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Doctoral Thesis
DOI
10.11606/T.3.2011.tde-30032012-121048
Document
Author
Full name
Paulo Eduardo Alves Fernandes
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2011
Supervisor
Committee
Ruggieri, Claudio (President)
Andrade, Arnaldo Homobono Paes de
De Lazzari, Claudio Parra
Donato, Gustavo Henrique Bolognesi
Taniguchi, Célio
Title in Portuguese
Avaliação da tenacidade à fratura da zona afetada pelo calor (ZAC) do aço API 5L X80 soldado pelos processos SMAW e FCAW
Keywords in Portuguese
Acabamento de superfícies
Mecânica da fratura
Soldagem a aço
Soldagem a gás
Tenacidade dos materiais
Abstract in Portuguese
O presente trabalho investiga a soldabilidade dos aços ARBL (Alta Resistência e Baixa Liga) API 5L X80) e a tenacidade da ZAC (Zona Afetada pelo Calor), assim como a sua correlação com o ensaio CTOD (Crack Tip Opening Displacement) nos processos de soldagem Eletrodo Revestido estudado por Silva [2009] e GMAW-STT® (Gas Metal Arc Welding Surface Tension Transfer®) no passe de raiz com FCAW (Flux Core Arc Welding) para os passes de enchimento e acabamento. Foram utilizados corpos de provas SENB em chapa com espessura de 19 mm e chanfro em ½ V, onde ficaria mais fácil a localização do entalhe na região de grãos grosseiros na zona afetada pelo calor (parte reta do chanfro). Ensaio de tração e impacto Charpy entalhe com 1/2 V foram utilizados para determinar as propriedades mecânicas e de impacto do material testado. Foram comparados os processos SMAW (Eletrodo Revestido), muito utilizado para a soldagem de gasodutos e oleodutos, com os processos GMAW-STT® e FCAW, que têm maior produtividade do que o SMAW. A soldabilidade dos aços ARBL está associada às regiões da ZAC (Zona Afetada pelo Calor) que, por sua vez, encontra-se correlacionado com o processo de soldagem, composição química e com os parâmetros de soldagem utilizados durante o processo de solda, sendo que a qualificação dos procedimentos geralmente não exige o ensaio de tenacidade, como o CTOD.
Title in English
Evaluation of fracture toughness of the heat affected zone (HAZ) of API 5L X80 steel welded SMAW and FCAW.
Keywords in English
API 5L X80
FCAW
Heat affected zone
SMAW
Toughness
Abstract in English
This work studies HSLA steels (High Strength Low Alloy) API 5L X80 weldability, HAZ (Heat Affected Zone) fracture behavior and their relationship with the CTOD test (Crack Tip Opening Displacement) on the welding processes SMAW (Shielded Metal Arc Welding) studied by Silva [2009] and GMAW-STT® (Gas Metal Arc Welding Surface Tension Transfer®) in the root pass with FCAW (Flux Core Arc Welding) others welding passes. There were used 19 mm width SENB plate samples with a half V groove, where would be easier to locate the crack in the HAZ coarse grain region. Conventional tensile and Charpy V-Notch were performed to determinate mechanical and impact properties of the tested materials. SMAW process, widely used for gas and oil pipelines welding, was compared with GMAW and FCAW processes which have a better productivity than the first one. The HSLA steels weldability is related with HAZ region which also depends on welding process, its parameters and material chemical composition. Normally is not necessary to perform toughness test as CTOD test to evaluate the procedures.
 
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Publishing Date
2012-04-05
 
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