[pt] Os aços de alta resistência avançados estão sendo desenvolvidos e usados para a indústria automotiva devido à sua excelente combinação de alta resistência e ductilidade, acarretando na minimização de custo e peso e maximização da segurança. A soldagem por fricção e mistura mecânica a ponto (Friction Stir Spot Welding – FSSW) é uma nova variante do processo de fricção e mistura mecânica (Friction Stir Welding – FSW), que é um processo de soldagem no estado sólido, e pode ser aplicada em uma variedade de indústrias que necessitam de soldagem a ponto como a indústria aeroespacial, automotiva, nuclear, óleo e gás, transporte e outras indústrias que necessitam fazer a junção dos metais usando, geralmente, uma configuração de sobreposição. O presente trabalho é um estudo exploratório para melhor compreensão da soldagem por fricção e mistura mecânica a ponto do aço TRIP 800. Diferentes corpos de prova foram produzidos usando velocidades de rotação da ferramenta de 1600, 2000 e 2400 rpm e tempos de espera de 2s e 3s. Além da caracterização metalúrgica e determinação de microdureza, ensaios de cisalhamento e cross-tension foram realizados para avaliar o desempenho mecânico das juntas. / [en] Advanced high strength steels (AHSS) are being developed and are being used for the automotive industry due to their exceptional combination of high strength and ductility, which leads to cost and weight savings and better safety. Friction Stir Spot Welding (FSSW) is a novel variant of Friction Stir Welding (FSW), which is a solid-state joining process without bulk melting and can be applied in a variety of industries that require spot welding such as aerospace, automotive, marine, nuclear, oil and gas, transportation industries and other industries that need to join metals together, generally using an overlap configuration. The present contribution is an exploratory study to a better understanding of a TRIP 800 friction stir spot welding. Different samples were produced using tool rotational speeds of 1600, 2000 and 2400 rpm and dwell time of 2s and 3s. Besides the metallurgical characterization and microhardness determination, lap-shear and cross-tensile tests were carried out to evaluate the mechanical performance of the joints.

[pt] Os aços inoxidáveis duplex (AID) são uma classe de aços que combinam a alta resistência mecânica da ferrita e a ductilidade da austenita possuindo alto limite de escoamento e resistência à corrosão, sendo empregados em meios corrosivos com solicitações mecânicas elevadas. As boas propriedades mecânicas e de resistência à corrosão se devem a microestrutura duplex (ferrita e austenita), com proporções volumétricas similares, e cujo balanço é controlado por meio da composição química e tratamentos térmicos durante a fabricação. No entanto, durante processos de fabricação e manutenção, como a soldagem por fusão, em função do processo utilizado e dos ciclos térmicos impostos, assim como pela presença de gases de proteção que induzem determinada atmosfera, as propriedades do metal de solda e da zona termicamente afetada (ZTA), podem ser alteradas. Deste modo, a composição química, a distribuição dos elementos de liga e balanço das fases destas regiões serão suscetíveis a transformações de fases como ferritização, precipitação de fases indesejáveis e perda de elementos de liga, como níquel e nitrogênio, resultando em redução da resistência à corrosão. A presença de nitrogênio nos aços duplex, tanto em conjunto ou como substituto para o níquel, influencia na formação da austenita e também no controle da cinética de transformação de fases durante o resfriamento. O presente trabalho teve como objetivo estudar os efeitos do nitrogênio e do níquel na transformação de fases de dois aços inoxidáveis duplex (SAF 2304 e 2507) durante dois processos de soldagem: autógena e com metal de adição contendo Ni. Ambas as soldagens foram realizadas com aporte térmico fixo e com um e dois passes, utilizando a técnica de cordão sobre chapa para a soldagem com metal de adição. Foram utilizados dois gases de proteção, Ar e Ar + N2. Foram avaliadas a dureza e a resistência à corrosão por cloreto. A microestrutura da ZTA e composição química final do metal de solda alteraram significativamente, comparados ao metal de base. A fração volumétrica da fase austenítica na ZTA reduziu em todas as situações avaliadas. A presença de nitrogênio no gás de proteção manteve o teor deste elemento constante ou mais elevado no metal de solda. Cada conjunto de condições de soldagem aplicada apresentou diferentes características de dureza e resistência à corrosão por pites, sendo que na soldagem autógena do SAF 2507 foram encontradas durezas mais altas e menores perdas de massa após ensaio de corrosão. Com a adição de N2 no gás de proteção o teor de nitrogênio final aumentou em relação ao teor de nitrogênio no metal base, porém a fração volumétrica de austenita não se elevou da mesma forma. / [en] Duplex stainless steels (DSS) combines high yield stress from ferrite and ductility from austenite, good mechanical and corrosion resistance. It has been used in corrosive environments associated with severe mechanical stress. The good mechanical strength and corrosive resistance properties are due to the duplex microstructure (ferrite and austenite), with the same volumetric fraction, whose balance is controlled by chemical composition and heat treatment during steel manufacturing. However, when welded by process such as fusion welding the high thermal cycles and the presence of shielding gases inducing a certain atmosphere, the properties of the weld metal (WM) and the heat affected zone (HAZ) can be significantly changed. Therefore, the chemical composition, element partioning and the phase balance in these regions (WM and HAZ) will be susceptible to phase transformations such as ferritization, precipitation of secondary phases and alloy element losses, such as nitrogen and nickel, resulting in the decrease of the corrosion resistance. The presence of nitrogen in the duplex steels, either together or as a substitute for nickel, influences the austenite formation and controls phase transformation kinetics during cooling as well. The objective of this work was to study the effect of nitrogen and nickel on the phase transformation of two duplex stainless steels (SAF 2304 and 2507) during two welding processes: autogenous and with Ni-containing filler metal, considering a fixed thermal input and welds with one and two passes, using the technique of bead on plate for the weld with filler metal. Two shielding gases were used, Ar and Ar + N2. Hardness and corrosion resistance in chloride environment were evaluated for each studied condition. Both HAZ microstructure and final chemical composition of the weld metal modified significantly, when compared to the base metal. The HAZ volume fraction of austenite was reduced, and the presence of nitrogen in the shielding gas helped to keep the nitrogen content the same or increased in the weld metal. Each set of weld parameters applied presented different characteristics of hardness and pitting resistance corrosion. The autogenous welding of the SAF 2507 presented higher hardness and low weight losses. In a general way, the addition of N2 in the shielding gas increased the nitrogen content of the weld metal for all conditions of lean duplex material, compared to the base metal, but the austenite volumetric phase did not increased in the HAZ.

[pt] O presente trabalho avalia a evolução da microestrutura e as propriedades mecânicas devido à influência do aporte de calor exercido por um procedimento de soldagem que utilizou sequencialmente dois processos de soldagem sobre um tubo de aço API 5L X80, fabricado pelo processo UOE, de um aço produzido por laminação controlada sem resfriamento acelerado. A soldagem foi realizada em um tubo de 20 de diâmetro nominal e 3/4 de espessura, fixado na posição horizontal simulando condições de campo, usando o processo MAG de curtocircuito de corrente controlada com gás de proteção CO2 (100%) para o passe de raiz e o processo por Arame Tubular com proteção gasosa Ar - CO2 (80% - 20%) para os demais passes. As propriedades mecânicas foram avaliadas segundo os ensaios mecânicos exigidos na norma API 1104, além dos ensaios de microdureza Vickers e de impacto Charpy V. As mudanças microestruturais na Zona Afetada Termicamente e Material de Solda foram avaliadas por microscopia eletrônica de varredura (MEV) e microscopia óptica. A avaliação mecânica segundo a norma API 1104 foi reprovada, onde os resultados dos ensaios de tração e Nick-Break foram aceitos e o ensaio de dobramento lateral um corpo-de-prova apresentou uma trinca superior ao comprimento máximo aceitável. Os resultados da microdureza foram aceitáveis e o resultado do impacto Charpy V, segundo a norma DNV-OS-F101, para a temperatura de 0 °C foi insatisfatório na região do metal de solda dos passes de acabamento. A região da ZTA apresentou maior energia de impacto quando comparado com o material de base à temperatura de 0 °C, embora com presença do microconstituinte A-M. / [en] The present work evaluates the changes in the microstructural and mechanical properties of an API 5L X80 steel tube due to the influence of heat input exerted during a welding procedure that used two sequential welding processes. The tubes were manufactured using the UOE process, from steel that was produced by controlled rolling without accelerated cooling. The welding was carried out on a 3/4 thick and 20 nominal diameter pipe, while it was held in a horizontal position in order to simulate field conditions, using a controlled short circuit GMAW process with CO2 (100%) gas shielding for the root pass and a flux cored arc welding process with Ar-CO2 (80% - 20%) gas shielding for the other passes. The evaluation of the mechanical properties was done by means of mechanical tests according to the API 1104 standard, in addition to the Vickers microhardness and Charpy V-notch tests. The changes in the microstructure of the Heat Affected Zone (HAZ) and the welded metal were evaluated by means of scanning electronic microscopy (SEM) and optical microscopy. The mechanical evaluation was unsatisfactory according to the API 1104 standard, while the tensile and Nick-Break test results were acceptable. The side bend test showed a crack in a specimen that exceeded the maximum acceptable value. The Vickers microhardness results were acceptable and the Charpy V-notch result, according to the DNV-OS-F101 standard, at a temperature of 0 °C, was unsatisfactory in the weld metal region of the over cap. The HAZ region showed greater energy of impact absorption compared to the base metal, at a temperature of 0 °C, even with existence of the microconstituent M-A.

[pt] Este trabalho foi desenvolvido com o objetivo de melhorar as propriedades mecânicas dos metais de solda produzidos por eletrodos oxidantes com níquel, juntamente com adições de cobre e de molibdênio, através do refino de grão ou do endurecimento por solução sólida. Os eletrodos oxidantes se caracterizam por apresentar menores teores de hidrogênio difusível quando comparado aos eletrodos rutílicos. Entretanto o metal de solda depositado com este tipo de eletrodo possui propriedades mecânicas inferiores aos eletrodos rutílicos, já que elementos de liga importantes, como Mn e Si, são perdidos por oxidação. Com a intenção de contornar esta situação procurou-se adicionar elementos de liga que não sejam significantemente afetados pelo caráter oxidante do revestimento, como Cu ou Mo. Foram preparados dois corpos de prova para soldagem, nos quais foram usinados furos espaçados e um rasgo para adição de ambos elementos, Cu e Mo. As diferentes porcentagens destes elementos foram medidas através da microanálise por Espectroscopia de Energia Dispersiva. A partir desses resultados foi realizada análise microestrutural utilizando a Microscopia Ótica, medidas do tamanho de grão, além do ensaio de microdureza para avaliar a influência de cada elemento no metal de solda. Os resultados mostraram que o molibdênio teve uma forte influência na microdureza do metal de solda quando comparado ao cobre. Em relação ao tamanho de grão, eles apresentaram influências opostas, a adição de maiores teores Mo acarretou uma diminuição do tamanho de grão e a com a adição do Cu ocorreu um pequeno aumento do grão até tornar-se constante. / [en] This work was carried out to improve the mechanical properties of weld metals deposited by nickel oxidizing electrodes, together with additions of copper and molybdenum, through the grain refinement or by solid solution hardening. The oxidizing electrodes are characterized by the lower levels of diffusible hydrogen and, hence, by the lesser possibility of cold crack formation when compared to rutile electrodes. However, the weld metal deposited with this type of electrode shows mechanical properties below that obtained by rutile electrodes, as long as important alloy elements, such as Mn and Si, are lost by oxidation. In order to avoid this situation and obtain weld metals with better mechanical properties it was added alloy elements that are not significantly affected by the oxidant character of the coating, such as Cu and Mo. Two test specimens were prepared for welding, where spaced holes and a notch were machined in each one for the addition of both elements, Cu and Mo. Different percentages of these elements were measured by Energy Dispersive Spectroscopy microanalysis. From these results it was performed microstructural analysis using optical microscopy, grain size measurements and microhardness tests to evaluate the influence of each element in the weld metal and compare them to each other. The results showed that molybdenum has a stronger influence on the microhardness of the weld metal than copper. Regarding the grain size it was noted an opposite influence of the elements, where the addition of Mo caused a decrease of the grain size and the addition of Cu caused a slightly increase, until the grain size becomes constant.

[pt] Este trabalho de tese faz parte de um estudo de desenvolvimento de aço API X80 e o objetivo deste trabalho foi avaliar o crescimento estável de uma trinca superficial localizada na zona termicamente afetada (ZTA) da junta longitudinal obtida pelo processo de arco submerso. Foram estudados dois aços API 5L X80 pertencentes aos sistemas NbCr e NbCrMo. Considerando que dutos operam sob altas pressões, gerando um estado de tensão severo sob um defeito ou trinca presente no material pode ocorrer falha da estrutura. Deste modo, torna-se necessário estudar a natureza destas trincas e o potencial de crescimento, permitindo assim controlar e prever o crescimento estável da trinca. Para avaliar o comportamento da trinca, foi utilizada a metodologia de integral J. Esta metodologia objetiva avaliar e prever o comportamento à fratura. Os resultados esperados no ensaio de integral J é a obtenção da curva de resistência J-R e o valor do JIc, que representa o valor de J no início do crescimento estável de trinca. / [en] This work of thesis is part of a study of steel development API X80 and the objective of this work was to evaluate superficial the steady growth of one crack located in the heat affected zone (HAZ) of together the longitudinal one gotten by the process of submerged arc. Two pertaining steel API had been studied 5L X80 to the systems NbCr and NbCrMo. Considering that pipes operate under high pressures, generating a severe state of tension under a present defect or crack in the material imperfection of the structure can occur. In this way, one becomes necessary to study the nature of these cracks and the potential of growth, being thus allowed to control and to foresee the steady growth of crack. To evaluate the behavior of crack, the methodology of integral J was used. This objective methodology to evaluate and to foresee the behavior to the breaking. The results waited in the assay of integral J are the attainment of the curve of resistance J-R and the value of the JIc, which represents the value of J in the beginning of the steady growth of crack.

[pt] O presente estudo faz parte de um projeto relacionado ao estudo de aplicação de tubos de aço API 5L Grau X80 fabricados no Brasil e destinados para a montagem de tubulações para o transporte de gás. Objetiva-se avaliar os parâmetros de soldagem empregados na execução da soldagem circunferencial combinando os processos de eletrodo revestido, para a execução do passe de raiz e passe quente, e arame tubular autoprotegido para a execução dos passes de enchimento e acabamento. Os resultados obtidos indicam que embora o material utilizado, tanto metal de solda como metal de base estejam atendendo aos requisitos básicos de tenacidade e resistência, em acordo com as normas, a qualificação do procedimento é dependente do desempenho dos soldadores. Existe portanto, a necessidade de habilitação técnica mais ampla quanto a formação de profissionais nesta área, excedendo assim o escopo do presente estudo cujo objetivo foi estudar e caracterizar a solda circunferencial. As propriedades mecânicas foram avaliadas mediante ensaios de dureza, tração, dobramento, ensaios nick-break e tenacidade mediante ensaios de impacto Charpy. A caracterização da junta soldada foi realizada, utilizando-se microscopia ótica e microscopia eletrônica de varredura. Embora o procedimento empregado não tenha sido qualificado pela norma API 1104, em função da execução do procedimento, os valores de resistência mecânica obtidos foram aceitáveis e a caracterização microestrutural e mecânica da junta comprova a não ocorrência de microestruturas frágeis, seja no metal de solda ou na ZTA. / [en] The current work is part of a larger project to study the application of API 5L X80 steel tubes, produced in Brazil, in gas pipeline fabrication. The objective of this work is to evaluate the effects of the process parameters used when performing a circumferential welding technique which combines the utilization of coated electrodes for the root and hot passes, while exploiting self-shielded flux cored arc welding for the filling and finishing passes. The results obtained indicate that, though the material studied, both filler metal and the base alloy, meet the basic toughness and strength specifications of the relevant standards, the final overall quality of the joint is very dependent on the skill of the welders. Although there is a necessity to guarantee an adequate level of training for these professionals for such tasks, that would be beyond the scope of then present work, as it aims to emphasize the characterization of the circumferential weld itself. The mechanical properties were evaluated using hardness measurements, bend testing, nick-break tests and toughness was evaluated by Charpy notchimpact tests. The metallographic characterization of the girth weld joint was undertaken by means of optical and scanning electron microscopy. Though the specific methodology applied has not been qualified by the API 1104 Standard, as such, the strength values obtained were of acceptable levels and an analysis of the joint`s microstructure and overall mechanical properties confirm that no typical fragile structures or phases were present either in the weld metal or the heat affected zone.

[pt] A utilização de tubos poliméricos, em sistemas de drenagem e instalações de linhas de gás está sendo cada vez mais aplicada devido à diversas características positivas desses materiais. Existem várias aplicações nas quais o material polimérico pode substituir o metálico com vantagem, pois possuem maior flexibilidade (em comparação aos tubos de aço), menor peso (consequente facilidade de manuseio), maior resistência química a diversos fluidos e ao ambiente, resistência a abrasão, baixa densidade, baixa condutividade térmica, não necessitam de pintura, além de possuírem custos menores. Porém, apesar desse tipo de tubo despertar interesse crescente em consequência da possibilidade de diversificação de formas e de suas propriedades atraentes, atualmente diversas indústrias ainda consideram sua utilização como algo não tão vantajoso, optando pela utilização de tubos como os de aço. Algumas das desvantagens dos polímeros levadas em consideração no momento da escolha entre o tipo de material a ser aplicado (comparados ao aço), podem ser: baixa resistência à altas temperaturas, baixa resistência mecânica e alto coeficiente de dilatação térmica. Um ponto crucial para as indústrias que utilizam os tubos poliméricos é o processo de soldagem dos mesmos. A forma mais tradicional de soldagem desses tubos é realizada através do processo por termofusão ou hot plate welding (soldagem por chapa quente), onde os tubos são soldados face a face (solda de topo). O estudo das variações dos parâmetros de soldagem permite que algumas das exigências e requisitos padronizados possam ser reavaliados através de experimentos, de forma a obter melhor compreensão ou até mesmo a otimização dos resultados gerados. Os procedimentos que foram utilizados na execução das soldas a serem analisadas neste trabalho são embasados na norma alemã DVS 2207, sendo o padrão mais utilizado atualmente nas indústrias como base para a aplicação dos parâmetros e requisitos do processo. Apesar desse processo oferecer grande segurança e confiabilidade, a divulgação na literatura ainda é limitada e algumas questões precisam ser discutidas, como por exemplo, a eficácia das faixas de trabalho pré-definidas. Este trabalho tem por objetivo identificar as combinações de parâmetros que permitam gerar juntas soldadas de tubos de poliamida 12 que possuam melhor qualidade e consequentemente bom desempenho. As juntas foram realizadas no Centro de Tecnologia Senai Solda (CTS). Foram estudadas diferentes configurações dos parâmetros de processo, variando pressão de preaquecimento, pressão de aquecimento e temperatura da chapa. Mudanças como, a variação da massa e a degradação do material, influenciadas por tais parâmetros, foram analisadas através dos ensaios de análise termogravimétrica. As respostas mecânicas foram analisadas por testes de rigidez e tração. / [en] The use of polymeric pipes in drainage systems and gas lines facilities are increasingly being applied due to several positive characteristics of these materials. There are several applications in which the polymeric material can replace metallic advantageously because they have greater flexibility (compared to steel pipes), lower weight (consequent ease of handling), increased chemical resistance to various fluids and to the environment, abrasion resistance, low density, low thermal conductivity, doesn t require painting, in addition to having lower costs. However, despite of such tube are awakening growing interest as a result of the possibility of diversification of forms and their attractive properties, currently several industries still consider it as something not so advantageous, opting for the use of pipes as the steel. Some of the disadvantages of the polymers taken into account in the choice of the type of material to be applied (compared to steel) can be: low resistance to high temperatures, low mechanical strength and high thermal expansion coefficient. A crucial point for the industries that use polymer pipes is their welding process. The most traditional way welding of these pipes is performed through the process by thermal fusion. It s called hot plate welding, where the pipes are welded face to face (butt-weld). The study of changes of welding parameters allows some of the requirements and standards can be reviewed through experiments in order to obtain a better understanding or even optimizing the results generated. The procedures used in the execution of the joints analyzed in this work are grounded in the German standard - DVS 2207. It s the most used standard in the industries as a basis for the application of parameters and process requirements. Although this process offer great safety and reliability, the disclosure in the literature is still limited and some issues need to be discussed, such as the effectiveness of pre-defined working range. This work aims to identify the combinations of parameters to generate welded joints of 12 polyamide pipes that have better quality and therefore good performance. The joints were made in the Centro de Tecnologia Senai - Solda (CTS). Different settings of processing parameters were studied. The microstructural changes like union of surfaces, mass variation and degradation of the material, were analyzed by the thermogravimetric analysis tests and the macro-structural changes (mechanical response) to the influence of these parameters were analyzed by stiffness and tensile tests.

[pt] As tubulações de aços utilizadas pela indústria do petróleo estão constantemente expostas à ação do ácido sulfídrico (H2S) que é o veículo para a difusão do hidrogênio no aço, provocando o surgimento de trincas induzidas pela fragilização por hidrogênio e/ou trincas de corrosão sob tensão. A junta soldada, que é considerada a região crítica dos dutos, foi o objeto de avaliação neste trabalho mediante ensaios de tração sob baixa taxa de deformação (BTD) e através da norma NACE TM0177/96 - Método A (Standard Tensile Test), verificando o seu comportamento quanto à fragilização por hidrogênio e à corrosão sob tensão em aços da classe API grau X70 e X80. Uma solução de tiossulfato de sódio foi utilizada no ensaio BTD para avaliação da fragilização por hidrogênio e corrosão sob tensão, reduzindo custos e atendendo aos ítens de segurança. Os resultados mostraram que os aços API 5L X70 e X80 são susceptíveis à fragilização por hidrogênio e à corrosão sob tensão. / [en] The steel tubes used in the Oil Industry are constantly exposed to hydrogen sulphide (H2S) which leads to the diffusion of hydrogen into the steel, provoking hydrogen induced embrittlement cracks and/or stress corrosion cracking. Welded joints, generally considered to be the critical region in pipelines, were evaluated in this study, using slow strain rate tensile testing (SSRT) and NACE TMO177/96 - Method A (standard tensile test) norm, verifying the behaviour of joints in API X-70 and X-80 grade steels, with regard to hydrogen embrittlement and stress corrosion cracking. Sodium thiosulphate was used in the slow strain rate tests permit the evaluation of hydrogen embrittlement and stress corrosion cracking while reducing testing costs and maintaining safety standards. The results show that the API X-70 and X-80 grade steels are susceptible to hydrogen embrittlement and stress corrosion cracking.

[pt] Na indústria do petróleo, as tubulações de aço que conduzem hidrocarbonetos estão constantemente submetidas à ação do gás sulfídrico (H2S).Na condição de veículo do átomo de hidrogênio, este gás pode ensejar sua difusão no aço, provocando a fragilização do mesmo. O tratamento térmico pós-soldagem,previsto nos procedimentos de soldagem convencionais qualificados pela Petrobras, atua no sentido de atenuar os efeitos danosos do hidrogênio, na medida em que reduz o nível de tensões presentes na junta soldada, quando em contato com o H2S. O presente trabalho conduz um estudo a respeito do comportamento de juntas de topo de tubulações em aço-carbono microligado, soldadas conforme o procedimento conhecido como Dupla-Camada, comparando-o ao de juntas obtidas pelo procedimento de soldagem dito Convencional. O procedimento Dupla-Camada não contempla tratamento térmico pós-soldagem de revenimento, pois as tensões internas remanescentes na zona de solda são aliviadas pelo passe de soldagem subseqüente, agregando, portanto, redução do custo de manutenção e acréscimo da disponibilidade de tubos condutores de derivados do petróleo. Outrossim, este procedimento eleva a vida-útil da junta, pela melhoria da sua tenacidade, em função da redução do tamanho de grão obtida nas zonas termicamente afetadas (ZTA s). A medição das tensões residuais provenientes da soldagem (oriundas de contração, transformação de fases, gradiente de resfriamento e difusão do átomo de hidrogênio inerente ao processo) e da exposição do material ao H2S (provocadas por difusão do H), através do método de difração de raios-X, avaliou a efetividade do alívio de tensões alcançado em juntas idênticas soldadas pelos dois procedimentos citados. Foi, também, investigada a ocorrência de microtrincas inter e/ou transgranulares, bem como foram observadas as microestruturas resultantes, através de metalografias óptica e eletrônica de varredura, medidas as microdurezas das juntas, assim como os tamanhos de grão na zona de ligação das ZTA s, e comparados os resultados obtidos segundo os dois procedimentos de soldagem. A seguir, as amostras foram submetidas a análise em microscópio eletrônico de transmissão, visando a observação das discordâncias existentes, mecanismos que contribuem para o alcance do nível de tensões residuais reinante, que não puderam ser avaliados pelo método de medição empregado. Os resultados obtidos indicaram, em média, um estado de tensões mais relaxado, com evidência de microestrutura de granulação ligeiramente mais fina, após a soldagem pelo procedimento Convencional. Não foram encontradas microtrincas, nem constatada uma substancial existência de discordâncias, e constatou-se uma microdureza maior nas regiões de granulação refinada nas ZTA s. Torna-se necessária a realização de mais medições de tensões residuais, que forneçam suporte estatístico à tomada de decisão na escolha do procedimento de soldagem mais adequado. Do ponto-de-vista operacional, os resultados obtidos indicam a demanda por um controle mais apurado na velocidade de avanço da deposição do eletrodo (metal de adição) por parte do soldador executante do procedimento de soldagem Dupla-Camada, suficiente à garantia da elevação do aporte térmico exigida ao recozimento da microestrutura de granulação grosseira das ZTA s, visando a garantia do alcance das propriedades requeridas à junta soldada. / [en] In petroleum industry, steel pipes that conduct products are frequently submitted to the H2S action, that produces steel atomic hydrogen diffusion and embrittlement. The post- welding heat treatment, predicted in welding procedures qualified by Petrobras, reduce the dangerous hydrogen effect when joint is in contact with H2S, by reducing existing residual internal stresses level. This thesis studies a top joint performance when welded by two different techniques:Conventional, with tempering after welding, and Two-Layer Deposition, without post-welding heat treatment to internal stresses relief. In the last case, the residual stresses produced during welding deposition are reduced by action of second layer, what reduces maintenance costs and increase the equipments availability. This welding procedure increase the welded joint life too, by reducing grain size and increasing toughness of thermal affected zone. By X-ray diffraction methode, were measured internal stresses deriving from welding process and H2S exposition, to detect the efficacy of stress relief made on identical joints welded by the two refered procedures. They were also investigated existing microcracks, observed resultant microstructures by optical and scanning electron microscopy, measured microhardnesses and compared grain sizes in joints regions welded by both procedures. Then, samples were analysed by transmission electron microscopy to evaluate itself existing dislocations level, responsible by internal tension level existing at regions from welded zone that were inable to be measured by X-ray methode. Results obtained showed a major stress relief state and a relatively lowest grain size in joints welded by Conventional welding process. There was detected neither microcracks nor an important dislocations level and the microhardnesses showed higher values on the biggest grains at the thermal affected zones. It´s necessary to make more residual stresses measures to give a statistical support to decision about what is the most adequate welding procedure. From the operational point-of- view, these results suggest the necessity of a better parameters control process by the welder, in the case of alternative welding procedure proposed, the Two-Layer Deposition Technique.

[pt] A soldagem subaquática molhada é uma das técnicas utilizadas no reparo de plataformas submarinas para extração de petróleo e gás, tendo uma grande expansão no mundo atual. Sua maior vantagem frente a outros processos de soldagem se deve a sua simplicidade e facilidade de mobilização, já que permite ao mergulhador trabalhar diretamente sobre as partes submersas das peças sem a proteção de um ambiente artificial, como na tradicional solda a seco. Neste tipo de soldagem são usados tanto eletrodos oxidantes quanto eletrodos rutílicos. Neste trabalho busca-se avaliar os efeitos da utilização de Wustita em substituição parcial à Hematita, mineral empregado no revestimento de eletrodos oxidantes. Foram produzidos 5 grupos de eletrodos mantendo fixa a porcentagem em peso do total de óxidos de ferro e variando as proporções de FeO e Fe2O3. Realizaram-se soldas de 4 passes em posição plana com ângulo de 60º de inclinação entre o eletrodo e a chapa a 0.5m de profundidade. Os metais soldados foram avaliados por análise química, microscopia, hidrogênio difusível e micro dureza. Desenvolveram-se métodos de análise digital de imagens, para medir fração de área de inclusões a partir de imagens de MO e MEV, e a fração de microconstituintes por MO. Os resultados mostraram um aumento de ferrita próeutetóide com o aumento da wustita e uma diminuição com a fração de carbono. Esta, por sua vez, decresceu com o aumento da wustita. A micro-dureza decresceu com a fração de wustita e cresceu com a fração de carbono. / [en] Underwater wet welding is one of the techniques used in the repair of underwater oil and gas platforms, with a large expansion in the world nowadays. Its major advantage over other welding processes is due to its simplicity and ease of deployment, as it allows the diver to work directly on the submerged portions of the parts without the protection of an artificial environment, as in the traditional dry welding. Both oxidizing and rutilic electrodes are used in this type of welding. In this study we assessed the effects of the use of wustite in partial replacement of Hematite, a mineral used in the coating of oxidizing electrodes. Five groups of electrodes were produced with a fixed percentage of the total weight of iron oxide and varying proportions of FeO and Fe2O3. Four pass welds in the flat position with 60° angle of inclination between the electrode plate and a 0.5m deep were performed. Weld metals were evaluated by chemical analysis, microscopy, diffusible hydrogen and micro-hardness. Digital image analysis methods were developed to measure inclusion area fraction from OM and SEM images, and the fraction of micro-constituents by OM. The results showed an increase of proeutectoid ferrite with increasing wustite content and a decrease with increasing carbon content, which, by its turn, decreased with increasing wustite content. Micro-hardness decreased with wustite content and increased with carbon content.