Abstract: This work aims to analyze the influence of low temperature on the toughness of a high-strength steel HARDOX 450® joints welded by the Metal Core Arc Welding (MCAW) process. Impact toughness tests (Charpy V-notch test) were performed on the 10 mm base metal (BM), weld metal (WM), and heat-affected-zone (HAZ) at temperatures of -100 °C, -80 °C, -60 °C, -20 °C, 0 °C, and 25 °C to obtain the ductile-brittle transition curve for each of these regions. Additionally, the tensile test and metallographic characterization were performed in order to complement the evaluation of the welded joint. The results of the impact tests showed higher toughness values of the base metal compared to the other two regions of the weld joint analyzed (WM and HAZ). The low toughness present in the HAZ is related to its microstructure composed of Widmanstätten ferrite and coarse grain. However, temperatures of -100 °C and -80 °C show the absorbed energy values in the three regions remarkably close to each other (between 11 J and 20 J).

Resumo: O presente trabalho visa analisar a influência da temperatura baixa na tenacidade ao impacto de juntas de aço de alta resistência HARDOX 450® soldadas através do processo Metal Core Arc Welding (MCAW). Para tanto foram realizados ensaios de tenacidade ao impacto (ensaio de Charpy com entalhe em V) no metal base de 10 mm (MB), no metal de solda (MS) e na zona termicamente afetada (ZTA) nas temperaturas de -100 °C, -80 °C, -60 °C, -20 °C, 0 °C e 25 °C com o objetivo de levantar a curva de transição dúctil-frágil para cada uma dessas regiões. Adicionalmente, foi realizado ensaio de tração e caracterização metalográfica a fim de complementar a avaliação da junta soldada. Os resultados dos ensaios de impacto mostraram maiores valores de tenacidade do metal base em relação às outras duas regiões da junta solda analisada (MS e ZTA). A baixa tenacidade apresentada na ZTA está relacionada à sua microestrutura composta por ferrita de Widmanstätten e grão grosseiro. Contudo, as temperaturas de -100 °C e -80 °C apresentam os valores de energia absorvida nas três regiões bem próximos entre si (de 11 J a 20 J).

A soldagem por arco elétrico é a técnica mais empregada para reparar estruturas de grande porte, mas apresenta desvantagens associadas à solidificação do metal de solda. Então a utilização de processos de solda por atrito, especificamente o processo FHPP (Friction Hydro Pillar Processing) que consiste na utilização de pinos para reparo por atrito, apresenta vantagens por ser um processo realizado no estado sólido. Menores temperaturas estão envolvidas e não existe influência do ambiente externo, minimizando os problemas nos reparos estruturais. Este trabalho teve como objetivo observar a variação dos parâmetros do processo e os efeitos desses na microestrutura e qualidade do reparo. O estudo comparou diferentes forças axiais nos reparos com aço C-Mn através de metalografias e perfis de microdureza. Uma força axial maior resultou em um menor tempo de processo, em uma microestrutura mais homogênea e evitou os defeitos "falta de adesão" na zona de ligação e "cisalhamento a quente" do pino.

The arc welding it is the most used technique to repair large structures, however, has disadvantages that result from the solidification of the weld metal. So the use of friction welding, specifically the FHPP (friction hydro pillar processing) process that consists on using plugs for friction repair, presents advantages because it is a process that is carried out on the solid state. Lower temperatures are involved and do not have the influence of the external environment, minimizing the problems on structure repairs. This work has the objective of observe the process parameters variation and their effects on microstructure and on the quality of the repair. The study compared different axial forces on repairs whit C-Mn steel through of metallographic and microhardness profiles. A higher axial force results in less time of process, in a more homogeneous microstructure, and avoided the defects "noncompliance" in the bounding zone and "hot shear" of the plug.