Avaliação experimental e numérica da soldabilidade dos aços inoxidáveis duplex 2205 e superduplex 2507

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MetadadosDescriçãoIdioma
Autor(es): dc.contributorCastro, José Adilson de-
Autor(es): dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/4613010410524009-
Autor(es): dc.contributorRodríguez Durán, Jorge Alberto-
Autor(es): dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/5267450168322885-
Autor(es): dc.contributorRibeiro, Rosinei Batista-
Autor(es): dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/5938003791536092-
Autor(es): dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/6214883523899473-
Autor(es): dc.creatorAlmeida, Darlene Souza da Silva-
Data de aceite: dc.date.accessioned2024-07-11T18:02:59Z-
Data de disponibilização: dc.date.available2024-07-11T18:02:59Z-
Data de envio: dc.date.issued2022-10-31-
Data de envio: dc.date.issued2022-10-31-
Fonte completa do material: dc.identifierhttp://app.uff.br/riuff/handle/1/26734-
Fonte: dc.identifier.urihttp://educapes.capes.gov.br/handle/capes/762510-
Descrição: dc.descriptionO sustentável crescimento na utilização de aços inoxidáveis na indústria de energia, principalmente no setor de óleo e gás, tem motivado o estudo e desenvolvimento desta classe de materiais no que diz respeito às propriedades mecânicas e de resistência à corrosão e, principalmente, à manutenção de tais propriedades nas juntas soldadas destes materiais. Visando alcançar um melhor entendimento sobre a soldabilidade dos aços inoxidáveis bifásicos ferrítico-austeníticos que vêm tomando lugar dos aços inoxidáveis austeníticos em muitas aplicações industriais, este trabalho teve como objetivo avaliar a influência do aporte térmico de soldagem e da composição química do gás de proteção sobre a microestrutura da zona termicamente afetada (ZTA) e zona fundida (ZF) e sobre o dimensionamento do cordão de solda dos aços inoxidáveis duplex 2205 e superduplex 2507. Para isso, chapas destes dois materiais foram soldadas pelo processo GMAW (Gas Metal Arc Welding) com corrente pulsada utilizando três níveis de aporte térmico (0,6; 1,7 e 2,9 kJ/mm para o AID 2205 e 0,5; 1,5 e 2,2 kJ/mm para o AISD 2507) e, ainda, utilizando dois diferentes gases de proteção para o AISD 2507. Um modelo baseado nas equações de transporte de calor (solucionadas pelo método de volumes finitos) foi utilizado para simular a soldagem do AISD 2507. Resultados numéricos comparados a resultados experimentais atestaram a capacidade do modelo em prever o histórico térmico das chapas durante a soldagem. A caracterização microestrutural das juntas soldadas realizada por meio de microscopia óptica e microscopia eletrônica de varredura mostrou que: maiores aportes térmicos levaram à maior formação de austenita na ZF; a utilização de gás de proteção contendo nitrogênio mostrou-se efetiva para elevação da fração de austenita na ZF das juntas de AISD 2507, levando a diferenças de até 17,9 pontos percentuais; na ZTA, a elevação do aporte térmico resultou em maior crescimento de grão; baixos aportes térmicos (0,6 kJ/mm para o AID 2205 e 0,5 kJ/mm para o AISD 2507) levaram à precipitações de nitretos de cromo na ZTA e ainda, para o AISD 2507 soldado com gás contendo nitrogênio, a precipitação ainda ocorreu para o aporte de 1,5 kJ/mm. Observou-se que a geometria dos cordões de solda foi controlada pelos parâmetros de pulso de corrente impossibilitando a avaliação da influência do gás de proteção sobre esta.-
Descrição: dc.descriptionCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior-
Descrição: dc.descriptionSustainable growth in the use of stainless steels in power industry, particularly in the oil and gas industry has motivated the study and development of this class of materials with respect to mechanical properties and corrosion resistance, and especially the maintenance of these properties in welded joints of these materials. Aiming to achieve a better understanding about the weldability of biphasic ferritic-austenitic stainless steels, which are taking place of austenitic stainless steels in many industrial applications, this study was designed to evaluate the influence of heat input and chemical composition of the shielding gas on the microstructure of heat affected zone (HAZ) and fused zone (FZ) and dimensions of the weld bead for duplex 2205 and superduplex 2507 stainless steels. Therefore, plates of these two steels were welded by GMAW Pulsed process using three levels of heat input (0.6, 1.7 e 2.9 kJ/mm for the DSS 2205 and 0.5, 1.5 e 2.2 kJ/mm for the SDSS 2507) and also using two different shielding gases for the SDSS 2507. A model based on the equations of heat transport (solved by finite volume method) was used to simulate welding of SDSS 2507. Numerical results compared with experimental results confirmed the ability of the numerical model to predict the thermal history of the plates during welding. Microstructural characterization of welded joints performed by optical and scanning electron microscopy showed that: higher heat inputs led to increased formation of austenite in FZ; the use of shielding gas containing nitrogen was effective for increasing the fraction of austenite in the FZ of SDSS 2507 welded joints, leading to differences of up to 17.9 percentage points; in the HAZ, raising the heat input resulted in higher grain growth; low heat inputs (0.6 kJ/mm for the DSS 2205 and 0.5 kJ/mm for the SDSS 2507) led to precipitation of chromium nitride in the HAZ and also for the SDSS 2507 welded with gas containing nitrogen, the precipitation also occurred for the heat input 1.5 kJ/mm. It was observed that the geometry of the weld beads was controlled by the parameters of current pulse, making it impossible the evaluation of the influence of the shielding gas composition on this.-
Descrição: dc.description132 p.-
Formato: dc.formatapplication/pdf-
Idioma: dc.languagept_BR-
Direitos: dc.rightsOpen Access-
Direitos: dc.rightsCC-BY-SA-
Palavras-chave: dc.subjectDuplex-
Palavras-chave: dc.subjectSuperduplex-
Palavras-chave: dc.subjectSoldabilidade-
Palavras-chave: dc.subjectSimulação computacional-
Palavras-chave: dc.subjectZTA-
Palavras-chave: dc.subjectMicroestrutura-
Palavras-chave: dc.subjectAço inoxidável-
Palavras-chave: dc.subjectSoldagem-
Palavras-chave: dc.subjectEngenharia Metalúrgica-
Palavras-chave: dc.subjectProdução intelectual-
Palavras-chave: dc.subjectDuplex-
Palavras-chave: dc.subjectSuperduplex-
Palavras-chave: dc.subjectWeldability-
Palavras-chave: dc.subjectComputer simulation-
Palavras-chave: dc.subjectHAZ-
Palavras-chave: dc.subjectMicrostructure-
Título: dc.titleAvaliação experimental e numérica da soldabilidade dos aços inoxidáveis duplex 2205 e superduplex 2507-
Tipo de arquivo: dc.typeDissertação-
Aparece nas coleções:Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense - RiUFF

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