Abstract Welded joints for subsea systems are usually buttered with a nickel alloy, heat-treated and then joined together. Although the majority of these joints have been successful throughout their service, some have suffered catastrophic failure, leading to investigations into the possible causes. The use of heat treatment has been considered the primary cause for failure in this type of joint. The main objective of this article is, with background on the methodology used on Double-Layer Controlled Deposition Technique – DL-CDT, along with the LPTS decision diagrams, to determine the relations between the buttering parameters that allow the welding of subaquatic joints, and the low need for heat treatment. MIG single-bead-on-plate welding was executed on samples of AISI 8630M steel. The welded samples were submitted to metallographic analyses of their geometric and microstructural characteristics and the confection of decision diagrams. Among the 200 possible relationships between the buttering parameters, only one presented positive gaps over all criteria. Grain refinements were observed in the HAZ of joints buttered for the parameters approved by the decision diagrams, while for the joints submitted to the Post Welding Heat Treatment (PWHT) peaks of microhardness on the buttering interface were found, which may result in fragilization of that region.

A energia de soldagem pode ser ajustada tanto por meio do controle da potência (tensão e corrente de soldagem) quanto por meio da velocidade de soldagem. Tais formas de ajustes modificam os efeitos da energia de soldagem sobre a junta, o que pode influenciar de forma distinta as tensões residuais resultantes na mesma. Desta forma, o objetivo deste trabalho é avaliar o efeito da energia de soldagem, considerando seu ajuste através da alteração individual e independente da corrente e da velocidade de soldagem, sobre as tensões residuais resultantes em juntas soldadas com multipasse. Foram empregadas amostras de aço estrutural chanfradas em meio-v e soldadas utilizando eletrodo revestido. Aplicaram-se três energias de soldagem obtidas por meio de três níveis distintos de corrente e de velocidade de soldagem. As amostras foram levadas a um difratômetro de raios-x portátil onde foram levantados os perfis de tensões residuais na superfície das mesmas. Uma verificação importante foi que diferentes parâmetros de soldagem que resultam em aportes térmicos "iguais", geram níveis diferentes de tensões residuais, ou seja, a energia de soldagem não pode ser considerada de forma isolada em análises de níveis de tensões residuais resultantes da soldagem multipasse.

The energy input in welding can be adjusted by either control of welding power (voltage and welding current) or welding speed. These different ways of changing can result in different residual stress profiles in the welded joint. Then, the aim of this work is to evaluate, in an independent way, the welding energy input, current and speed effect on the final residual stresses of a multipass joint. Semi-v chamfered samples of structural steel and SMAW process was used. Three different levels of welding current and speed was employed in order to get three levels of energy input. The residual stress measurement was accomplished through X-ray diffraction, using a minidiffractometer for measurement in field. The energy input showed a non-linear relationship with the residual stresses and it was observed that the most influential parameter was the welding speed, what can be a trouble, since this parameter is the less controlled in manual welding.

O objetivo desse trabalho é avaliar o efeito da soldagem TIG orbital sobre o nível de tensões residuais da junta, sobre a microestrutura resultante e sobre o aspecto superficial do cordão de solda, considerando os efeitos da energia de soldagem, do número de passes e do tipo de pulsação (corrente e rotação) em tubos de pequeno diâmetro e contribuir para a análise de decisões de se aplicar ou não testes hidrostáticos ou TTPS. Os corpos de prova soldados com diferentes níveis de energia, pulsação e número de passes foram submetidos à medição de tensões residuais em um difratômetro de Raios-X. As amostras também foram submetidas a análises metalográficas. Conclui-se que as tensões residuais na superfície externa dos tubos são de caráter compressivo. O nível de tensões residuais nos tubos cai com o aumento da energia de soldagem e é menor para tubos soldados utilizando pulsação do que com os soldados sem pulsação e, para esse trabalho, não foi influenciado substancialmente pelo número de passes. As amostras analisadas apresentaram microestruturas convencionais para o aço empregado.

This work aims in evaluate the effect of orbital TIG welding on the joint's residual stress level, the final microstructure and the superficial aspect of the weld filet, observing the welding energy, number of passes and the type of pulsation effects in small diameter pipes. The test specimens were welded with different energy, pulsation and number of passes levels and after that it were submitted to residual stress measurement in a X-Ray diffractometer, samples were extracted from the test specimens and it were submitted to metallographic analysis. The ending of this work is that: residual stress in the pipes outer surface are compressive, residual stress level in pipes goes down with increasing welding energy, it is smaller for pipes welded with pulsation and in this work it were not effectively influenced by number of passes. Metallographic analyses have shown expected microstructures for the employed material.