Welding of AISI 4140 Steel without Heat Treatment Back

O procedimento de soldagem convencional do aÃo ABNT 4140, devido à formaÃÃo de martensita na zona termicamente afetada pelo calor (ZAC), contempla um tratamento tÃrmico pÃs-soldagem para aliviar as tensÃes e melhorar a tenacidade desta zona. Esse tratamento tÃrmico, muitas vezes, se torna impraticÃvel devido a alguns fatores como tamanho da peÃa, reparo no campo e custo. A tÃcnica da dupla-camada tem sido pesquisada no sentido de se evitar este tratamento tÃrmico e garantir boas propriedades mecÃnicas da peÃa soldada. O emprego da tÃcnica da dupla-camada exige uma relaÃÃo adequada entre as energias de soldagem das camadas, para que a segunda refina e revina a ZAC grosseria da primeira, pois, nesta regiÃo a possibilidade de formaÃÃo de martensita à grande devido a sua maior temperabilidade. Neste trabalho, foi utilizado um ensaio preliminar chamado de teste de Higuchi que permitiu a escolha das energias. Em seguida foram realizadas soldagens em simples depÃsito e camada Ãnica em corpos de prova temperados e revenidos com o objetivo de avaliar o grau de refino e revenimento proporcionado pelos passes laterais. ApÃs este ensaio, foram soldados corpos de prova temperados e revenidos utilizando-se a dupla-camada para depois, atravÃs do ensaio de microdureza e metalografia, avaliar o grau de refino e revenimento porporcionados pelo uso da tÃcnica de dupla camada. A soldagem de uma junta semi-V permitiu a avaliaÃÃo da tenacidade da ZAC da primeira camada atravÃs da realizaÃÃo do ensaio Charpy. Os resultados deste ensaio mostraram que as energias absorvidas por corpos de prova soldados, com as relaÃÃes de energias de soldagem (KJ/cm) da primeira e segunda camada de 5/5 e 5/10, sÃo semelhantes as dos corpos de prova com o tratamento tÃrmico pÃs-soldagem e superior a do metal base temperado e revendido, mostrando a viabilidade de tÃcnica.The welding procedure of the conventional steel AISI 4140 due to the formation of martensite in the heat affected zone by heat (HAZ), comprises a post-welding heat treatment to relieve stresses and improve the toughness of this zone. This thermal treatment often becomes impractical due to factors such as part size, and field repair cost. The technique of double-layer has been studied in order to avoid this thermal treatment and to ensure good mechanical properties of the welded part. The use of the technique of double-layer requires an appropriate relationship between the energy of welding of the layers, so that the second and refines the HAZ revina coarseness of the first, since in this region the possibility of formation of martensite is large because of its higher hardenability . In this work, we used a preliminary test called Higuchi allowing the choice of energy. Then welds were carried out in simple deposit and single layer in specimens quenched and tempered in order to assess the degree of refining and tempering provided by lateral passes. After this test, the specimens were welded and tempered using the double-layer and then through metallography and microhardness testing, evaluate the degree of refining and tempering porporcionados to use the technique of double layer. The welding together of a semi-V allowed the evaluation of the toughness of HAZ of the first layer by conducting the Charpy test. The results of this test showed that the energy absorbed by welded specimens, with the relations of welding energy (KJ / cm) of the first and second layer of 5/5 and 5/10, are similar to those of specimens with post-weld heat treatment and superior to the base metal and tempered resold, demonstrating the feasibility of the technique