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metadata.dc.type: Dissertação
Issue Date: 2-Aug-2012
metadata.dc.creator: SANTOS, Marcio Wagner Batista dos
metadata.dc.contributor.advisor1: MOTA, Carlos Alberto Mendes da
Title: Aspectos metalúrgicos de revestimentos em dutos depositados com a superliga de níquel ERNiCrMo-4 pelos processos MIG convencional e MIG com adição de arame frio
metadata.dc.description.sponsorship: CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior
Citation: SANTOS, Marcio Wagner Batista dos. Aspectos metalúrgicos de revestimentos em dutos depositados com a superliga de níquel ERNiCrMo-4 pelos processos MIG convencional e MIG com adição de arame frio. 2012. 97 f. Dissertação (Mestrado) – Universidade Federal do Pará, Instituto de Tecnologia, Belém, 2012. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica.
metadata.dc.description.resumo: Este trabalho estuda o perfil metalúrgico de revestimentos em dutos depositados pelos processos MIG C e MIG AF. A indústria petroquímica, e outras que utilizam dutos como meio de transporte de seus insumos, depara-se com um grande desafio: como aumentar a vida útil desses dutos em um ambiente severo de trabalho. No caso específico da petroquímica, os dutos servem como meio de transporte para petróleo e gás, que são produtos extremamente agressivos às paredes internas desses tubos que sofrem degradação por corrosão causada, principalmente, pela composição química, pressão e temperatura desses produtos. Nesse contexto a soldagem de revestimentos realizada com ligas à base de Níquel, torna-se uma excelente opção para a construção, reparo e manutenção de equipamentos cuja aplicação seja voltada a ambientes severos de trabalho, tornando possível aperfeiçoar as características requeridas, como por exemplo, a resistência à corrosão. É nesse cenário que surge o mote para a realização desta pesquisa, baseada em trabalhos que indicam que o processo de soldagem MIG/MAG com o da adição de arame frio possui a finalidade de avaliar as características metalúrgicas do revestimento em dutos depositados pelo processo derivativo MIG convencional – MIG-C e MIG com adição de arame frio – MIG AF – utilizando a liga de Níquel ERNiCrMo-4 em dutos de aço carbono. As soldas foram depositadas em dutos de diâmetro de 228,6 mm, formando uma camada de revestimento interno de quatro passes, divididos em três segmentos da circunferência do duto, em três diferentes energias de soldagem: 1,1; 0,9 e 0,7 kJ/mm. Desses segmentos retiraram-se corpos de prova dos dutos para a produção das amostras. Após a metalografia, realizada nas amostras, seguiu-se com a análise e caracterização ao microscópio óptico, microscópio eletrônico de varredura e ensaio de microdureza. Os revestimentos apresentaram excelente qualidade superficial para todos os pacotes operacionais aplicados na obtenção das soldas. As análises das regiões estudadas: metal de base; zona parcialmente misturada e zona termicamente afetada, mostraram-se compatíveis com os da literatura estudada, tanto para o MIG com adição de arame frio, quanto para o convencional. Na ZTA, foram observados valores de Tungstênio em torno de 1,0%, o aumento dos níveis de dureza foi creditado a esse fato. Os resultados de microdureza indicaram que para ambos os casos, MIG C e MIG AF, nas 4 regiões analisadas ocorreram de maneira semelhante, sendo a região da ZTA a que apresentou maiores valores na faixa de 400 a 500 HV, enquanto que nas demais regiões a faixa ficou entre 250 a 350 HV. Os resultados indicam que o processo com arame frio, MIG AF, mostrou-se tão eficiente quanto o convencional, MIG C. A energia de soldagem aumentou a diluição de Fe no metal de solda. Precipitados ricos em Mo e Cr foram encontrados no metal de solda.
Abstract: This work is a metallurgical analysis of the inner lining layer of pipeline used in welding process MIG C and MIG AF. The petrochemical industry, and others that use pipelines for transportation of their raw materials, faces a major challenge: how to increase the useful life of these products in a harsh environment work? In the specific case of the petrochemical industry, whom this research is directed, the pipes serve as means of transportation for oil and gas, products that are extremely aggressive to the internal walls of these tubes that are degraded by corrosion, caused mainly, by chemical composition, pressure and temperature these products. In this context the welding of lining made with nickel-based alloys becomes an excellent option for the construction, repair and maintenance of equipment whose application be returned in harsh environments of work, allowing the improvement of characteristics required, such as the resistance to corrosion. It is this scenario that emerges the theme for this research, based on studies that indicate that the process of welding MIG / MAG with the addition of cold wire, has to evaluate the metallurgical characteristics of the pipeline coating deposited by the derivative process MIG conventional – MIG-C and MIG with the addition of cold wire - MIG AF - using Nickel alloy ERNiCrMo-4 in carbon steel pipelines. The welds were deposited in pipes of 228.6 mm of diameter, forming a layer of internal lining of four passes, divided into three segments of the circumference of the duct, in three different welding energy: 1.1, 0.9 and 0.7 kJ / mm. These segments are removed specimens of the ducts, for the production of the samples. After metallography, performed on the samples, followed with the analysis and characterization by optical microscope, scanning electron microscope and testing of microhardness. The coatings exhibited excellent surface quality for all operational packages used in obtaining the welds. The results of the analysis of the regions studied: metal base, partially mixed zone and heat affected zone, were compatible with the literature studied for both the MIG with the addition of cold wire, as for the conventional. In HAZ were observed values of Tungsten around 1.0%, the increased levels of hardness was credited to this fact. The microhardness results indicated that in both cases, MIG C and MIG AF, in 4 regions analyzed occurred similarly, and the HAZ region which showed the highest values in the range 400-500 HV, while in the other regions range was between 250-350 HV. The results indicate that the process with cold wire, MIG AF, was as efficient as the conventional MIG C. The welding power increased the dilution of Fe in the weld metal. Precipitates rich in Mo and Cr were found in the weld metal.
Keywords: Indústria petroquímica
Processo MIG AF
Processo ZPM
Microdureza
Revestimento em duto
metadata.dc.subject.cnpq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::PROCESSOS DE FABRICACAO
metadata.dc.publisher.country: Brasil
Publisher: Universidade Federal do Pará
metadata.dc.publisher.initials: UFPA
metadata.dc.publisher.department: Instituto de Tecnologia
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica
metadata.dc.rights: Acesso Aberto
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