Resumo A aplicação de revestimentos de ligas de níquel é comumente realizada na indústria de petróleo e gás para aumento da vida de equipamentos em ambientes agressivos, dado que este procedimento melhora a resistência à corrosão, sem um aumento significativo do custo de produção quando comparado com equipamentos maciços fabricados com outras ligas. Normalmente, as juntas são soldadas pelos processos de eletrodos revestidos, MIG/MAG ou TIG. Neste aspecto, o processo eletroescória realiza deposições com elevada energia de soldagem e baixa diluição, podendo ser uma opção interessante, uma vez que proporciona uma elevada produtividade, permitindo a soldagem com aplicação de apenas uma camada. O presente trabalho avalia propriedades mecânicas, microestruturais e de corrosão de revestimentos de liga de níquel 625 depositada em aço carbono ASTM A516 Grau 70 pelo processo eletroescória, tanto na condição como soldado quanto tratado termicamente. A deposição foi realizada com uma e duas camadas sobre chapas de dimensão 50x400x400 mm, na posição plana e energia de soldagem média de 11,7 kJ/mm. Após a soldagem realizou-se tratamento térmico a 620°C por 10 horas, sendo esta condição comparada ao estado de como soldado. Os ensaios de dobramento não indicaram evidências de defeitos. A avaliação microestrutural realizada por microscopia ótica (MO), eletrônica de varredura (MEV) e eletrônica de transmissão (MET) mostrou uma microestrutura austenítica para o depósito com pequena fração volumétrica de fases secundárias e o tratamento térmico de alívio de tensões não promoveu mudanças significativas nas propriedades. Na região de grãos grosseiros da zona termicamente afetada (RGGZTA) foi observada a ocorrência de ferrita pró-eutetóide, perlita e bainita para o depósito com 1 camada e basicamente ferrita e perlita refinadas para o deposito com 2 passes devido às baixas taxas de resfriamento. Adicionalmente, não foi verificada evidência de zona parcialmente diluída (ZPD). Os ensaios de corrosão realizados de acordo com a norma ASTM G-48 em amostras retiradas a partir da camada superior do depósito foram considerados satisfatórios, uma vez que não mostraram evidências de pites e a perda de massa foi pequena.
Abstract Nickel base alloy weld overlays are commonly used in oil & gas industry to extend the life of equipments under aggressive corrosion environments, since the overlays improve the corrosion resistance without a significant increase the cost of manufacture when compared to massive equipment. Usually, the joints are welded by SMAW, GMAW or GTAW processes. In this respect, the electro slag welding process (ESW), which promotes high heat inputs and low dilution welds, can be an interesting option for this application as it provides a high productivity, once only one layer is necessary. The present work evaluates mechanical, microstructural and corrosion properties of an Alloy 625 weld overlay deposited on ASTM A516 Grade 70 carbon steel by ESW process. The deposition was done with 1 and 2 layers in plates of dimension 50x400x400 mm, in the flat position and an average energy welding 11.7 kJ/mm. After welding, a post weld heat treatment at 620°C for 10 hours was performed, this condition being compared with the as welded condition. Bending tests showed no evidences of cracks. Microstructural evaluation performed using both optical (OM), scanning (SEM) and transmission electron microscopy (TEM) techniques showed an austenitic microstructure of the weld deposit with low proportion of secondary phases for all conditions and the post welding heat treatment did not promote significant changes on the mechanical properties. At the coarse grain heat affected zone (CGHAZ) the occurrence of proeutectoid ferrite, pearlite and bainite were found for 1 layer deposit and refined pearlite and ferrite for 2 layer deposits were the microstructural constituents observed due to the low cooling rate. In addition, no evidences of partially diluted zones (PDZ) were verified. Corrosion tests conducted on samples removed from top layer of weld overlay cladding deposit according to ASTM G 48 Method A Standard were considered satisfactory once no evidences of pittings were verified and the loss of mass was very reduced.
