Study of the metallurgical compatibility of dissimilar welded joints used in the oil and gas sector

Este trabalho teve como objetivo avaliar a influência do amanteigamento com ligas de níquel com uma e duas camadas em juntas soldadas dissimilares sobre a susceptibilidade à fragilização, analisando o efeito dos parâmetros de soldagem e do tipo de gás de proteção em juntas com e sem tratamentos térmicos diferentes sobre a microestrutura, a microdureza, a resistência ao impacto e o nível de tensões residuais na ZTA dessas juntas soldadas. Para isso foi feito um planejamento experimental a fim de definir os melhores parâmetros de amanteigamento e de enchimento da junta soldada. O processo de soldagem utilizado foi o processo MIG automatizado. Como metais de base foram utilizados o aço AISI 8630 e um aço C-Mn, como consumíveis a superliga de níquel AWS ER NiCrMo-3 e dois tipos de gás de proteção, o argônio puro e a mistura argônio/hélio 25%. Após a determinação dos parâmetros de amanteigamento foi feito o enchimento das juntas variando também o gás de proteção. Foram realizados diferentes tratamentos térmicos de alívio de tensões (TTAT) nas juntas com um passe de amanteigamento com as temperaturas de 720˚C por 4 horas, 676 ˚C por 3 horas e na junta com e sem amanteigamento na temperatura de 676˚C por 2 horas. A partir das juntas soldadas, foram retiradas amostras para caracterização através dos ensaios de microdureza e testes de tenacidade ao impacto (Charpy). Os resultados obtidos indicaram que a aplicação da dupla camada de amanteigamento é eficaz na técnica da redução de fragilidade das juntas, proporcionando redução significativa na extensão da região de grãos grosseiros e aumento da resistência ao impacto da zona termicamente afetada do aço AISI 8630 similar aos valores obtidos nas juntas submetidas aos tratamentos térmicos de alívio de tensões.This study aimed to evaluate the influence of the first and second buttering layer with nickel alloys of dissimilar welded joints on the susceptibility to embrittlement, by examining the influence of the welding parameters and the type of shielding gas on these joints with and without different heat treatments, on the microstructure, hardness, impact resistance and the level of residual stresses in the HAZ of these welded joint. For this an experimental design was done in order to define the best parameters for buttering and filling of the weld joint. GMAW process was used. AISI 8630 and C-Mn steels were used as base metal and AWS ER NiCrMo-3 wire as filler metal. Pure Argon and a mixture Argon/ helium was used as shielding gas. After the determination of buttering parameters it was performed the filling of the joints also varying the shielding gas. Different heat treatments of stress relief (HTSR) were performed in the joints with a layer of buttering with the temperatures of 720 ˚ C for 4 hours, 676 ˚C for 3 hours and the joints with and without buttering in the temperature of 676 ˚ C for 2 hours. From the welded joints, samples were taken for characterization by microhardness tests and impact toughness test (Charpy). The results showed that application of the double layer of buttering technique is effective in the reduction of brittleness of the joints, promoting a significative reduced in the coarse grain region and increasing impact resistence similar of those obtained by HTSR