Uso del ensayo de implante y la técnica de emisión acústica para estudiar el agrietamiento asistido por hidrógeno en la zona fundida en la soldadura de un acero HSLA-80

Abstract

Uso del ensayo de implante y la técnica de emisión acústica para estudiar el agrietamiento asistido por hidrógeno en la zona fundida en la soldadura de un acero HSLA-80 (#) H.C. Fals<*) y R.E. Trevisan^**)Resumen Se estudió el agrietamiento asistido por hidrógeno en la zona fundida, usando dos alambres tubulares (E 70T-5 y E 120 T5-K4) y una mezcla gaseosa de C0 2 + 5 % H 2 , para inducir altos niveles de hidrógeno difusible en la soldadura de un acero HSLA-80. Un sistema de medición de emisión acús-tica basado en un voltímetro RMS (Root Mean Sqüare), acoplado a la instalación de ensayo de implante (NF 89-100), permitió determinar la energía, amplitud RMS y número de ciclos de la señal. Se observó por microscopía óptica y electrónica de barrido, que en todos los ensayos las grietas se formaron en la zona parcialmente fundida. Cuando se usó el alambre E 70T-5, las grietas se propagaron a través de la región de crecimiento de grano de la zona térmicamente afectada, predominando el modo de fractura cuasiclivage. En los ensayos del alambre E 120 T5-K4, las grietas crecieron verticalmente a través de la zona fundida, verificándose mayor incidencia de un modo de fractura mixto. Se encontró una relación importante entre los parámetros de la señal de EA y los modos de fractura que actúan en el mecanismo de agrietamiento.Palabras clave: Aceros microaleados. Soldadura. Agrietamiento asistido por hidrógeno. Modos de fractura. Emisión acústica.Implant test and acoustic emisssion technique used to investígate hydrogen assisted cracking in the melted zone of a welded HSLA-80 steel AbstractWeld metal hydrogen assisted cracking was studied using two flux cored wire (AWS E 70T-5 and AWS E 120 T5-K4) and a mixture gas of C0 2 + 5 % H 2 to induce high valúes of diffusible hydrogen in high strength low alloy steel (HSLA-80) weldments. An Acoustical Emission Measurement System (AEMS) RMS voltmeter was coupled to the implant test (NF 89-100) apparatus to determine energy, amplitude and event numbers of signal. All cracks were initiated in the partially melted zone and propagated into the coarse-grained región of the heat affected zone when E 70 T5 consumable was used, and the quasi-cleavage fracture mode was predominant. When E 120 T5 K4 consumable was used the cracks propagated vertically across the fusión zone, and a mixed fracture mode was the most important. A significant relationship between acoustic emission parameters and fracture modes was found.

Influência do gás de purga na prevenção da trinca de hidrogênio em juntas soldadas de um aço API 5L X80

“…Essas trincas ocorrem em razão da presença de hidrogênio atômico, microestrutura susceptível e tensão. Durante o ciclo de resfriamento, após o processo de soldagem, as regiões austenitizadas passam por mudanças granulométricas e de transformação em microconstituintes diferentes de acordo com a taxa de resfriamento da solda [3,4].…”

“…De acordo com Sharma e Maheshwari [8], essa trinca ocorre principalmente na ZTA ou na solda. Segundo Fals e Trevisan [3], a trinca de hidrogênio se forma sempre na região de alta concentração de tensões, localizada aproximadamente na linha de fusão, denominada de RGGZTA (área de maior fragilidade, pois é a zona de crescimento dos grãos da ZTA). A fissuração na ZF tem sido observada mais recentemente com a utilização de aços com menor carbono equivalente, mas com alta resistência mecânica, superior a 590 MPa.…”

“…Assim como no estudo de Fals e Trevisan [3], os sinais de EA obtidos nos ensaios realizados demonstraram que existe uma importante dependência entre os modos de fratura e as características dos sinais acústicos obtidos (amplitude), havendo também uma relação entre amplitude de sinais e carga aplicada. Assim, o sinal de EA aumentou à medida que a tensão aplicada diminuiu.…”

“…Um problema que os aços ARBL soldados podem sofrer são as chamadas trincas de hidrogênio (TH), formadas nas juntas soldadas desse material e ocupam um lugar de destaque Acústica (EA) [4], cujo monitoramento é feito baseado na geração de ondas de emissão acústica para detecção do instante de formação e propagação da trinca [3,10].…”

Susceptibilidad a grietas inducidas por hidrógeno en ambiente corrosivo de H₂S de juntas soldadas de acero API 5L-X80

“…Se ha demostrado que en las uniones soldadas de aceros de alta resistencia y baja aleación, las grietas inducidas por el hidrógeno ocurren, generalmente, en la zona fundida, a pesar de las peligrosas transformaciones microestructurales que ocurren en la zona afectada térmicamente [3][4][5] . La incidencia de este tipo de grieta en la zona fundida, es ocasionada por el incremento perjudicial de la concentración de hidrógeno en la región.…”