Influência do polímero utilizado como aglomerante em eletrodos revestidos básicos sobre a formação de ferrita acicular no metal de solda

Exportado OPUSMade available in DSpace on 2019-08-09T18:19:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ppgmec_tese_123_cl_udio_turani_vaz.pdf: 6943543 bytes, checksum: 47f5ff46afe564adf01c64ef608d225d (MD5) Previous issue date: 7O processo de soldagem manual com eletrodos revestidos teve um papel de destaque ao longo de parte do século XX. Ainda hoje, onde há vários processos mais produtivos, eletrodos revestidos básicos são largamente empregados em soldagens de grande responsabilidade. Contudo, a elevada susceptibilidade a absorção de umidade pelo revestimento ainda é um problema a ser superado. Estudos realizados na soldagem subaquática molhada, onde o revestimento é protegido por uma camada de verniz, indicaram a possibilidade do uso de polímeros em substituição aos silicatos como aglomerante do revestimento durante a fabricação. A expansão dessa tecnologia para os eletrodos revestidos básicos destinados a soldagem convencional se mostrou satisfatória. O principal objetivo, reduzir a sensibilidade do consumível à umidade e, assim, produzir um metal de solda com baixos teores de hidrogênio difusível, foi atingido. Além disso, foi possível obter um metal de solda com microestrutura diferenciada constituída por elevadas frações volumétricas de ferrita acicular. O objetivo desse estudo foi investigar as causas das diferenças observadas na microestrutura e avaliar a influência do polímero utilizado neste processo. A comparação entre a microestrutura produzida por eletrodos aglomerados com polímero e a prevista na literatura para eletrodos básicos com composição química semelhante evidenciou diferenças significativas. A investigação das condições empregadas na obtenção destes metais de solda não justificou as diferenças observadas. Por outro lado, a análise dos elementos químicos residuais indicou variações nos teores de alguns destes, principalmente nitrogênio, que justificaram as alterações microestruturais. Não foi possível descartar a influência de outros elementos químicos, contudo, esses desempenharam função complementar. O estudo das características operacionais de eletrodos com polímero e classe E7018 permitiu identificar como o polímero influencia o teor de nitrogênio no metal de solda. A comparação entre os teores de nitrogênio da alma, gotas metálicas transferidas e metal de solda confirmou que a absorção desse elemento ocorreu principalmente durante a transferência metálica, ou seja, é proveniente da contaminação pela atmosfera que envolve o arco. Resultados dos experimentos realizados indicaram o teor mais baixo de nitrogênio na presença do polímero se deve a formação de uma atmosfera protetora mais eficiente durante a soldagem e ainda por alterações no modo de transferência metálica predominante. O teor elevado de carbono no metal de solda indicou que a decomposição do polímero forma uma atmosfera rica nesse elemento. A Difração de Raios-X das escórias indicou a alteração na atmosfera que envolve o arco. A avaliação da morfologia das gotas durante sua formação, a medição do tamanho médio das gotas coletadas e monitoramento da tensão durante a soldagem confirmaram as alterações na transferência metálica.Shielded metal arc welding were one of the most important processes along part of the twenty century. Nowadays, where there are most productive welding processes, the basic covered electrodes are largely used at high responsibility services. However, the coating moisture absorption is a problem to overcome. Underwater wet welding studies showed the availability to replace the traditional binders (silicates) by polymers on the electrode production. The use of this technology on conventional basic electrodes presented satisfactory results. The main goal, to make a moisture resistant covered electrode with low diffusible hydrogen content weld metal, was reached. Furthermore, was possible to obtain a weld metal mainly composed by acicular ferrite. The main objective of this thesis was to explore the microstructural differences and evaluate the polymer influence on it. Comparison between the weld metal microstructure obtained by polymer agglomerated electrodes and provided in the literature with similar chemical composition showed strong differences. The study of conditions used to obtain these weld metals did not justified the observed differences. On the other hand, the evaluation of residual chemical elements presented some differences, mainly nitrogen content, which could justify it. The influence of other chemical elements could not be disregarded. However, they had a complementary function. The evaluation of polymer agglomerated and E7018 class electrodes operational characteristics identified how the polymer influences the weld metal nitrogen content. A comparison between wire, metallic droplets and weld metal nitrogen content confirmed the absorption during metallic transfer, thus it came from atmosphere contamination. The experiments showed that less nitrogen content can be related to most effective shielding and to metallic transfer mode changes. The high carbon content on the weld metal produced by electrodes with polymer indicated a rich carbon atmosphere. The slag X-Ray Diffraction indicated changes on the atmosphere which involves the arc. The formed droplet morphology, average droplet size and voltage monitoring during welding confirmed the metallic transfer changes