APLICAÇÃO DA ASPERSÃO TÉRMICA E DA SOLDAGEM TIG.pdf

VI CONGRESSO NACIONAL DE ENGENHARIA MECNICA VI NATIONAL CONGRESS OF MECHANICAL ENGINEERING

18 a 21 de agosto de 2010 Campina Grande Paraba - Brasil August 18 21, 2010 Campina Grande Paraba Brazil

APLICAO DA ASPERSO TRMICA E DA SOLDAGEM TIG COM ALIMENTAO DE ARAME PARA O REVESTIMENTO DE AOS C-Mn

COM LIGAS A BASE DE NQUEL

Norton Zanette Kejelin1,2 [email protected] Richard Roedel2 [email protected] Aldo Santos Pereira2,3 [email protected] Andr Silveira Pamplona2 - [email protected] Augusto Jos de Almeida Buschinelli2 [email protected]

1 Faculdade SATC, Departamento de Engenharia Mecnica. Rua Pascoal Meller, 73, Bairro Universitrio. Cricima, Santa Catarina, Brasil. CEP 88805-380. 2 Universidade Federal de Santa Catarina UFSC, Departamento de Engenharia Mecnica. Campus Universitrio Reitor Joo David Ferreira Lima, Bairro Trindade, Florianpolis, Santa Catarina, Brasil. CEP 88040-970. 3 Universidade Tcnica Federal do Paran UTFPR, Departamento de Engenharia Mecnica. Av. Sete de Setembro, 3165, Bairro Rebouas, Curitiba, Paran, Brasil. CEP 80230901.

Resumo: A substituio de componentes fabricados em ao C-Mn por materiais inoxidveis uma prtica comum em aplicaes que necessitam de maior resistncia a corroso, o que aumenta os custos de projeto. Uma alternativa empregada na indstria o revestimento das superfcies em contato com o meio agressivo com materiais nobres que suprem essa necessidade, atravs de processos de soldagem e asperso trmica. Dessa forma, o projeto estrutural executado, quando possvel, com aos comuns, enquanto somente as partes mais solicitadas so revestidas. Na soldagem de revestimento, o grande problema encontrado diluio imposta, que pode acarretar problemas tanto de composio qumica quanto de ordem metalrgica ao revestimento fabricado. Neste trabalho foram avaliados os efeitos dos parmetros de soldagem e a associao dos processos de asperso trmica e soldagem nas caractersticas dos revestimentos obtidos. Foi verificado que os revestimentos fabricados com nquel puro atravs da utilizao do processo de asperso chama possuem uma alta densidade poros, e que a tentativa de refuso e incorporao da camada aspergida atravs da soldagem TIG no eliminava a ocorrncia destes defeitos. Por fim, constatou-se que embora possua alta diluio, o emprego do processo TIG alimentado garantiu melhor reprodutibilidade e integridade dos revestimentos fabricados.

Palavras-chave: Soldagem de Revestimento, Asperso Trmica, Diluio, Inconel 625, TIG alimentado.

1. INTRODUO

Uma tcnica considerada relativamente recente na indstria consiste na fabricao de componentes estruturais em ao-carbono revestidos com materiais mais nobres, seja por processos de asperso trmica ou de soldagem arco. Dessa forma, adquirida a caracterstica necessria ao projeto: aumento da resistncia a corroso. Um ponto importante na utilizao de tais revestimentos a reduo nos custos, pois este mtodo uma alternativa confeco dos componentes estruturais que necessitam de resistncia a corroso completamente em ao inoxidvel, os quais tornam o projeto mais oneroso.

No Brasil, h alguns exemplos da aplicao desse tipo de procedimento de proteo contra a corroso, tais como a produo de componentes de usinas hidreltricas, tubulaes de caldeiras e dutos que operam no transporte de materiais de alta corrosividade em plantas petroqumicas.

A definio de soldagem de revestimento retrata um processo pelo qual uma camada de material depositada sobre um metal de base ou substrato para que se obtenham propriedades ou dimenses desejadas. Aproveita-se do uso de uma combinao de propriedades a fim de adequar a pea a uma determinada aplicao. Entretanto imprescindvel o controle de trs caractersticas fundamentais durante a fabricao do revestimento, para que se tenha uma qualidade final satisfatria, essas so:

Diluio esta controla a quantidade de material (ao carbono) fundido, influenciando diretamente a composio final do revestimento, ou seja, na medida em que se aumenta a diluio, diminui-se a resistncia corroso, bem como a ductilidade do revestimento;

V I C o n gr es s o N a c i o n a l d e E n g e n har i a M e c n i c a , 18 a 2 1 de A g o s t o 2 0 10 , C am pi n a G r a n d e - P ar a b a

Rugosidade superficial da superfcie exterior do revestimento a otimizao dessa caracterstica feita atravs de sua reduo, pois podem atuar como stios para incio do processo de corroso, bem como pontos de concentrao de tenses durante operaes de dobramentos;

Espessura do revestimento ou reforo do cordo de solda, a qual define a quantidade de material depositada.

Vrios processos de soldagem se utilizam de correntes elevadas, a fim de obter uma alta produtividade, entretanto isso acarreta em uma maior quantidade de calor transmitida a pea. Com isso so atingidos altos nveis de diluio durante o processo, alterando significativamente a composio do metal de solda, podendo induzir problemas tanto de ordem metalrgica quanto de baixa resistncia corroso devido incorporao de ao carbono na zona fundida.

Num estudo recente, Heiple e Roper (apud [1]) propuseram que as caractersticas geomtricas da solda so resultados de movimentos convectivos presentes na poa de fuso, efeito esse que controlado pelo valor do gradiente de tenso superficial (d/dT), devido ao deslocamento resultante da regio de menor tenso de superfcie maior. Esse gradiente, por sua vez, est relacionado com a concentrao de elementos ativos na poa de fuso como enxofre e oxignio.

De acordo com o modelo, ligas com ausncia, ou com baixa quantidade desses elementos ativos em sua composio apresentam decrscimo da tenso superficial com o aumento da temperatura. Durante o processo de soldagem a temperatura do centro da poa de fuso mais elevada que as extremidades, portanto possui uma menor tenso superficial. Desse modo o fluxo de metal fundido propenderia a deslocar-se no sentido do centro borda da poa, resultando em cordes de pouca penetrao e de maior largura.

Para o caso de ligas que apresentem elevado teor desses elementos, acima de um valor crtico, h uma alterao no gradiente de tenso superficial, ocorrendo inverso no comportamento exibido anteriormente. Dessa forma se tem maior tenso superficial no centro da poa do que em sua regio perifrica, causando uma inverso no fluxo do metal fundido que tenderia a se mover em um sentido radial interno, indo das laterais raiz da poa, aumentando a penetrao e reduzindo a largura do cordo obtido, conforme pode ser observado na Fig. 1.

Figura 1- Curvas da variao de tenso superficial com a temperatura em um metal lquido. (a) Materiais com baixa e (b) alta concentrao dos elementos ativos. Com os movimentos do fluxo de metal para cada caso.

Adaptado de MILLS et al [4].

A asperso trmica, por sua vez, uma tcnica de revestimento, onde materiais particulados, metlicos ou no, em uma condio fundida ou semi-fundida, so acelerados sobre um substrato devidamente preparado, formando uma camada aspergida, conforme o esquema apresentado na Fig. 2. O uso da asperso trmica tem sua potencialidade comprovada em diversas aplicaes, como sistemas de proteo contra a corroso/oxidao, ligaes de base, melhora na resistncia ao desgaste/frico e corroso, isolamento trmico e eltrico, biocompatibilidade em implantes biomdicos, aplicaes eletrnicas, fabricao de componentes, insero de propriedades especiais e recuperao dimensional.

O aquecimento do material de revestimento, que pode estar na forma de p, vareta, ou arame, ocorre em uma pistola segundo o processo de aplicao, com o deslocamento at o substrato providenciado pelo jato de um gs comprimido. As partculas, ao se chocarem com o substrato, tornam-se aplainadas e formam finas placas lenticulares, que se conformam e aderem s irregularidades da superfcie e umas s outras, formando uma camada de estrutura lamelar.

Como no existe fuso do substrato, diferentemente dos processos de soldagem a arco, obtm-se uma condio de diluio nula, ou seja, a composio do revestimento ser, em teoria, a mesma do metal de adio. Entretanto, durante o processo de asperso trmica so introduzidos defeitos camada aspergida que podem comprometer a qualidade final do revestimento. A porosidade, a oxidao e a falta de aderncia ao substrato constituem o quadro dos problemas mais usuais decorrente deste processo. Tem-se em resumo:


A aderncia da camada aspergida ao substrato pode ser considerada como um requisito bsico para a garantia de uma qualidade satisfatria do revestimento final, o princpio de ao dessa se deve a contrao sofrida pelo lquido ao se solidificar e formar as lamelas;

A existncia de poros no revestimento inevitvel ao processo de asperso e acarreta uma reduo na coeso das camadas e aderncia ao substrato facilitando a ocorrncia da decoeso, alm de atuar como pontos de concentradores de tenso em ensaios de dobramento;

Assim como a ocorrncia de porosidade, a presena de xidos na camada aspergida tambm inevitvel e essa reao deve ser minimizada quando possvel. O efeito na camada aspergida semelhante ao da porosidade, onde h uma diminuio na coeso entre as lamelas.

Figura 2- Representao esquemtica do processo de revestimento pela tcnica de asperso trmica. PAWLOWSKI [4].

2. OBJETIVOS

Este trabalho tem como objetivo estudar a viabilidade da associao de dois processos industriais para a confeco de revestimentos para proteo contra corroso: asperso trmica e soldagem. O emprego concomitante destas tcnicas justifica-se pelo fato de que a aplicao preliminar de uma camada de nquel por asperso trmica visa minimizar a diluio imposta pela soldagem de revestimento, ao passo que a soldagem sobre a camada aspergida pode eliminar os defeitos preexistentes, refundindo e incorporando o material aspergido zona fundida.

3. MATERIAIS E MTODOS

A execuo das soldagens foi realizada nas dependncias do Laboratrio de Soldagem (LABSOLDA), na Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC). Para haver total automatizao da bancada de experimentos, utilizou-se os equipamentos citados a seguir, os quais tambm podem ser vistos na Fig. 3.

Fonte de soldagem, modelo Digitec 450; Tocha TIG refrigerada gua com eletrodo toriado de tungstnio de 3,2 mm de dimetro e ngulo de afiao

da ponta (AE) de 40; Sistema de deslocamento (Tartlope V1) para a tocha, garantindo uma velocidade de soldagem constante e

linear; Computador para a aquisio de dados da fonte de soldagem, valores da corrente e da tenso; Cabeote alimentador de arame, permitindo uma deposio de metal de adio com velocidade constante; Dispositivo de alimentao de arame frio (cold wire) para o processo TIG.

Figura 3- Bancada para ensaios de soldagem.

Fonte de Soldagem

Cabeote Alimentador Deslocamento

da Tocha

Corpo de Prova

Aquisio de Dados


A deposio do revestimento por asperso trmica foi realizada no Laboratrio de Asperso Trmica e Soldagens Especiais (LABATS) da Universidade Federal do Paran (UFPR). A Fig. 4 demonstra o processo de asperso chama com adio de p metlico de nquel comercialmente puro para o revestimento da chapa utilizada nos ensaios.

Figura 4- Revestimento por asperso trmica sobre chapa plana.

Os cortes dos corpos de prova, assim como a preparao metalogrfica das amostras dos cordes de sol-da foram realizados nas dependncias do Laboratrio de Conformao (LABCONF), tambm localizado na Universidade Federal de Santa Catarina. Os equipamentos utilizados em tal finalidade esto listados a seguir (Fig. 5).

Capela local para os ataques qumicos realizados nas amostras; Politriz equipamento utilizado para o polimento das amostras; Lixadeira equipamento utilizado para o lixamento das amostras;

Figura 5- Equipamentos para preparao metalogrfica.

As atividades desenvolvidas tinham como intuito avaliar as caractersticas geomtricas principais dos cordes de solda quando depositados sobre chapa e tambm sobre a camada aspergida, bem como, aperfei-oar tais tcnicas garantindo a fabricao de um revestimento isento de defeitos e mantendo a composio final mais prxima do metal de adio. Tendo esse objetivo como pressuposto foi desenvolvida a metodolo-gia descrita abaixo.

Visando garantir a confiabilidade nos resultados, foram realizados testes de calibrao nos equipamen-tos utilizados que pudessem apresentar erros no decorrer do trabalho, tais como: a fonte de soldagem, o sis-tema de deslocamento e o cabeote alimentador de metal de adio.

Ao final dessa prvia calibrao, deu-se incio a rotina seguida ao longo do trabalho: 1. Corte das chapas de ao, preparando os corpos de prova para soldagem; 2. Escolha dos parmetros adequados a serem testados para o processo de soldagem; 3. Realizao dos cordes de solda; 4. Seccionamento transversal dos cordes de solda; 5. Preparao metalogrfica das amostras. A partir dessas amostras, eram medidas, com o auxlio do software Image Tool, tanto a diluio como outras

importantes caractersticas geomtricas do cordo de solda destacadas na Fig. 6, para ento se processarem os dados em funo das variveis de controle do processo de soldagem, bem como em funo da camada prvia depositada por asperso trmica. A porosidade na camada aspergida tambm pode ser medida com o analisador de imagens do software Image Tool.


Figura 6- Caractersticas analisadas na geometria dos cordes.

A diluio uma importante caracterstica a ser controlada na fabricao de revestimentos por solda-gem. A quantificao desta um dos fatores que indica a qualidade final do mesmo, onde o clculo desse pa-rmetro obtido atravs da Eq. 1, que por sua vez definida a partir da relao entre a quantidade de metal de adio depositado e quantidade de metal de base fundido.

BABD+

= (1)

Neste trabalho, tanto as operaes de soldagem quanto de asperso trmica foram realizadas sobre chapas de ao SAE 1020, de 19,05 mm de espessura, devidamente preparadas para cada um dos processos. O gs de proteo empregado nos ensaios de soldagem pelo processo TIG alimentado foi argnio comercialmente puro. Para executar os ensaios de soldagem foi empregado como metal de adio o arame macio AWS E NiCrMo-3 (Inconel 625). Esta liga usada em vrias aplicaes com a finalidade de aumentar a resistncia corroso, inclusive em elevadas temperaturas. O material de adio, atomizado, utilizado para asperso trmica chama foi nquel comercialmente puro (99,5% em massa). Na Tab. 1 esto expostas as composies qumicas dos materiais empregados, sendo para o Inconel 625 dados do prprio fornecedor e a composio do ao SAE 1020 com dados obtidos da norma aplicvel.

Tabela 1. Composio qumica (%) dos materiais usados nos ensaios. *Valores mximos admissveis.

C Si Mn P S Cr Mo Ni Nb Fe SAE 1020 0,18 - 0,23 0,30 - 0,60 0,40 - 0,60 0, 035* 0,035* - - - - 98,0 ENiCrMo3 0,04 0,50 0,60 - - 22,0 9,0 61,6 3,3 3,0

Ni - - - - - - - 99,5 - Bal.

4. RESULTADOS E DISCUSSES

A inspeo microscpica do revestimento depositado por asperso trmica indica uma porosidade entre 15 e 16%, conforme pode ser observado nas setas dispostas na micrografia da Fig. 7A e nas respectivas imagens binarizadas (fig 7B e 7C) para quantificao dos pixels que constituem os poros.

Figura 7- Micrografia da camada de nquel aspergida (A), binarizao da mesma imagem com poros em pixels pretos (B) e binarizao da mesma imagem com poros em pixels brancos (C).

A B C


A alta densidade de poros observada compromete fortemente tanto as propriedades mecnicas do revestimento, atuando como forte concentradores de tenses em operaes de dobramento ou solicitaes cclicas, bem como a resistncia corroso, atuando como stios para o incio deste processo. Diante disso, foi tambm avaliada a possibilidade de densificao da camada aspergida atravs da refuso pela passagem do arco TIG, e foi observada a manuteno destes defeitos (Fig. 8), e por vezes at a piora com relao condio como aspergido devido ao coalescimento de poros e a nucleao de trincas, conforme pode ser observado na figura 9.

Figura 8- Refuso da camada aspergida atravs do arco TIG.

Figura 9- Detalhes macro e microscpicos das soldas de refuso com arco TIG.

Visto que a refuso da camada aspergida atravs do arco TIG no se apresentou como uma alternativa eficaz na fabricao dos revestimentos, devido incorporao dos defeitos preexistentes na zona fundida, procurou-se avaliar a utilizao de alimentao de arame frio (TIG cold wire) para esta operao. Neste caso, cordes de solda eram depositados sobre a camada aspergida, formando o revestimento, que deveria, em suma, ser constitudo por uma pequena parcela de ao C-Mn proveniente do substrato, uma parcela de nquel proveniente da camada aspergida e mais uma terceira parcela proveniente do material de adio (arame macio).

Com esta tcnica esperava-se obter uma reduo dos nveis de diluio observados quando na confeco de cordes de solda atravs do processo TIG (alimentado) sobre chapas de ao C-Mn. As tabelas 2 e 3 apresentam um comparativo entre os cordes depositados pelo processo TIG cold wire diretamente sobre chapa e sobre chapa aspergida, possibilitando uma anlise das caractersticas geomtricas das soldas em funo dos parmetros de processo estudados.

Porosidade Aparente

Solda 1

Solda 2 Camada Aspergida

Incio Fim

Incio

Fim

Incio

Fim

Solda 1 Solda 2


Tabela 2. Condies de soldagem e macrografias dos ensaios.

N CP

Condies do Ensaio Macrografia N CP

Condies do Ensaio Macrografia

T1

IS = 200 A US = 17,2 V VS = 15 cm/min VA= 1 m/min AE = 40

TA1


T2


TA2


T3


TA3


T4


TA4


T5


TA5


Com relao s caractersticas geomtricas das soldas obtidas, percebe-se que existe de fato a reduo nos nveis de diluio quando se emprega o amanteigamento prvio da superfcie por asperso trmica, fato este ocorrido em todas as situaes. No entanto, todos os casos apresentaram diminuio da largura dos cordes seguido da conseqente reduo da molhabilidade.

A diluio est intimamente ligada com as propriedades anticorrosivas do revestimento final, sendo, portanto, desejvel os efeitos de sua reduo. J a diminuio da largura do cordo de solda est relacionada ao aumento com os gastos de projeto, uma vez que uma menor rea revestida com a mesma quantidade de material adicionado, aumentando o consumo e reduzindo a produtividade.


Tabela 3. Caractersticas geomtricas das soldas depositadas sobre a chapa de ao com e sem asperso.

Cordo Reforo (mm) Penetrao (mm) Largura (mm) Diluio (%) Molhabilidade () T1 1,13 1,27 9,53 59 20

TA1 1,62 2,00 6,69 43 48 T2 2,48 0,94 9,33 25 46

TA2 3,03 0,10 6,80 1 67 T3 1,17 1,77 13,02 64 17

TA3 1,67 1,68 8,12 39 37 T4 2,17 1,15 11,23 37 37

TA4 2,56 1,15 8,57 20 44 T5 3,07 0,83 10,95 16 57

TA5 3,72 0,40 8,69 3 77

Nas macrografias TA2 e TA5, da tabela 2, verifica-se a manuteno dos defeitos preexistentes na camada aspergida (poros) quando o revestimento depositado no penetra junto ao metal de base (C-Mn). A existncia desses defeitos possui maior propenso de ocorrer quando se emprega correntes menores ou maiores velocidades de alimentao de arame, como observado nas condies dos ensaios. Embora obtidos nveis de diluio menores, nesses casos, a presena desses defeitos e da falta de fuso do material base compromete diretamente a integridade do revestimento fabricado.

As tabelas 4 e 5 apresentam um comparativo entre revestimentos depositados sobre asperso trmica e diretamente sobre o substrato de ao C-Mn. Os resultados das caractersticas geomtricas dos revestimentos confirmam as tendncias encontradas nos ensaios anteriores, referentes a deposio de um nico cordo sobre ambos os substratos. Dessa forma, introduzindo a camada aspergida se obteve reduo da diluio em detrimento largura, j que na fabricao do revestimento sem asperso foram realizados 3 cordes ao passo que foram utilizados 4 cordes sobre a camada aspergida, atingindo-se larguras dos revestimentos finais bastante prximas.

Tabela 4. Parmetros de soldagem empregados em cada ensaio, com as respectivas macrografias e fotografias das superfcies dos revestimentos.

Tabela 5. Caractersticas geomtricas dos revestimentos fabricados.

Revestimento Penetrao

Max. (mm)

Largura Max. (mm)

Reforo Max. (mm)

Diluio (%)

Molhabilidade ()

Com asperso 2,92 22,59 2,07 51 35 Sem asperso 1,70 21,17 1,51 58 16

Essa reduo da largura nos cordes depositados sobre a chapa aspergida explicada pelo modelo proposto por Heiple e Roper, no qual dito que a penetrao da solda resultado de movimentos convectivos presentes na poa de fuso, decorrentes do valor do gradiente de tenso superficial (d/dT). Como a camada aspergida possui uma alta

Parmetros Fotografia dos Depsitos Macrografia IS = 240 A US = 15,8 V VS = 15 cm/min VA= 1 m/min AE = 40

Soldagem sobre asperso trmica (quatro cordes)

IS = 241 A US = 16,4 V VS = 15 cm/min VA= 1 m/min AE = 40 Soldagem sobre ao SAE 1020 (trs cordes)


densidade de poros (que por sua vez so constitudos por um alto teor de oxignio proveniente do gs de arraste), estes acabam por contribuir para o aumento da penetrao, uma vez que o oxignio, juntamente com o enxofre, considerado um elemento ativo responsvel pela mudana dos movimentos convectivos na poa de fuso.

5. CONCLUSES

At o presente momento, a utilizao da asperso trmica chama e sua posterior incorporao atravs do processo de soldagem TIG no se mostrou uma alternativa eficaz na confeco dos revestimentos, ficando evidente a necessidade de mais pesquisas at a obteno de uma metodologia eficaz que aproveite os benefcios de ambas as tcnicas. Embora o amanteigamento prvio tenha atendido as expectativas com relao ao problema de diluio excessiva, se observou falta de reprodutibilidade geomtrica dos cordes depositados, alm da manuteno de defeitos como porosidades e falta de fuso oriundos da camada aspergida, juntamente com uma piora significativa da molhabilidade, com conseqentemente reduo da largura, dos cordes de solda.

Entende-se, portanto, que a alta diluio inerente soldagem de revestimento pelo processo TIG alimentado pode ser contornada pela deposio de mais de uma camada, garantindo assim uma melhor integridade estrutural, devido reprodutibilidade das caractersticas geomtricas dos revestimentos fabricados, bem como a ausncia dos defeitos observados e/ou provenientes da tcnica de asperso trmica.

6. REFERNCIAS

[1] Novicki, Nilceu; Mendona, Joo H.; BUSCHINELLI, Augusto J. A.; Paredes, Ramon C. Influncia da Oxidao na Estabilidade e Penetrao do Arco Voltico de Cordes de Solda Depositados sobre Revestimentos por Asperso Trmica. Anais do 17 Congresso Nacional de Soldagem CONSOLDA, Belo Horizonte MG, outubro de 2006.

[2] MODENESI, Paulo J. Introduo Fsica do Arco Eltrico e sua Aplicao na Soldagem dos Metais. Departamento de Engenharia Metalrgica e de Materiais, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte MG, fevereiro de 2009, p. 133-135.

[3] PAWLOWSKI, L. The Science and engineering of thermal spray coatings. John Wiley & sons, England, 1995.

[4] MILLS, K. C. et al. Marangoni effects in welding. In: PHIL. TRANS. R. SOC. LOND., vol 356, 1998, p.911-925.

[5] ASPERSO TRMICA: FUNDAMENTOS E APLICAES. C.C. LIMA, R. TREVISAN, ABER EDITORA, SO PAULO 2001.

[6] KEJELIN, Norton Z. Influncia dos Parmetros de Soldagem na Formao de Zonas Parcialmente Diludas em Soldas de Metais Dissimilares. Dissertao (Mestrado em Engenharia de Materiais) Programa de Ps-graduao em Engenharia de Materiais, Universidade Federal de Santa Catarina, Florianpolis, 2005-2006.

[7] KEJELIN, Norton Z.; BUSCHINELLI, A. J. A.; POPE, Alexandre M. Effects of Welding Parameters on the Partially Diluted Zones Formation at Dissimilar metal Welds. Anais do 18th International Congress of Mechanical Engineering COBEM, Ouro Preto MG, novembro de 2005.

[8] WELDING HANDBOOK MATERIALS AND APLICATIONS PART 1. v.3 8th edition. American Welding Society. Miami, Fl. 1998. 526 p.

[9] WELDING HANDBOOK MATERIALS AND APLICATIONS PART 2. v.4 8th edition. American Welding Society. Miami, Fl. 1998. 621 p.

6. DIREITOS AUTORAIS

Os autores so os nicos responsveis pelo contedo do material impresso includo neste trabalho.


APLICATION OF THERMAL SPRAYING AND COLD WIRE GTA WELDING FOR C-Mn STEEL OVERLAY WITH NICKEL ALLOYS

Norton Zanette Kejelin1,2 [email protected] Richard Roedel2 [email protected] Aldo Santos Pereira2,3 [email protected] Andr Silveira Pamplona2 - [email protected] Augusto Jos de Almeida Buschinelli2 [email protected]

1 SATC Faculty, Department of Mechanical Engineering. Pascoal Meller street, 73, Universitrio. Cricima - Santa

Catarina, Brasil. Zip code 88805-380. 2 Federal University of Santa Catarina, Department of Mechanical Engineering, Florianopolis, Santa Catarina, Brazil.

Campus Universitrio Reitor Joo David Ferreira Lima, Trindade, Florianpolis - Santa Catarina, Brazil. Zip code 88040-970. 3Technical University of Paran, Department of Mechanical Engineering. Av. Sete de Setembro, 3165, Rebouas - Curitiba, Paran, Brazil. Zip code 80230901

Abstract. The replacement of C-Mn steel components for stainless materials is a common practice in applications that require a higher corrosion resistance, which increases the cost of the project. An alternative used in the industry is the coating of surfaces, which are in contact with the aggressive environment, with noble materials that supplies this need, through processes of welding and thermal spraying. Thus, the structural project is performed, when possible, with common steels, while only these most requested parts are coated. In weld cladding, the major problem found is the imposed dilution, which can cause problems in the chemical composition and metallurgical aspects at the manufactured coating. This study evaluated the effects of welding parameters and the association of both processes: thermal spraying and welding, on the characteristics of fabricated coating. It was found that cladding made from pure nickel using the process of flame spraying have a high density of pores, and the attempt to remelting and incorporation of this thermal spraying layer by TIG welding does not eliminate the occurrence of these defects. Finally, it was conclude that in spite the process show a high dilution, the use of the TIG cold wire assured a better reproducibility and integrity of the produced coating.

Key words: Weld Cladding, Thermal Spraying, Dilution, Inconel 625, TIG cold wire

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