Orientador: Carlos Alberto Cimini Júnior / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-24T13:05:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Nascimento_NataliciodeMedeiros_M.pdf: 37176226 bytes, checksum: 4fbe964ff4a98beca09e3f5d3f4dffc6 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: A soldagem por atrito com pino não consumível (SAPNC), tem se mostrado muito útil na possível solução de limitações apresentadas por outros processos de soldagem, gerando juntas soldadas com menor nível de tensão residual e menor distorção final, permitindo soldar ligas metálicas não soldáveis por outros processos e apresentando a vantagem de não necessitar de material consumível. Porém, para uma possível aplicação prática desta tecnologia, se torna importante o conhecimento de parâmetros de resistência mecânica, resistência à fadiga e resistência à fratura da junta soldada. Dentro deste contexto, este trabalho procurou avaliar experimentalmente a medida da tenacidade à fratura de juntas de aço inoxidável supermartensítico via SAPNC por meio de ensaios padronizados de CTOD (Crack Tip Opening Displacement) de acordo com a norma BS 7448. Para isto, foi necessária a preparação de corpos de prova de tamanho padronizado em função da espessura da chapa. As chapas utilizadas foram usinadas com espessura de 17,7±0,2mm e posteriormente unidas por soldagem SAPNC, sendo a partir destas retirados corpos de prova de ensaio de flexão de três pontos. Procedendo-se a aplicação de uma carga senoidal sobre a amostra obtida, foram produzidas os pré-trincamentos necessários ao ensaio. Destes, se obtiveram resultados que, mostram que a soldagem deste material produz juntas com valores CTOD abaixo daqueles apresentadas pelo material de base, fragilizando acentuadamente a junta soldada somente na chamada região de avanço. Além disso, o modo de fratura se mostrou dúctil, com a geometria do trincamento sendo fortemente influenciada pelas alterações microestruturais geradas pelo processo / Abstract: The friction welding with non-consumable pin (SAPNC), has proved very useful in the solution of possible limitations presented by other welding processes, generating welded joints with lower residual stress and lower distortion, allowing welding of alloys not weldable by other processes and having the advantage of requiring no consumables. However, for a possible practical application of this technology, it becomes important to know the mechanical strength, fatigue strength and resistance to fracture of the welded joint. Within this context, this study sought to experimentally measure the fracture toughness of supermartensitic stainless steel joints made via SAPNC through standardized CTOD (Crack Tip Opening Displacement) tests in accordance with BS 7448 standard. For this was necessary to prepare specimens of standardized size as a function of plate thickness. The plates used were machined with a thickness of 17.7 ± 0.2 mm and subsequently joined by SAPNC welding being removed from these three point bending assay specimens. Proceeding applying a sinusoidal load on the obtained samples were produced precracks needed for testing. From these, were obtained results that show that the welding of this material produces joints with CTOD values below those presented by the base material, markedly weakening the welded joint only in the region called advancing side. Furthermore, the fracture mode showed being ductile, and the geometry of the cracking being strongly influenced by the microstructural changes generated by the process / Mestrado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Michelli Leali Costa / Resumo: Dentre os setores de aplicações comerciais de materiais compósitos avançados, destaca-se o setor aeroespacial com larga aplicação desses materiais. Entre as técnicas de união aplicadas aos compósitos termoplásticos está a soldagem com grandes vantagens em relação aos outros processos de uniões tais como, redução de custo, agilidade de processamento, redução de elementos acumuladores de tensão, preparações mais simplórias das superfícies a serem soldadas. Mesmo com essas vantagens e, embora o processo já seja utilizado nos setores industriais, a soldagem de compósitos tem como desafio a melhoria de sua resistência, a aplicação do processo para reparos ou processamentos em campo, além da necessidade de avaliação dos efeitos das condições climáticas em juntas soldadas, as quais podem estar submetidas quando em operação em uma aeronave, por exemplo. Mediante a isso, esse trabalho visa produzir e estudar juntas soldadas por resistência elétrica e por tocha acetilênica em compósito PEI/fibra de vidro. Os compósitos obtidos foram submetidos ao condicionamento higrotérmico seguido de ensaios mecânicos de LSS (Lap Shear Strength) e ENF (End-Notched Flexure). O mecanismo de fratura das juntas soldadas foi avaliado por microscopia. A partir das análises e dos resultados obtidos, foi observado que os valores de resistência ao cisalhamento em modo II dos compósitos soldados por resistência elétrica (3270,9 J/m²) são similares aos descritos na literatura para os compósitos PEI/fibra de vid... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Among the commercial application sectors of advanced composite materials, the aerospace sector with wide application of these materials stands out. Among the joining techniques applied to thermoplastic composites is welding with great advantages over other joining processes such as cost reduction, processing agility, reduction of stress accumulators, little or no preparation required of the surface to be processed. Even with these advantages, and although the process is already used in the industrial sectors, composite welding has the challenge of improving its resistance, the application of the process for field repairs or processing, and the need to evaluate the effects of weather conditions. welded joints, which may be subjected when operating in an aircraft, for example. Therefore, this work aims to produce and study joints welded by electric resistance and acetylene torch in PEI / fiberglass composite. The composites obtained were subjected to hygrothermal conditioning followed by mechanical tests of LSS (Lap Shear Strength) and ENF (End-Notched Flexure). The fracture mechanism of the welded joints was evaluated by microscopy. From the analyzes and results obtained, it was observed that the shear strength values in mode II of the composites welded by electric resistance (3270.9 J / m²) are similar to those described in the literature for PEI / fiberglass composites. However, for the composites welded by the oxyacetylene process, a reduction of approximately 20% in the va... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Vicente Afonso Ventrella / Resumo: Incluído na família dos Ferríticos, o aço Inox AISI 430 é um material importante sob os aspectos econômico e tecnológico, onde, atualmente passaram a ser utilizados cada vez mais nas indústrias de diversas áreas, como: automobilística, química e de aparelhos domésticos, perante a grande possibilidade de aplicação deste material. Em geral, esse material apresenta uma baixa sᴏldabilidade, particularmente se cᴏmparados cᴏm os austeniticos, pᴏis a sᴜa sᴏlda é caracterizada pᴏr dutilidade e tenacidade baixas além de sensibilidade à cᴏrrosão intergranᴜlar. A soldagem a laser desse material faz com que ocorra um crescimento do grão, tendo, entretanto, grãos colunares, com uma estrutura de granᴜlação grᴏsseira, apresentando uma rede martensita jᴜnto aᴏs contorno de grão, apresentando uma ZAT (zona afetada termicamente) perdendo sua resistência nas propriedades mecânicas. Este trabalho tem por objetivo avaliar as características do cordão de solda, realizando a análise da influência do processo de soldagem utilizando o laser pulsado Nd:YAG aplicado em soldas de chapas de aço inoxidável ferrítico AISI 430, com 1,0 mm de espessura, observando as características mecânicas e microestruturais da junta soldada. Por meio da variação da taxa de sobreposição do cordão de solda se fez uma soldagem em junta de topo, com seis condições de amostras, sendo estas de valor fixo de energia de soldagem em 10 Joules, com largura temporal em 5 ms, velocidade de soldagem em 1 mm/s, tendo alteração apenas ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Included in the Ferritic family, AISI 430 stainless steel is an important material in terms of economics and technology, where, today, they are increasingly used in industries such as: automobile, chemical and household appliances, possibility of applying this material. In general, such material has a low solvency, particularly if cured as austenitic, because the latter is characterized by low ductility and toughness in addition to sensitivity to intergranular corrosion. The laser welding of this material causes a growth of the grain to occur, however, having columnar grains with a gross granulation structure, presenting a martensite network along the grain boundary, presenting a ZAT (thermally affected zone), losing its resistance mechanical properties. This work aims to evaluate the characteristics of the weld bead, performing the analysis of the influence of the welding process using the pulsed Nd: YAG laser applied in welds of AISI 430 ferritic stainless steel sheets, 1.0 mm thick, observing the mechanical and microstructural characteristics of the welded joint. By means of the variation of the overlapping rate of the weld bead was made a top joint welding with six sample conditions, these being of fixed value of welding energy in 10 Joules, with time width in 5 ms, welding speed in 1 mm / s, with only frequency changes ranging from 1.8 to 10 Hz, thus giving rise to different overlapping rates, in which argon gas protection was obtained, with a flow rate of 15 l / min. Th... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

[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.

Orientador: Yukio Kobayashi / Banca: Carlos Alberto Soufen / Banca: Antônio de Padua Lima Filho / Resumo: A identificação e a qualificação dos constituintes microestruturais de uma junta soldada são de grande importância pela relação que existe entre a microestrutura do cordão e as propriedades mecânicas, particularmente a tenacidade. Trabalhando com variações nos parâmetros de pulso, corrente de pico e tempo de pico, e também na temperatura de pré-aquecimento, foram quantificados os constituintes ferrita acicular e microfases presentes no metal de solda; sendo ambos considerados controladores da tenacidade. Os resultados deste trabalho demonstraram que aumentou a quantidade de ferrita acicular para os menores níveis dos parâmetros de pulso e da temperatura de pré-aquecimento. Quanto às microfases, ocorreu uma redução na quantidade à medida que se elevaram os níveis dos parâmetros de pulso e da temperatura de pré-aquecimento. Observou-se, também, qual foi a influência da velocidade de resfriamento na microestrutura final do metal de solda. Foi utilizado o processo de soldagem a arco elétrico com proteção gasosa, no modo pulsado e arame tubular. A soldagem foi realizada em chapa de aço estrutural de alta resistência e baixa liga (COS-AR 50), com chanfro em "X" e ângulo de 30º. Como metal de adição foi utilizado o arame tubular de fluxo metálico E70C-6M, com diâmetro de 1,2 mm. / Abstract: The identification and qualification of the microstructural constituents present in the welded joint are very important for the relationship between the microstructure of the weld beads with the mechanical properties, particularly toughness. Working with variations of pulse parameters, peak current and peak time, and also preheating temperature, had been quantified the constituents acicular ferrite and microphases present in weld metal; being both considered controllers of toughness. The results of this work demostrated that greater amounts of acicular ferrite had been occurred in the lowest levels of pulse parameters and preheating temperature. As for microphases, it has a reduction of the amount with the increase of pulse parameters and preheating temperature. It was observed, also, the influence of the cooling speed in the final microstructure of the weld metal. The samples were welded by the metal gas arc welding, using pulsed arc and tubular wire. As metal base was used HSLA structural steel plate (COS-AR 50), with "X"-groove and bevel angle 30º. The addition metal was the tubular metal-cored wire "E70C-6M" with diameter of 1.2 mm. / Mestre

O presente estudo objetivou caracterizar as juntas soldadas de uma chapa de aço inoxidável duplex UNS S32205 soldada utilizando diferentes energias (0,5 kJ/mm, 1,0 kJ/mm e 3,5 kJ/mm) e avaliar a susceptibilidade dessas juntas à corrosão sob tensão (CST) em ambiente contendo cloreto. O ensaio por gotejamento \"drop evaporation test\" (DET) de água do mar sintética foi utilizado para avaliar a susceptibilidade à CST das juntas soldadas e investigar os efeitos da temperatura (70 ºC, 90 ºC e 110 ºC) e da tensão de tração (70%, 90% e 100 % do limite de escoamento do metal base) na resistência à CST. Os resultados da caracterização mecânica, suscetibilidade à corrosão intergranular e caracterização microestrutural das juntas soldadas não evidenciaram a presença de fases deletérias, como as fases ? e ?. A proporção da fase ferrita na zona fundida e na zona afetada pelo calor (ZAC) foi inversamente proporcional à energia de soldagem. Por exemplo, a ferrita na ZAC variou de 68% para 0,5 kJ/mm a 54% para 3,5 kJ/mm. Os resultados dos ensaios de CST mostraram houve trincamento e fratura para todos os corpos de prova ensaiados a 110 ºC (mesmo com 70% do limite de escoamento), enquanto que nenhuma trinca foi observada nos corpos de prova ensaiados a 70 ºC e 90 ºC. Os ensaios de CST realizados a 90 ºC apresentaram corrosão localizada e preferencial da fase de ferrita longe do cordão de solda, enquanto os ensaios realizados a 70 ºC não apresentaram sinais significativos de corrosão. Todos os corpos de prova ensaiados a 110 ºC apresentaram fratura abaixo do deposito de sal com aspecto de vulcão formado pela evaporação da solução gotejada. As trincas propagaram pela interface ?/? ou clivagem transgranular nas fases ferrita e austenita. Para menores tensões ensaiadas, a proporção de clivagem transgranular da fase de ferrita foi mais significativa que a fase de austenita. O ensaio de DET não foi eficiente para investigar o efeito das alterações microestruturais na ZAC na susceptibilidade à CST. A análise de distribuição de temperatura na superfície dos corpos de prova indicou que o gotejamento da água do mar sintética teve um efeito de resfriamento e a temperatura na região de gotejamento foi pelo menos 10 ºC mais baixa quando comparada a outras regiões do corpo de prova. Além disso, o pH na região gotejante foi mais básico (pH = 11) do que a solução de água do mar sintética (pH = 8,2). / The present investigation characterized the welded joints of a UNS S32205 duplex stainless steel plate using different welding energies (0.5 kJ/mm, 1.0 kJ/mm and 3.5 kJ/mm) in order to evaluate the susceptibility of these joints to stress corrosion cracking (SCC) in Cl- environments. Drop evaporation test (DET) of synthetic seawater was used to assess the SCC behavior of the welded joints and to investigate the effects of the temperature (70 ºC, 90 ºC and 110 ºC) and the tensile strength (70%, 90% and 100% of the base metal\'s yield strength) on their SCC resistance. The results of the mechanical, intergranular corrosion susceptibility and microstructural characterization of the welded joints did not show the presence of deleterious phases, such as ? and ? phases. Additionally, the proportion of ferrite phase in the molten zone and in the heat-affected zone was inversely proportional to the welding energy. For instance, the ferrite in the HAZ varied from 68% for 0.5 kJ/mm to 54% for 3.5 kJ/mm. The results of SCC testing showed the cracking and fracture for all specimens tested at 110 ºC (even at 70% of the yield strength), while no cracking was observed at 70 ºC and 90 ºC. DET performed at 90 ºC showed that there was a localized and preferential corrosion of the ferrite phase far away from the weld bead, while DET performed at 70 ºC did not show any significant sign of corrosion. All samples tested at 110 ºC presented a noteworthy salt deposition in the shape of a volcano and their cracks were formed underneath the salt layer by the pit corrosion of the ferrite phase. The cracks propagated by either ? / ? interfacial or transgranular cleavage at ferrite and austenite phases. For lower stresses, the proportion of transgranular cleavage of the ferrite phase was more significant than the austenite phase. DET was not an efficient test to investigate the effect of the microstructural changes in the HAZ on the SCC susceptibly of the welded joints as the crack took place below the salt deposit and away from the weld bead. The temperature distribution analysis on the surface of the DET samples indicated that the seawater drip has a significant cooling effect and the temperature of this region was at least 10 ºC lower when compared to other regions of the samples. Additionally, the pH on the drip region was more basic (pH = 11) than the synthetic seawater solution (pH = 8.2). Keywords: Duplex stainless steels; stress corrosion cracking; synthetic seawater; welding.

Este estudo apresenta uma abordagem para a determinação do campo de temperaturas e tensões residuais desenvolvidos durante a soldagem de uma solda do tipo ring-weld. Devido à complexidade da junta soldada e à velocidade de deposição, um modelo de elementos finitos sólido-tridimensional foi elaborado para a solução do campo de temperaturas e tensões residuais. As características não-lineares do fenômeno tais como a dependência das propriedades físicas e mecânicas com a temperatura e a deposição de material ao longo da soldagem foram consideradas neste estudo. Um ensaio com termopares foi realizado com a finalidade de comparação e validação do modelo térmico utilizado. Os resultados obtidos mostraram uma boa correlação entre o ensaio e o modelo numérico, permitindo uma maior confiabilidade para a execução do modelo mecânico subseqüente. Os resultados do modelo mecânico para a determinação das tensões residuais não foram comprovados por ensaio, porém os resultados se apresentaram qualitativamente satisfatórios. / This study presents an approach to determine the temperature field and residual stresses developed during the welding of a ring-weld. Due to the complexity of the welded joint and its deposition speed, a 3D solid finite element model was constructed for solving the temperature and residual stress fields. The non-linear characteristics of the phenomenon such as, the temperature dependence of the physical properties and the material deposition through the welding process were taken into account. A thermocouple test was performed in order to compare and validate the thermal model used. The results obtained have shown a good correlation between the test and numerical model results, allowing a greater reliability to the execution of the subsequent mechanical model. The results of the mechanical model used for determining the residual stresses were not verified by testing, but the results were qualitatively adequate.

Os aços maraging pertencem a uma classe de aços de ultra-alta-resistência que diferem da maioria dos aços pelo mecanismo de endurecimento. Enquanto nos aços convencionais o endurecimento é obtido por transformação martensítica, nos aços maraging o aumento das propriedades mecânicas é obtido pela precipitação de compostos intermetálicos em uma matriz martensítica de baixo teor de carbono, em temperaturas da ordem de 480°C. Para o presente trabalho, empregou-se um aço maraging 300 na forma de barras cilíndricas com diâmetro de 8mm e comprimento de 120mm, cedido na condição solubilizada pelo Departamento de Ciência e Tecnologia Aeroespacial (DCTA). Os corpos-de-prova foram soldados em cheio empregando-se um laser a fibra de 2kW e um dispositivo especialmente desenvolvido para solda orbital. As condições de envelhecimento foram inicialmente estudadas e a melhor combinação de resistência mecânica e ductilidade foi obtidas na condição de para 460°C por 3 horas, que foi então adotada para a caracterização do comportamento em fadiga. Os ensaios de fadiga foram realizados em uma máquina de flexão rotativa (R = -1), em níveis de tensão correspondentes à faixa de vida de 104 a 107 ciclos. Os corpos-de-prova soldados a laser foram submetidos a três condições de tratamento pós-soldagem: a) envelhecimento, b) solubilização + envelhecimento e c) homogeneização + solubilização + envelhecimento. Os resultados permitiram avaliar e comparar o efeito da solda a laser, seguida por tratamentos térmicos pós-soldagem, no comportamento em fadiga do aço maraging 300. Os tratamentos pós-soldagem não resultaram em diferença significativa na vida em fadiga do aço maraging 300, o fator determinante para a duração da vida em fadiga foi a quantidade de poros presente na superfície de fratura. / The maraging steels belong to a class of ultra-high-resistance steels that differ from most of steel for the hardening mechanism. While the conventional steel is obtained by hardening for martensitic transformation in maraging steel the increase of mechanical properties is obtained by the precipitation of intermetallic phases in a martensitic matrix of low carbon, at temperatures about 480°C. For the present study, we used a maraging 300 steel in form of cylindrical bars with a diameter of 8mm and length of 120mm, received as solution treated by the Department of Aerospace Science and Technology (DCTA). The test specimens were welded using a 2 kW fibre laser coupled to a special lathe in order to obtain an orbital weld line. The ageing contitions of the steel were initially investigated using base material samples. The best combination of hardness, tensile strength and ductility were achieved for 460°C for 3 hours , which was then chosen for the fatigue characterization..The fatigue tests were conducted in a rotating bending machine (R = -1). The stress levels were found for fatigue lives in the range of 104 to 107 cycles. The laser welded test pieces underwent three distinct post-weld heat treatments: a) ageing , b) solution + ageing and b) homogenization + solution + ageing .The results allowed assessing and comparing the effect of laser beam welding, followed by post-weld heat treatments, on the fatigue behavior of the maraging 300 steel. The post-weld heat treatments no results in significant difference in fatigue life of maraging 300 steel , the determinant factor for fatigue life was the amount of pores present in the fracture surface.

Na manutenção de tubulações e dutos de aços de alta resistência baixa liga (ARBL), os reparos são executados com eletrodo revestido e com o equipamento operação, com o intuito de reduzir custos com paradas. Nesta aplicação, os gradientes de temperatura são mais elevados quando comparados com sondagens realizadas ao ar, o que pode levar à redução das propriedades mecânicas nessas juntas soldadas e causar maiores impactos financeiros ou mesmo ambientais. No metal depositado resultante do eletrodo revestido AWS E7018-1, usualmente utilizado no reparo de dutos de aços ARBL, as propriedades mecânicas têm forte relação com a ferrita acicular, microestrutura que ocorre intergranularmente, nucleando preferencialmente em inclusões do metal depositado. O objetivo desse trabalho é analisar a influência de diferentes condições de soldagem e de resfriamento sobre o teor de oxigênio e sobre a microdureza do metal depositado resultante do uso de eletrodos revestidos AWS E7018-1, usando técnicas de planejamento experimental como as metodologias Taguchi e experimentos fatoriais. Usando o método Taguchi foi possível observar que os três fatores (fabricante do eletrodo, corrente de soldagem e condição de resfriamento) influenciam no teor de oxigênio e que o fornecedor do eletrodo é o fator com maior efeito sobre a resposta, seguido pela corrente de sondagem. Com relação à etapa de experimentos fatoriais mapas operacionais para o teor de oxigênio e microdureza dos cordões de solda foram construídos. Foi possível observar que a corrente de soldagem tem efeito mais impactante que a taxa de resfriamento sobre o teor de oxigênio e a microdureza. / Covered electrodes had been developed at the beginning of the 20th Century and, despite the evolution of several welding processes, the shielded metal arc welding (SMAW) still find widespread application, even within the oil and gás industry, e.g. repairing of high strength low (HSLA) steel pipes. The pipe repairing is carried out during its operation (in order to reduce costs) and, therefore, the temperature gradients in the base metal are higher compared to removing the pipe system from service. This could lead to reducing mechanical properties in these welded joints that could cause higher financial or even environmental impacts. In the low carbon weld metal (e.g. AWS E7018-1 electrode is usually employed in HSLA pipe repair). The mechanical properties have a strong relationship with the acicular ferrite fraction, which occurs intergranularly and nucleating preferentially in inclusions within weld metal. The objective of this work is to analyze the influence of different welding and cooling conditions on the oxygen content ando n the mechanical properties of the weld metal from the AWS E7018-1 covered electrodes, using design of experiments techniques as Taguchi\'s method and response surface methodology (RSM). Using the Taguchi\'s method, it was possible to observe that three factors (namely electrode supplier, welding current and cooling condition) have influence on the oxygen content and the electrode supplier is the factor with the greatest effect on the response, followed by the welding current. Regarding to the factorial experiment, operational maps for the oxygen content and microhardness of the weld beads were constructed. It was possible to observe that the welding current hás a more impactful effect than the cooling rate on the oxygen content and microhardness.

Neste trabalho foram realizados experimentos de soldagem de chapas de Tântalo e Monel 400 com 100 m de espessura. Foram realizadas soldas em um laser de Nd:YAG operando em modo pulsado e em um Laser de Fibra operando em modo contínuo. Em seguida a microestrutura das amostras foram analisadas através de microscopia ótica e foram realizados ensaio de microdureza Vickers. As amostras que apresentaram melhores resultados foram submetidas a ensaios de tração e a ensaios de corrosão. Após análise dos resultados observou-se que a soldagem a laser apresenta muitos benefícios em relação a outros processos convencionais para chapas finas. A soldagem no modo pulsado apresentou maior relação de aspecto se comparado a soldagem em modo contínuo. A soldagem em modo contínuo apresentou uma velocidade de soldagem muito superior ao modo pulsado. Os resultados indicaram que a soldagem no modo pulsado apresenta maior aplicabilidade para chapas finas, devido à necessidade um controle preciso sobre a intensidade aplicada. / This work carried out welding experiments of Tantalum and Monel 400 plates with 100 mm thickness. Welds were made with an Nd: YAG laser operating in a pulsed mode and in a fiber laser operating in continuous mode. Then the microstructure of the samples were analyzed by optical microscopy and were performed Vickers microhardness test. Samples that showed better results were subjected to tensile tests and the corrosion tests. After analysis of the results showed that the laser welding offers many benefits over other conventional processes for thin sheets. The welding in pulsed mode presented in superior aspect ratio compared to welding in continuous mode. The welding in continuous mode showed a much higher welding speed to pulsed mode. The results indicated that the welding in pulsed mode shows more applicability for sheet metal, due the need of a precise control of applied intensity.