CoordenaÃÃo de AperfeÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / O objetivo do presente trabalho à estudar o efeito da energia de soldagem sobre as transformaÃÃes microestruturais e a resistÃncia à corrosÃo na soldagem multipasse do aÃo inoxidÃvel superduplex UNS S32760 pelo processo MIG/MAG. A fim de atingir este objetivo, foram produzidas juntas soldadas variando-se a energia de soldagem nos seguintes nÃveis: 0,5 kJ/mm, 1,0 kJ/mm e 2,0 kJ/mm. Os valores de energia foram baseados em registros de qualificaÃÃo de procedimento de soldagem (RQPS) elaborados e aplicados nas unidades da PETROBRAS, exceto para a condiÃÃo de 2,0 kJ/mm, a qual foi extrapolada. As soldagens foram realizadas em juntas de tubos com 18 mm de espessura, com geometria em âJâ em uma bancada robotizada. Foi realizada uma caracterizaÃÃo microestrutural das regiÃes da Zona Fundida (ZF) e Zona Afetada pelo Calor (ZAC) pelas de Microscopia Ãtica (MO) e Microscopia EletrÃnica de Varredura (MEV). Como caracterÃsticas de resposta, avaliou-se o teor mÃdio de ferrita por anÃlise de imagens. A resistÃncia à corrosÃo foi avaliada pelas tÃcnicas eletroquÃmicas de polarizaÃÃo potenciodinÃmica com soluÃÃes de cloreto de sÃdio em diferentes concentraÃÃes (60g/L, 120g/L e 240g/L), polarizaÃÃo eletroquÃmica com reativaÃÃo potenciocinÃtica cÃclica (EPR-DL), teste eletroquÃmico de temperatura critica de pite seguindo a norma ASTM G150, ensaio de imersÃo em soluÃÃo de cloreto de ferro seguindo a norma ASTM G48 e ensaio de imersÃo em emulsÃes de petrÃleo preparadas com soluÃÃes de cloreto de sÃdio em diferentes concentraÃÃes (60g/L, 120g/L e 240g/L) e diferentes razÃes Ãgua/Ãleo (10%-90%, 30%-70% e 50%-50%). Os resultados indicaram que a energia de soldagem foi o fator que exerceu maior influÃncia sobre o teor mÃdio de ferrita na regiÃo da zona fundida da raiz das juntas. Houve precipitaÃÃes de nitretos de cromo em todas as energias e de fase sigma na energia de 1,0 kJ/mm e 2,0 kJ/mm. Os resultados do ensaio de EPR, assim como os ensaios de CPT mostraram que a zona fundida da energia de 1,0 kJ/mm se mostrou mais susceptÃvel a corrosÃo. Os ensaios de imersÃo seguindo a norma ASTM G48 mostraram que a temperatura onde ocorreu a formaÃÃo de pites com perda de massa considerÃvel quando as amostras entraram em contato com a soluÃÃo de cloreto de ferro foi em 50ÂC para todas as energias. E finalmente os ensaios de imersÃo em emulsÃes de petrÃleo, mostraram novamente que a energia de 1kJ/mm foi a que apresentou uma maior quantidades de pites. / The aim of this study was to evaluate the effect of heat imput in multipass welding on microstructural transformations and corrosion resistance of UNS S32760 superduplex stainless steel welded pipe joints by GMAW process. For this purpose, three levels of heat imput (0.5, 1.0 and 2.0 kJ/mm) were used. The heat imput values were based on records of welding procedure qualification (RWPQ) drawn up and applied in PETROBRAS units, except for the condition of 2.0 kJ/mm, which was an extrapolation. Weldings had been carried out for pipes with 18 mm thick, with joint geometry of J-groove. All welds were performed using a robotic workbench. The microstructural characterization of the weld regions like Fusion Zone (FZ) and Heat-Affected Zone (HAZ) were the performed by Ligth microscopy (LM) and scanning electron microscopy (SEM). The average ferrite content was determined by image analysis and was considerated as a characteristic response. The corrosion resistance was evaluated by electrochemical potentiodynamic polarization in sodium chloride solutions with different concentrations (60 g/L, 120 g/L and 240 g/L) aiming to simulate the concentration of chlorides in water production of oil reservoir of the pre-salt region. The to evaluate the electrochemical potentiokinetic reactivation cyclic of double loop (EPR-DL) corrosion was done to evaluate of susceptibility to corrosion. Electrochemical tests critical temperature for pitting according to ASTM G150, immersion tests in a solution of ferric chloride following the ASTM G48. Immersion tests in oil emulsions prepared with sodium chloride solutions at different concentrations (60 g/L 120 g/L and 240g/L), heated at 60ÂC and different ratio oil/water (10%-90%, 30%-70% and 50%-50%) were conduced. The results indicated that the welding heat imput was the factor that exerted the greatest influence on the average ferrite content in the fusion zone. There were precipitation of chromium nitrides at all heat imputs and sigma phase for the 1.0 kJ/mm and 2.0 kJ/mm. The EPR tests results as well as TCP tests showed that the fusion zone energy of 1.0 kJ/mm was more susceptible to corrosion. The immersion tests according to ASTM G48 showed that the temperature where the formation of pits occurred with considerable mass loss when the samples came in contact with the solution of ferric chloride was 50ÂC for all heat imputs. And finally, the immersion test in oil emulsions, showed again that the 1.0 kJ/mm test sample showed the greater amounts of pitting.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:www.teses.ufc.br:6767 |
| Date | 29 May 2013 |
| Creators | Julianne Ribeiro dos Santos |
| Contributors | Cleiton Carvalho Silva, Jesualdo Pereira Farias, SÃrgio Souto Maior Tavares |
| Publisher | Universidade Federal do CearÃ, Programa de PÃs-GraduaÃÃo em Engenharia e CiÃncia de Materiais, UFC, BR |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFC, instname:Universidade Federal do Ceará, instacron:UFC |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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