Resumo O presente trabalho objetiva o estudo de técnicas de soldagem aplicadas a reparo de componentes fabricados em aço ASTM A387 Gr.11, largamente utilizado em aplicações da indústria do petróleo e gás. Devido ao regime de trabalho e necessidade de utilização de materiais com boa resistência mecânica e à corrosão, utilizou-se como metal de adição a liga UNS N06625 (Inconel 625). O processo de soldagem utilizado foi o MIG/MAG e a técnica de soldagem aplicada foi a dupla camada. A metodologia do presente trabalho foi dividida em etapas, sendo a primeira a realização de ensaios exploratórios para definir a relevância dos fatores de controle estudados. A segunda etapa consistiu na aplicação do critério de dureza e de microestrutura para definir as melhores relações de energia para aplicação da técnica da dupla camada. A técnica da dupla camada se mostrou eficaz na melhora das propriedades da microestrutura da ZAC-GG dos revestimentos, verificou-se intenso refinamento de grão. Houve também redução nas medidas de dureza e microdureza. Para ambos os gases de proteção utilizados (Ar+25%He e Ar+4%CO2) foi possível obter relações de energia com afastamentos positivos. Em todas essas relações a energia da segunda camada foi maior que a energia da primeira camada.

Abstract This work aims to study welding techniques applied to repair of components made of ASTM A387 Gr.11 steel, widely used in the oil and gas industry. Due to the working conditions it is needed use materials having good strength and corrosion resistance. UNS N06625 Ni-based alloy (Inconel 625) was used as the filler metal. MIG / MAG welding process was used to apply the temper bead welding technique with two layers. The methodology of this study was divided in stages, in the first one, exploratory trials were carried out to define the relevance of the studied control factors. In the second step, hardness and microstructure criteria were applied for defining the best heat input relations for the application of the double layer technique. The double layer technique was effective in improving the properties of the microstructure in heat affect zone coatings, it was found intense grain refinement. There was also a reduction in microhardness and hardness measurements. For both used shielding gases (Ar + 25% He and Ar + 4% CO2) have been achieved heat input relations with positive deviations. In all these relations the heat input of the second layer is greater than the heat input of the first layer.

Resumo O presente trabalho visa investigar a microestrutura formada na soldagem dissimilar entre chapas de aços inoxidáveis ferríticos AISI 410S e aços inoxidáveis austeníticos AISI 304L pelo processo friction stir welding. A soldagem foi realizada com o ajuste dos seguintes parâmetros: rotação 450 rpm; velocidade de soldagem de 1,0 mm/s; e força axial 40 kN. O aço AISI 410S foi posicionado no lado de avanço enquanto que o aço AISI 304L foi posicionado no lado de retrocesso. A análise consistiu de preparação metalográfica e caracterização microestrutural por microscopia ótica e microscopia eletrônica de varredura. Para o aço AISI 410S foi observada a formação de martensita associada com ferrita na zona de mistura (ZM), zona termomecanicamente afetada (ZTMA) e na zona afetada pelo calor (ZAC). As características do processo de soldagem FSW resultaram num refino de grão para o aço inoxidável ferrítico, posicionado no lado de avanço, tanto na ZM quanto nas ZTMA e ZAC. O mesmo comportamento não foi observado para o lado austenítico.

Abstract This study aims to investigate the microstructure formed in dissimilar welding between AISI 410S ferritic stainless steel and AISI 304L austenitic stainless steels plates by friction stir welding process. The welding was performed setting the following parameters: rotation 450 rpm; welding speed of 1.0 mm/s; and axial force 40 kN. The AISI 410S was positioned on the advancing side while the AISI 304L steel was positioned in the retracting side. The analysis consisted of metallographic preparation and microstructural characterization by optical microscopy and scanning electron microscopy. For AISI 410S ferritic stainless steel was found martensite formation in association with ferrite in the stir zone (SZ), thermomechanically affected zone (TMAZ) and heat-affected zone (HAZ). The characteristics of the FSW welding process for the ferritic stainless steel resulted in grain refining, whether in the SZ, TMAZ and HAZ. In the austenitic stainless steel side, the same behavior was not found.