processo MIG-CW

RESULTADOS

Figura xx. Valores de reforços em função de K. MIG e MIG-CW (25% Ve)

RESULTADOS

Figura xx. Valores de largura em função de K. MIG e MIG-CW (25% Ve)

RESULTADOS

Figura xx. Valores de R/L em função de K. MIG e MIG-CW (25% Ve)

RESULTADOS

CP – MIGDiluição

(%)CP – MIG-

CWDiluição

(%)C1 22 FR1 13C2 26 FR2 12C3 22 FR3 12C4 26 FR4 14C5 25 FR5 13C6 20 FR6 11C7 24 FR7 14C8 20 FR8 12C9 20 FR9 12

Tabela 07. Dados da diluição dos passes isolados. Para MIG e MIG-CW

RESULTADOS

Figura xx. Valores de diluição em função de K. MIG e MIG-CW

SUMÁRIO

CONCLUSÕES

» A adição do arame frio à poça de fusão não perturbou a estabilidade do processo MIG-CW conforme revelou a análise superficial dos revestimentos;

» As soldas de revestimento apresentam bom acabamento superficial, ausência de defeitos como porosidade e mordedura;

» O processo MIG-CW apresentou uma redução na diluição dos depósitos quando comparado ao processo convencional.

SUMÁRIO

AGRADECIMENTOS

» Os autores agradecem a CAPES, CNPQ, FINEP, PETROBRÁS/CENPES, REMULT/ Núcleo UNI&REV e aos demais companheiros de pesquisa.

SUMÁRIO

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS» ALCÂNTARA, N.G. et al. Tecnologia da Soldagem, I Workshop de

Grupos de Pesquisa do DEMA» MODENESI, P.J., Soldabilidade dos Aços Inoxidáveis, Coleção

Tecnologia da Soldagem- Senai» GARCIA, D.N. Estudo da Soldagem em Múltiplos Passes Depositada em

Juntas V Pelos Processos MAG e MAG com Arame Frio» SÁBIO. A. D. Estudo da Viabilidade Operacional do Processo de MAG

com Alimentação Adicional de Arame Frio» BACELAR, A.R.C. & FERRAZ, A.C. Estudo da Viabilidade Operacional

do Processo de Soldagem MAG com Alimentação Adicional de um Arame Frio

» ZEEMANN, A. Soldagem dos Aços Austeníticos» JÚNIOR, L.P.D.S.C; BRAGA, E.D.M.; FERRARESI, V.A. Parâmetros

Otimizados para Revestimento de Chapas de Aço Carbono pelo Processo MIGDWOA com Arame ER 308LSI

» ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR13284: 1995, Normas para metodologia de tratamento metalográfico

OBRIGADO!