Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / O objetivo principal desse trabalho foi avaliar o efeito do procedimento de soldagem empregado, com foco na energia de soldagem, no tipo de chanfro empregado e na tÃcnica de soldagem utilizada, sobre o nÃvel e a distribuiÃÃo das tensÃes residuais resultantes em junta submetida à soldagem multipasse. Foi avaliado tambÃm o efeito da corrente e da velocidade de soldagem de forma isolada sobre estas tensÃes, bem como a correlaÃÃo desses resultados com a microestrutura e dureza encontrada. As tensÃes residuais foram medidas utilizando a tÃcnica de difraÃÃo de raios-x, atravÃs de um minidifratÃmetro para mediÃÃo em campo. As anÃlises metalogrÃficas foram realizadas na seÃÃo transversal da junta, atravÃs de microscopia Ãtica e microscopia eletrÃnica de varredura. Foram levantados os perfis de microdureza na seÃÃo transversal da junta. Os resultados mostraram que as tensÃes residuais originadas da soldagem multipasse na superfÃcie das amostras analisadas sÃo compressivas no metal de solda e trativas da ZAC. As tensÃes residuais encontradas na raiz das amostras analisadas se mostraram trativas tanto no metal de solda quanto na ZAC. A energia de soldagem apresentou uma relaÃÃo nÃo linear com as tensÃes residuais encontradas, sendo encontrado que o parÃmetro que apresentou maior influÃncia foi a velocidade de soldagem, o que representa um problema, pois geralmente tal parÃmetro à o menos controlado nas soldagens manuais. As amostras chanfradas em meio-v foram as que apresentaram os menores nÃveis de tensÃes residuais, devido a alÃvios de tensÃo gerados por deformaÃÃes plÃsticas geradas durante a soldagem, fato que nÃo ocorre nas amostras chanfradas em X. A tÃcnica da dupla camada mostrou-se uma ferramenta bastante Ãtil à soldagem do aÃo ASTM A516 Gr70, pois alÃm de promover o refinamento e revenimento da ZAC-GG das amostras soldadas, acrescentou tensÃes residuais compressivas ao longo de toda a superfÃcie analisada das amostras. As microestruturas e durezas encontradas nas juntas foram bem similares para todas as amostras, sendo a ferrita acicular encontrada no metal de solda uma das provÃveis causas da caracterÃstica compressiva das tensÃes residuais encontradas / The main aim of this work was to evaluate the employed welding procedure effect on the level and profile of the final residual stresses on a multipass joint, with emphasis in the welding energy, chamfer and used welding technique. It was also evaluated the effect of the welding current and speed on these stresses, as well as it was correlated the results with microstructure and microhardness. The residual stress measurement was accomplished through X-ray diffraction, using a minidiffractometer for measurement in field. Metallographic analysis was accomplished in the transverse section of the welded joint, using optic microscopy and scanning electron microscopy. It were determined the microhardness profiles in the traverse section of the welded joint. The results showed that the multipass welding residual stresses on the surface of the analyzed samples are compressive in the weld metal and tensile in the HAZ. In the weld root, the welding residual stresses are tensile as in the weld metal as in the HAZ. The welding energy showed a non-linear relationship with the founded 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 weldings. The semi-v chamfered samples were the ones that present the fewer levels of residual stresses, due to the stress relief created by plastic deformations during the welding, what do not occur in the X chamfered samples. The double layer technique showed that it can be used in the welding of ASTM A516 Gr70 steel, because, besides promote a refinement and a drawing back of the CG-HAZ, it increased compressive residual stress in the whole surface of the analyzed samples. The founded microstructures and microhardness were similar for all samples and it has believed that the acicular ferrite founded in the weld metal was one of the the main causes for the compressive characteristics of the welding residual stresses in the joints

AgÃncia Nacional do PetrÃleo / CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / Este trabalho teve como objetivo avaliar o comportamento das tensÃes residuais em tubulaÃÃes de aÃo ASTM A106 Gr. B com pequeno diÃmetro, soldada pelos processos TIG manual e automÃtico. Buscou-se tambÃm avaliar o efeito do aporte tÃrmico sobre o perfil de tensÃes, bem como correlacionar os resultados com a microestrutura e dureza. A mediÃÃo das tensÃes foi realizada atravÃs de difraÃÃo de raio-X, utilizando um minidifratÃmetro empregado para mediÃÃo em campo. AnÃlises metalogrÃficas foram realizadas na seÃÃo transversal da junta, atravÃs de microscopia Ãtica e microscopia eletrÃnica de varredura. Foram levantados os perfis de microdureza nas superfÃcies externa e interna. Os resultados mostraram que a mediÃÃo de tensÃes residuais por difraÃÃo de raio-X, usando o minidifratÃmetro para aplicaÃÃes em campo, à eficaz na determinaÃÃo do perfil de tensÃes, contudo, à necessÃria a realizaÃÃo de ajustes dos difratogramas por funÃÃes analÃticas, para determinar a correta localizaÃÃo do pico de difraÃÃo de raio-X, reduzindo o erro das medidas. As mediÃÃes das tensÃes residuais axiais realizadas na superfÃcie externa dos tubos mostraram que o perfil à formado por tensÃes compressivas na regiÃo da solda (zona fundida e zona afetada pelo calor) e por tensÃes trativas nas regiÃes mais afastadas. Foram observados elevados nÃveis de tensÃes residuais axiais compressivas na superfÃcie externa de tubos de parede fina, na regiÃo da solda, os quais podem representar uma situaÃÃo crÃtica, visto que o comportamento linear das tensÃes ao longo da espessura devido ao efeito torniquete à consensual e, portanto, isso indica a presenÃa de elevados nÃveis de tensÃes residuais de traÃÃo no metal de solda e na zona afetada pelo calor. O ciclo tÃrmico do passe de acabamento ocasionou um intenso refino de grÃo e uma significativa reduÃÃo de dureza, especialmente no metal de solda e na superfÃcie interna dos tubos, a exceÃÃo das amostras de 2â de diÃmetro soldadas com elevado aporte tÃrmico. Nenhuma das amostras soldadas apresentou valores de dureza acima do mÃximo estabelecido por norma, que à de 248 HV, mostrando que o fato da junta apresentar dureza baixa, nÃo necessariamente representa que esta nÃo esteja sujeita a um elevado nÃvel de tensÃes residuais. / The aim of this work was to evaluate the behavior of welding residual stress in small size pipes of ASTM A106 Gr. B steel, welded by manual and automatic GTAW processes. It was also evaluated the effect of the welding heat input on residual stress profile, as well as to correlate the results with microstructure and hardness. The residual stress measurement was accomplished through X-ray diffraction, using a minidiffractometer for measurement in field. Metallographics analysis were accomplished in the traverse section of the welded joint, using optic microscopy and scanning electron microscopy. The microhardness profiles in the outer and inner surfaces of pipe were determined. The results showed that the measures of residual stress by X-ray diffraction with minidiffractometer for applications in field was shown quite effective in the residual stress profile determination, however, it is necessary the accomplishment of diffractograms fittings by analytic functions, to determine the correct peak localization, reducing the measures error. The measurements of the axial residual stress accomplished in the outer surface pipes showed that the profile is formed by compressive stresses in the welds region (fusion zone and heat affected zone - HAZ) and for tension stresses in the areas more distant of weld bead. High levels of compressive axial residual stress were observed in the outer surface of small size pipes, located in the welds region, which can represent a critical situation, because the linear behavior of the through-thickness residual stress due to âtourniquetâ effect is consensual and, therefore, indicates the presence of high levels of tension residual stress in the inner surface, especially in the root weld metal and HAZ. The welding heat input of the finish pass caused an intense grain refining and a significant reduction of hardness of the weld metal in the inner surface, exception of 2" diameter sample welded with high heat input. None of the welded samples presented values of hardness above the maximum established for standard, which is 248 HV, showing that the fact of the welded joint to present low hardness, it does not necessarily represent that this is not subject to a high level of residual stress.