Curso de Engenharia Mecânica Automação e Sistemas

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1 Curso de Engenharia Mecânica Automação e Sistemas ESTUDO DA INFLUÊNCIA DOS PROCESSOS DE SOLDAGEM SOBRE O COMPORTAMENTO DE JUNTAS SOLDADAS DO AÇO CARBONO A-516 GRAU 60 Marcio Yukio Shibukawa Itatiba São Paulo Brasil Junho de 2009

2 ii Curso de Engenharia Mecânica Automação e Sistemas ESTUDO DA INFLUÊNCIA DOS PROCESSOS DE SOLDAGEM SOBRE O COMPORTAMENTO DE JUNTAS SOLDADAS DO AÇO CARBONO A-516 GRAU 60 Marcio Yukio Shibukawa Monografia apresentada à disciplina Trabalho de Conclusão de Curso, do Curso de Engenharia Mecânica Automação e Sistemas da Universidade São Francisco, sob a orientação do Prof. Dr. João Batista Fogagnolo, como exigência parcial para conclusão do curso de graduação. Orientador: Prof. Dr. João Batista Fogagnolo Itatiba São Paulo Brasil Junho de 2009

3 iii Estudo da influência dos processos de soldagem sobre o comportamento de juntas soldadas do aço carbono A-516 grau 60 Marcio Yukio Shibukawa Monografia defendida e aprovada em 17 de Junho de 2009 pela Banca Examinadora assim constituída: Prof. Dr. João Batista Fogagnolo (Orientador) USF Universidade São Francisco Itatiba SP. Profª. Drª. Neide Aparecida Mariano USF Universidade São Francisco Itatiba SP. Profª. Drª. Eliria Maria de Jesus Agnolon Pallone USF Universidade São Francisco Itatiba SP.

4 iv "Nada lhe posso dar que já não existam em você mesmo. Não posso abrir-lhe outro mundo de imagens, além daquele que há em sua própria alma. Nada lhe posso dar a não ser a oportunidade, o impulso, a chave. Eu o ajudarei a tornar visível o seu próprio mundo e isso é tudo." (Hermann Hesse)

5 v Dedico este trabalho a Helio Mikio Shibukawa, meu querido irmão que me guiou e sempre me ajudou nas escolhas da vida. Sinto saudades das suas longas conversas e inúmeros conselhos, que sempre me fizeram tão bem. Descanse na Paz de Deus.

6 vi Agradecimentos Agradeço a Deus e a minha família por todo carinho, apoio e incentivo, sem os quais seria impossível enfrentar todas as dificuldades e desafios. Muito obrigado por serem luz do meu caminho. Agradeço ao meu amigo Pedro Antonio Fernandes por dividir comigo seus conhecimentos e por toda paciência, frente a inúmeras vezes em que tive dúvidas e curiosidades. Muito obrigado pelo companheirismo. Agradeço aos meus professores e orientadores, Dr. João Batista Fogagnolo e Dr. Eduardo Balster Martins por seus excelentes comentários e várias vezes em que me cobraram para fazer o melhor possível. Muito obrigado pelo incentivo. Agradeço a todos os colaboradores da empresa GEA do Brasil Intercambiadores, que despenderam suas horas de descanso me ajudando e acreditando no sucesso deste trabalho. Muito obrigado pela oportunidade. Este trabalho jamais seria concluído sem a ajuda de todos. Muito obrigado pela amizade.

7 vii Sumário Lista de Siglas... viii Lista de Figuras... ix Lista de Tabelas... xi Resumo... xii 1 Introdução Revisão bibliográfica Métodos de união dos metais Processos de soldagem Soldagem por eletrodo revestido Soldagem por eletrodo de tungstênio Soldagem por arco submerso Soldagem por arame tubular Macroestrutura de soldas por fusão Características da zona termicamente afetada Região de crescimento de grão Região de refino de grão Região intercrítica Tratamentos Térmicos Alívio de Tensões Metodologia Fabricação dos corpos de prova Material dos corpos de prova Consumíveis de soldagem Tratamento térmico Ensaio de tração Ensaio de dureza Macrografia Micrografia Resultados e discussão Análise do ensaio de tração Análise do ensaio de dureza Análise do ensaio macrográfico Análise do ensaio micrográfico Conclusões Contribuições e Extensões Bibliografia... 40

8 viii Lista de Siglas ASME ASTM AWS FCAW GTAW HB SAW SMAW TIG ZF ZTA American Society of Mechanical Engineers American Society for Testing and Materials American Welding Society Flux-Cored Arc Welding Gas Tungsten Arc Welding Hardness Brinell Submerged Arc Welding Shielded Metal Arc Welding Tungsten Inert Gas Zona Fundida Zona Termicamente Afetada

9 ix Lista de Figuras Figura 2-1 Soldagem por eletrodo revestido... 4 Figura 2-2 Soldagem TIG... 5 Figura 2-3 Soldagem por arco submerso... 6 Figura 2-4 Soldagem por arame tubular... 7 Figura 2-5 Regiões de uma solda por fusão... 8 Figura 2-6 Estrutura da ZTA de um aço de baixo carbono... 9 Figura 3-1 Soldagem do passe de raiz com TIG Figura 3-2 Soldagem por eletrodo revestido Figura 3-3 Soldagem por arame tubular Figura 3-4 Soldagem por arco submerso Figura 3-5 Detalhe da remoção dos corpos de prova Figura 3-6 Preparação para ensaio de tração Figura 3-7 Ensaio de dureza utilizando durômetro portátil Figura 3-8 Detalhe dos pontos de medição da dureza Figura 3-9 Preparação das amostras para ensaio macrográfico Figura 3-10 Polimento dos corpos de prova com alumina Figura 3-11 Microscópio utilizado na micrografia Figura 4-1 Limite de resistência à tração Figura 4-2 Amostras do ensaio de tração dos corpos de prova soldados por eletrodo revestido Figura 4-3 Amostras do ensaio de tração dos corpos de prova soldados por arame tubular Figura 4-4 Amostras do ensaio de tração dos corpos de prova soldados por arco submerso Figura 4-5 Limite de escoamento Figura 4-6 Regiões da medição de dureza Figura 4-7 Comparação da dureza dos corpos de prova tratados termicamente com os não-tratados, soldados por eletrodo revestido Figura 4-8 Comparação da dureza dos corpos de prova tratados termicamente com os não-tratados, soldados por arame tubular... 28

10 x Figura 4-9 Comparação da dureza dos corpos de prova tratados termicamente com os não-tratados, soldados por arco submerso Figura 4-10 Comparação da dureza dos corpos de prova sem tratamento térmico.. 29 Figura 4-11 Comparação da dureza dos corpos de prova com tratamento térmico.. 30 Figura 4-12 Macrografia dos corpos de prova soldados por eletrodo revestido Figura 4-13 Macrografia dos corpos de prova soldados por arame tubular Figura 4-14 Macrografia dos corpos de prova soldados por arco submerso Figura 4-15 Poro na zona fundida do corpo de prova soldado por arame tubular Figura 4-16 Falta de fusão entre a raiz e a solda de enchimento do corpo de prova de arco submerso Figura 4-17 Micrografia no metal de base do corpo de prova soldado por arco submerso, tratado Figura 4-18 Micrografia do metal de base do corpo de prova soldado por arco submerso, tratado Figura 4-19 Micrografia da ZTA do corpo de prova soldado por eletrodo revestido, tratado Figura 4-20 Região de transição da ZTA e metal de base, do corpo de prova soldado por arco submerso, tratado Figura 4-21 Micrografia na ZTA. Grãos de perlita lamelar Figura 4-22 Micrografia na ZF de eletrodo revestido. (a) Antes do tratamento térmico. (b) Após o tratamento térmico Figura 4-23 Micrografia na ZF de arame tubular. (a) Antes do tratamento térmico. (b) Após o tratamento térmico Figura 4-24 Micrografia na ZF de arco submerso. (a) Antes do tratamento térmico. (b) Após o tratamento térmico

11 xi Lista de Tabelas Tabela 3-1 Composição química e propriedades mecânicas do material de base Tabela 3-2 Parâmetros de soldagem dos corpos de prova Tabela 4-1 Limite de resistência à tração (valores em MPa) Tabela 4-2 Limite de escoamento (valores em MPa) Tabela 4-3 Resultados do ensaio de dureza (valores em HB)... 27

12 xii Resumo No campo de soldagem, podem ser encontrados mais de cinquenta processos de soldagem, porém nem todos têm aplicação industrial. Este estudo foi desenvolvido com foco nos processos de soldagem por fusão, comumente utilizados pela indústria, e teve como objetivo analisar a influência do processo de soldagem sobre as propriedades mecânicas de juntas soldadas de aço carbono. O estudo foi realizado em corpos de prova soldados pelos processos de eletrodo revestido, arame tubular e arco submerso, utilizando chapas de aço carbono A-156 grau 60 como metal de base, amplamente utilizadas na fabricação de vasos de pressão. O tratamento térmico foi incluído como um item de comparação, visto que em muitos casos é necessário tratar as soldas para reduzir os efeitos das tensões residuais. Após soldagem, os corpos de prova foram caracterizados por metalografia óptica, ensaios de tração e dureza. As juntas soldadas pelos processos de arame tubular e arco submerso apresentaram maior resistência à tração, comparadas ao eletrodo revestido, apesar desta ter apresentado dureza elevada. As amostras tratadas apresentaram resultados indesejáveis, como redução dos limites de resistência à tração e ao escoamento. Em todos os ensaios, as soldas apresentaram resultados aceitáveis, concluindo-se que é possível garantir a confiabilidade das juntas para os três processos de soldagem utilizados, desde que sejam obedecidos os parâmetros estabelecidos por normas. PALAVRAS-CHAVE: Processos de Soldagem, Tratamento Térmico.

13 xiii Abstract In the field of welding, there are more than fifty different welding processes, although not all of them have industrial applications. This study was developed to focus on the fusion welding processes, commonly used by the industry and aimed at analyzing the effect of the welding process on the mechanical properties of the carbon steel welded joints. The study was carried out on test coupons welded with shielded metal, flux-cored and submerged arc welding, using A-516 grade 60 carbon steel plates as the base metal, widely used in manufacturing pressure vessels. The heat treatment was included as an item of comparison, considering that in many cases it is necessary to treat the welds in order to reduce the effects of residual stresses. After the welding, the test coupons were characterized by optical metallography and tensile and hardness tests. The joints welded by flux-cored and submerged arc welding had greater tensile strength, compared to shielded metal arc welding, even though the latter had the greatest hardness. The treated samples exhibited some undesirable, yet predictable, results like reduction of tensile and yield strength. In all the tests, the welds exhibited acceptable results, therefore we can conclude that it is possible to guarantee the reliability of the joints for the three welding processes used, as long as standard parameters are followed. KEY WORDS: Welding Processes, Heat Treatment.

14 1 INTRODUÇÃO A soldagem é amplamente empregada na união de componentes metálicos, para as finalidades mais diversificadas. No campo de aplicação, pode-se citar a construção naval, estruturas civis, vasos de pressão, tubulações, usinas hidrelétricas, componentes nucleares, entre outros. A união dos materiais metálicos já era conhecida desde os anos 3000 ou 4000 a.c., um exemplo típico é a brasagem utilizando ligas de ouro e cobre, ou então de chumbo e estanho. Obviamente, as únicas fontes de energia conhecidas naquela época restringiam-se à lenha ou ao carvão vegetal, de modo que esta limitação não permitiu um progresso maior nas técnicas de união de metais. Somente após a descoberta da energia elétrica foi que a soldagem teve o impulso necessário para atingir o estágio em que se encontra atualmente. O arco elétrico de soldagem foi empregado pela primeira vez em 1885, por Bernardos, que utilizou um eletrodo de grafita. Após a abertura do arco elétrico, o eletrodo era mantido cerca de 2 mm distante do metal de base. A soldagem se processava, uma vez que o calor gerado era suficiente para promover a fusão do metal de base e do metal de enchimento, o qual era introduzido manualmente na poça de fusão. Em termos práticos, pode-se considerar que o intervalo de 1885 e 1901, constituiu a primeira fase áurea da engenharia de soldagem. Grande parte do desenvolvimento que levaria aos métodos de soldagem empregados atualmente, teve origem naquele período. Após um intervalo de relativa estagnação, iniciou-se em 1926, a segunda fase áurea da engenharia de soldagem. Época em que Hobart e Denver patentearam o processo de soldagem em atmosfera de gás inerte, cujo emprego é largamente difundido nos dias atuais. Alguns fatos históricos tiveram grande importância no desenvolvimento da soldagem. Em 1921, o primeiro navio oceânico inteiramente soldado foi lançado na Inglaterra. Em 1927, nos Estados Unidos, foi edificada uma gigantesca ponte ferroviária soldada na Pensilvânia. E também no mesmo ano, foi construído o edifício Sharon, o primeiro arranha-céu inteiramente soldado da história.

15 2 É interessante observar que as referidas construções, executadas nos anos 20, coincidiram com a denominada segunda fase áurea da tecnologia de soldagem. Antes dela, os processos de soldagem eram aplicados somente em juntas de pouca responsabilidade e em serviços de reparos de estruturas em geral. Assim como os benefícios, a soldagem introduziu novos problemas, principalmente relacionados ao comportamento do material das uniões soldadas. Por volta de 1940, época em que a soldagem passou a ser utilizada de maneira mais intensa, foram registrados os primeiros casos de fratura frágil em juntas soldadas. São bem conhecidos os problemas que ocorreram com navios construídos durante a 2ª Guerra Mundial, muitos deles desativados por catastróficas falhas estruturais, acarretadas principalmente pelas juntas soldadas. Outros casos relatados referem-se a falhas em pontes metálicas, principalmente nas construídas com aços de alta resistência, em que os problemas de fragilização demonstraram ser críticos. Apesar de sua aparente simplicidade, a soldagem envolve uma gama muito grande de conhecimentos, que são implicitamente empregados durante a execução de uma junta soldada. A soldagem é, na verdade, uma somatória de conhecimentos que engloba as áreas de metalurgia, mecânica, química, elétrica e também física aplicada. O conhecimento dessas áreas é essencial para garantir a confiabilidade das juntas soldadas. [1] Neste trabalho é apresentado um estudo comparativo do comportamento de juntas soldadas, fabricadas por diferentes processos de soldagem. Foram utilizados processos e materiais comumente aplicados na fabricação de vasos de pressão. As juntas foram avaliadas através dos resultados de ensaios mecânicos e metalográficos. Este trabalho tem como objetivo analisar a influência de cada processo de soldagem sobre as propriedades mecânicas das juntas soldadas.

16 3 2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA A soldagem é o mais importante processo de união de metais utilizado industrialmente. Este método de união, considerado em conjunto com a brasagem, tem importante aplicação desde a indústria microeletrônica até a fabricação de navios e outras estruturas com centenas ou milhares de toneladas de peso. A soldagem é utilizada na fabricação de estruturas simples, como grades e portões, assim como em componentes encontrados em aplicações com elevado grau de responsabilidade como nas indústrias química, petrolífera e nuclear, e também na criação de peças de artesanato, jóias e de outros objetos de arte. [2] 2.1 Métodos de união dos metais Os métodos de união dos metais podem ser divididos em duas categorias principais, isto é, aqueles baseados na ação de forças macroscópicas entre as partes a serem unidas e aqueles baseados em forças microscópicas. No primeiro caso, do qual são exemplos a parafusagem e a rebitagem, a resistência da junta é dada pela resistência ao cisalhamento do parafuso ou rebite mais as forças de atrito entre as superfícies em contato. No segundo, a união é conseguida pela aproximação dos átomos ou moléculas das peças a serem unidas, ou destes e de um material intermediário adicionado à junta, até as distâncias suficientemente pequenas para a formação de ligações químicas, particularmente ligações metálicas e de Van der Waals. Como exemplos desta categoria citam-se a brasagem, a soldagem e a colagem. [2] A brasagem é um processo de soldagem no qual a união é executada por meio de uma liga metálica, de ponto de fusão mais baixo do que o metal de base, sendo a junta preenchida por efeito capilar. O metal de base não se funde neste processo. [1] 2.2 Processos de soldagem Uma maneira de classificar os processos de soldagem consiste em agrupá-los em dois grandes grupos baseando-se no método dominante para produzir a solda: Processos de soldagem por pressão

17 4 Processos de soldagem por fusão O primeiro grupo inclui os processos de soldagem por forjamento, por ultrasom, por fricção, por difusão, por explosão, entre outros. Já os processos de soldagem por fusão podem ser separados em subgrupos, por exemplo, de acordo com o tipo de fonte de energia usada para fundir as peças. Dentre estes, os processos de soldagem a arco elétrico são os de maior importância industrial na atualidade. Devido à tendência de reação do material fundido com os gases da atmosfera, a maioria dos processos de soldagem por fusão utiliza algum meio de proteção para minimizar estas reações Soldagem por eletrodo revestido A soldagem por eletrodos revestidos (Shielded Metal Arc Welding SMAW) é um processo no qual a união dos metais é obtida pelo aquecimento destes com um arco estabelecido entre um eletrodo revestido e a peça. O eletrodo é formado por um núcleo metálico chamado alma, revestido por uma camada de mineriais como argila, fluoretos e carbonatos, com outros materiais como celulose e ferro ligas. A alma do eletrodo conduz a corrente elétrica e serve como metal de adição. O revestimento gera escória e gases que protegem da atmosfera a região sendo soldada e estabiliza o arco. O revestimento pode ainda conter elementos que são incorporados à solda, influenciando sua composição química e caracaterísticas metalúrgicas. O processo é ilustrado pela Figura 2-1. [2] Figura 2-1 Soldagem por eletrodo revestido. [2]

18 Soldagem por eletrodo de tungstênio A soldagem a arco com eletrodo de tungstênio e proteção gasosa (Gas Tungsten Arc Welding GTAW), mais conhecida como processo TIG (Tungsten Inert Gas), é um processo no qual a união de peças metálicas é produzida pelo aquecimento e fusão destas através de um arco elétrico estabelecido entre um eletrodo de tungstênio, não consumível, e as peças a unir. A proteção da poça de fusão e do arco contra a contaminação pela atmosfera é feita por uma nuvem de gás inerte ou mistura de gases inertes. Este processo é aplicável à maioria dos metais e suas ligas, numa ampla faixa de espessuras. Entretanto, em virtude de seu custo relativamente elevado, é usado principalmente na soldagem de peças de pequena espessura e no passe de raiz. O processo é representado pela Figura 2-2. [2] Figura 2-2 Soldagem TIG. [2]

19 Soldagem por arco submerso A soldagem por arco submerso (Submerged Arc Weld SAW) é um método no qual o calor requerido para fundir o metal é gerado por um arco formado pela corrente elétrica passando entre o arame de soldagem e a peça de trabalho. A ponta do arame de soldagem, o arco elétrico e a peça de trabalho são cobertos por uma camada de um material mineral granulado conhecido por fluxo. Não há arco visível nem faíscas, respingos ou fumos. O processo é ilustrado pela Figura 2-3. [3] Figura 2-3 Soldagem por arco submerso. [3]

20 Soldagem por arame tubular A soldagem a arco com arame tubular (Flux-Cored Arc Welding FCAW) é um processo que realiza a união de metais pelo aquecimento destes com um arco elétrico estabelecido entre um arame tubular, contínuo e consumível, e a peça de trabalho. A proteção do arco e do cordão de solda é feita por um fluxo de soldagem contido dentro do eletrodo, que pode ser suplementada por um fluxo de gás fornecido por uma fonte externa. Além da proteção, os fluxos podem ter outras funções, semelhantes às dos revestimentos de eletrodos, como desoxidar e refinar o metal de solda, adicionar elementos de liga e estabilizar o arco. O processo é ilustrado pela Figura 2-4. [2] Figura 2-4 Soldagem por arame tubular [4]

21 8 2.3 Macroestrutura de soldas por fusão A curva de repartição térmica, representada na Figura 2-5, permite definir para uma solda por fusão, três regiões básicas: Zona Fundida (ZF) região onde o material fundiu-se e solidificou-se durante a operação de soldagem. As temperaturas de pico desta região foram superiores à temperatura de fusão (Tf) do metal de base; Zona Termicamente Afetada (ZTA) região não fundida do metal de base que teve sua microestrutura e propriedades alteradas pelo ciclo térmico de soldagem. As temperaturas de pico nesta região foram superiores à temperatura crítica do material em questão e inferiores à sua temperatura de fusão; Metal de base região mais afastada do cordão de solda e que não foi afetada pelo processo de soldagem. As temperaturas de pico nesta região são inferiores à temperatura crítica do material. [2] Figura 2-5 Regiões de uma solda por fusão [2]

22 9 2.4 Características da zona termicamente afetada As características da ZTA dependem fundamentalmente do tipo de metal de base, processo e procedimento de soldagem, isto é, dos ciclos térmicos e da repartição térmica. De acordo com o tipo de metal que está sendo soldado, os efeitos do ciclo térmico poderão ser os mais variados. No caso de metais não transformáveis, como exemplo o alumínio e o cobre, no estado recozido, a mudança estrutural mais marcante será o crescimento de grão. Caso o material esteja encruado, a ZTA apresentará além de uma região de crescimento de grão adjacente à ZF, uma região recristalizada localizada um pouco mais afastada. Em metais transformáveis, a ZTA será mais complexa. No caso dos aços carbono e aços liga, esta apresentará diversas regiões características, conforme ilustrado na Figura 2-6. [2] Onde: A região de crescimento de grão B região de refino de grão C região intercrítica Figura 2-6 Estrutura da ZTA de um aço de baixo carbono [2]

23 Região de crescimento de grão A região de crescimento de grão compreende a região do metal de base mais próxima da solda e que foi submetida a temperaturas entre cerca de 1200 C e a temperatura de fusão. Nesta situação, a estrutura austenítica sofre um grande crescimento de grão. Esse crescimento dependerá do tipo de aço e da energia de soldagem, processos de maior energia resultam em granulação mais grosseira. A estrutura final de transformação dependerá do teor de carbono e de elementos de liga em geral, do tamanho de grão austenítico e da velocidade de resfriamento. A granulação grosseira da austenita dificulta a sua transformação durante o resfriamento, isto é, aumenta a sua temperabilidade, o que pode ser acentuado se o aço for ligado ou tiver um maior teor de carbono. De um modo geral, esta região é caracterizada por uma estrutura grosseira, com a ferrita apresentando uma morfologia em placas e a presença de bainita. Condições de soldagem que resultem em uma maior velocidade de resfriamento, particularmente em aços ligados ou com maior teor de carbono, podem resultar, nesta região, em uma estrutura completamente martensítica. Esta região tende a ser a mais problemática da ZTA de um aço, podendo ter baixa tenacidade e ser um local preferencial para a formação de trincas. A microestrutura poderá ser ajustada pela seleção adequada das condições de soldagem, particularmente a energia de soldagem e a temperatura de pré-aquecimento da junta. [2] Região de refino de grão A região de refino de grão compreende a porção da junta aquecida a temperaturas comumente utilizadas na normalização dos aços ou um pouco acima destas (900 até cerca de 1200 C). Após o processo de soldagem, esta região é caracterizada, geralmente por uma estrutura fina de ferrita e perlita, não sendo problemática na maioria dos casos. [2] Região intercrítica Na região intercrítica, a temperatura de pico varia entre 727 C (temperatura eutetóide) e a linha A3, sendo caracterizada pela transformação parcial da estrutura original do metal de base. Nesta faixa de temperatura, somente uma parte do material é austenitizada e, portanto, alterada pelo ciclo térmico. Em alguns casos,

24 11 particularmente na soldagem com vários passes, constituintes de elevada dureza e baixa tenacidade podem se formar nesta região. Regiões mais afastadas do cordão de solda, cujas temperaturas de pico foram inferiores a 727 C apresentam mudanças microestruturais cada vez menos perceptíveis. [2] 2.5 Tratamentos Térmicos Tratamentos térmicos são processos que consistem no aquecimento e resfriamento dos metais em condições especiais, com a finalidade de melhorar suas propriedades e características físicas. Em todos os tratamentos térmicos se distinguem três etapas: Aquecimento a temperatura determinada; Permanência do material a temperatura por tempo estabelecido; Resfriamento no meio adequado. Devido aos processos de fabricação, os metais tendem a criar tensões internas indesejáveis, que podem reduzir a eficiência do material, causando sérios danos. [5] Alívio de Tensões O alto aquecimento do metal durante o processo de soldagem causa dilatação e contração, originando distorções e tensões internas no metal de solda. Muitas vezes o material pode não suportar essas tensões, e assim, trincar ou falhar de forma prematura. O alívio de tensões consiste no aquecimento uniforme, logo abaixo do ponto onde possa ocorrer alguma alteração microestrutural, seguido de um resfriamento lento. O alívio de tensões reduz as tensões residuais através do aumento da ductilidade, diminuindo a dureza, assim melhorando as condições metalúrgicas da ZTA (Zona Termicamente Afetada) e da ZF (Zona Fundida). Deve-se garantir que o resfriamento seja uniforme. Caso contrário, haverá a ocorrência de novas tensões internas, iguais ou maiores que aquelas que o processo deveria eliminar.

25 12 Como efeitos secundários indesejáveis do alívio de tensões, destacam-se a redução de limites de resistência e de escoamento, relaxamento das tensões compressivas que impedem a propagação de trincas, alteração dimensional e o risco de reação do hidrogênio com o carbono, gerando metano e conseqüentemente o risco de fragilização a frio. [5] A norma ASME VIII citas os seguintes parâmetros para alívio de tensões : A temperatura deve ser controlada a partir de 425 C; A temperatura de patamar deve ser de 610 a 620 ºC; A taxa de aquecimento e resfriamento deve ser menor ou igual a 278 C/h para peças com espessura menor que 1, para espessuras maiores, a taxa deve ser menor ou igual a 278 dividido pela espessura da peça (em polegadas); Durante a temperatura de patamar, a diferença de temperatura entre o ponto mais frio e o ponto mais quente, não deve ser superior a 83 C; O tempo de patamar deve ser de uma hora para cada 1 de espessura; Durante os períodos de aquecimento e resfriamento, a atmosfera do forno também deve ser controlada a fim de evitar oxidação excessiva na superfície da peça; A peça deve ser resfriada dentro do forno até a temperatura de 425 C, abaixo dessa temperatura, o controle pode ser finalizado e a peça resfriada ao ar calmo. [6]

26 13 3 METODOLOGIA 3.1 Fabricação dos corpos de prova Para realizar o estudo das juntas foram fabricados três corpos de prova, com solda de topo com chanfro de 45º, nas dimensões de 300 x 300 x 19 mm, soldados com diferentes processos de soldagem, conforme mostrado nas Figuras 3-1 a 3-4. Foi utilizado o processo TIG para execução da raiz, enquanto o enchimento foi feito com os processos por eletrodo revestido, arame tubular e arco submerso. Foram utilizadas chapas apêndice, soldadas nas pontas dos corpos de prova, para abertura do arco de solda, garantindo que a solda fosse feita de forma contínua e isentas de descontinuidades comumente encontradas nessa região. Figura 3-1 Soldagem do passe de raiz com TIG

27 14 Figura 3-2 Soldagem por eletrodo revestido Figura 3-3 Soldagem por arame tubular

28 15 Figura 3-4 Soldagem por arco submerso Após a soldagem de enchimento do corpo de prova soldado por arco submerso, a raiz que havia sido feita pelo processo TIG foi removida com uma esmerilhadeira elétrica e então foi dado um passe com arco submerso. Após a soldagem, os corpos de prova foram divididos em duas partes, sendo uma delas tratada termicamente para alívio de tensões. De cada corpo de prova, tratado e não tratado, foram removidos dois corpos de prova para ensaio de tração, um para ensaio metalográfico e o restante foi utilizado para medição de dureza, conforme ilustrado na Figura 3-5. As remoções dos corpos de prova foram feitas utilizando uma serra elétrica com lubrificação, para que o efeito do calor gerado pelo corte não afetasse os resultados, ao contrário do oxicorte que pode alterar principalmente os valores de dureza devido o aquecimento do material. Os corpos de prova foram identificados conforme o processo de soldagem utilizado. A distinção entre os corpos de prova tratados termicamente dos não tratados foi feita pelas letras A e B, sendo a letra A utilizada para os tratados e B para os não tratados.

29 Com Tratamento Térmico Sem Tratamento Térmico 16 Ensaio Metalográfico Ensaio de Dureza Ensaio de Tração 1 SMAW-A FCAW-A SAW-A Ensaio de Tração 2 Ensaio de Tração 2 Ensaio de Tração 1 Ensaio de Dureza SMAW-B FCAW-B SAW-B Ensaio Metalográfico Figura 3-5 Detalhe da remoção dos corpos de prova 3.2 Material dos corpos de prova O material utilizado na fabricação dos corpos de prova foi o aço carbono A-516 grau 60 com 19 mm de espessura, utilizado na fabricação de vasos de pressão. A composição química e as propriedades mecânicas requeridas pela norma ASME II devem atender os valores apresentados na Tabela 3-1.

30 17 Tabela 3-1 Composição química e propriedades mecânicas do material de base. [7] Composição / Propriedades Especificado Carbono Máximo 0,23% Manganês 0,79 a 1,30% Fósforo Máximo 0,035% Enxofre Máximo 0,035 Silício 0,13 a 0,45% Limite de Resistência à Tração Limite de Escoamento 415 a 550 MPa Mínimo 220 MPa O relatório de análise química e de ensaios mecânicos emitido pelo fornecedor da chapa apresentou resultados dentro das especificações requeridas.

31 Consumíveis de soldagem Os consumíveis de soldagem foram selecionados para o aço carbono A-516 grau 6 e também conforme os processos de soldagem aplicados. A Tabela 3-2 mostra os consumíveis e os parâmetros de soldagem utilizados para cada processo. Tabela 3-2 Parâmetros de soldagem dos corpos de prova GTAW SMAW FCAW SAW Classificação AWS ER-70S-3 E E-71T-1 Marca Código Comercial Belgo BME-C3 Lincoln Electric Simaouro 50 Lincoln Electric Outershield 71MB F7A2 (Fluxo) Lincoln Electric BX 200 Diâmetro (mm) 2,4 3,0 a 5,0 1,6 4,0 Corrente (A) 85 a a a a 650 Tensão (V) 10 a a a a 35 Gás Argônio N/A CO 2 N/A EM12K (Arame) Belgo BMAS 122 Vazão de Gás (l/min) Velocidade de Soldagem (cm/min) 08 a 15 N/A 10 a 20 N/A 05 a a a a 70 Os parâmetros apresentados na tabela acima mostram os valores mínimos e máximos que o soldador pode utilizar durante a soldagem. Estes valores são definidos pelos fabricantes dos consumíveis e também através de métodos empíricos.

32 Tratamento térmico O tratamento térmico foi realizado nos corpos de prova SMAW-B, FCAW-B e SAW-B. Todos foram colocados no forno e tratados ao mesmo tempo. Foi utilizado um forno tipo KO 40/25/65, com o controlador de temperatura CAT-100 e o termopar TMP-150 (tipo K). A velocidade de aquecimento dos corpos de prova foi de 60 C/h, até a temperatura de patamar de 610 C, a qual foi mantida durante 60 minutos, seguida de resfriamento a uma velocidade de 55 C/h. 3.5 Ensaio de tração O ensaio foi realizado a temperatura ambiente de 23 C, com a máquina universal de ensaio Tinius Olsen MTR-001, na escala de 20 t. A Figura 3-6 mostra a preparação do ensaio. Figura 3-6 Preparação para ensaio de tração Os corpos de prova foram preparados e ensaiados conforme a norma ASTM A-370. Foram utilizados corpos de prova cilíndricos, com diâmetro de aproximadamente 12,5 mm. [8] [9] Conforme a Figura 3-5, as remoções dos corpos de prova foram feitas no sentido transversal a solda. Não foi realizado nenhum teste com as soldas no sentido longitudinal. No total, foram ensaiados doze corpos de prova. Para cada processo de soldagem foram ensaiadas quatro amostras, sendo duas delas tratadas termicamente.

33 Ensaio de dureza As medições de dureza foram feitas com o durômetro portátil digital Equotip DUR-02. Inicialmente efetuou-se a preparação das superfícies, pois o acabamento influi diretamente no resultado da medição. Foi feito um desbaste com disco abrasivo, utilizando uma esmerilhadeira elétrica, removendo todo o reforço da solda. O acabamento foi dado com um disco de polimento. [10] Após as preparações superficiais, foi feito um ataque químico utilizando Nital 10% (10 ml de ácido nítrico em 90 ml de álcool etílico) para revelar as soldas e as ZTAs. A Figura 3-7 mostra o ensaio de dureza. [11] Figura 3-7 Ensaio de dureza utilizando durômetro portátil Na Figura 3-8, os pontos em vermelho indicam os locais em que foram feitas as medições de dureza. Em cada ponto foram feitas três medições em locais próximos, e o valor adotado foi a média aritmética. As medições foram feitas apenas no lado do reforço das soldas. Figura 3-8 Detalhe dos pontos de medição da dureza

34 Macrografia Após a remoção dos corpos de prova, as faces foram usinadas para facilitar a preparação das superfícies. O acabamento foi feito manualmente, utilizando lixa d água 360, sob uma superfície plana. Após o lixamento das faces, os corpos de prova foram lavados com álcool isopropílico para remoção de impurezas e contaminações. Para garantir a secagem das superfícies, foi utilizado um soprador térmico, não utilizando panos ou papéis que podem comprometer o ensaio devido a possibilidade de contaminação. Posteriormente foi feito o ataque químico por imersão, utilizando Nital 10%, conforme mostrado na Figura 3-9. [12] Figura 3-9 Preparação das amostras para ensaio macrográfico As fotografias foram feitas com a câmera fotográfica digital SONY DSC-T77 na resolução de 3 Mega pixels, sem utilização de flash.

35 Micrografia A micrografia foi realizada nos mesmos corpos de prova utilizados na macrografia, porém a face foi polida com alumina, conforme Figura Inicialmente, o ataque químico foi feito com Nital 5% mas observou-se que o ataque revelou uma estrutura muito escura, dificultando a avaliação. Dessa forma foi utilizado Nital 2%, o qual resultou uma melhor visualização da estrutura. Figura 3-10 Polimento dos corpos de prova com alumina As observações foram feitas com o microscópio óptico Carl Zeiss Axio Scope A1, com aumento de 25 a 1000 vezes, mostrado na Figura Figura 3-11 Microscópio utilizado na micrografia

36 Valores em MPa 23 4 RESULTADOS E DISCUSSÃO 4.1 Análise do ensaio de tração Os valores dos limites de resistência à tração são apresentados na Tabela 4-1 e na Figura 4-1. Tabela 4-1 Limite de resistência à tração (valores em MPa) Corpo de Prova Média Eletrodo Revestido sem Tratamento 501 ± 1,4 Eletrodo Revestido Tratado 481 ± 2,8 Arame Tubular sem Tratamento 519 ± 11,3 Arame Tubular Tratado 501 ± 1,4 Arco Submerso sem Tratamento 512 ± 3,5 Arco Submerso Tratado 499 ± Limite de Resistência à Tração Sem Tratamento Térmico Com Tratamento Térmico 460 Eletrodo Revestido Arame Tubular Arco Submerso Figura 4-1 Limite de resistência à tração

37 24 Analisando os resultados, observa-se que após o tratamento térmico para alívio de tensões, houve uma redução no limite de resistência à tração. A redução foi de 4% no processo por eletrodo revestido, 3,5% no arame tubular e 2,6% no arco submerso. As amostras de eletrodo revestido romperam na solda, enquanto nas amostras de arame tubular e arco submerso, o rompimento ocorreu no metal de base. As Figuras 4-2 a 4-4 mostram o local do rompimento. Figura 4-2 Amostras do ensaio de tração dos corpos de prova soldados por eletrodo revestido Apesar das amostras de eletrodo revestido terem rompido na solda, considera-se que as soldas são aceitáveis, pois apresentaram um limite de resistência à tração dentro dos limites aceitáveis do material de base, que é de 415 a 550 MPa, conforme indicado no item 3.2. Figura 4-3 Amostras do ensaio de tração dos corpos de prova soldados por arame tubular

38 25 Figura 4-4 Amostras do ensaio de tração dos corpos de prova soldados por arco submerso As Figuras 4-3 e 4-4 evidenciam que as soldas dos processos por arame tubular e arco submerso, apresentaram limites de resistência à tração superiores aos do metal de base, devido o rompimento ser afastado das soldas. Figura 4-5. Os valores do limite de escoamento são apresentados na Tabela 4-2 e na Tabela 4-2 Limite de escoamento (valores em MPa) Corpo de Prova Média Eletrodo Revestido sem Tratamento 337 ± 5,7 Eletrodo Revestido Tratado 304 ± 4,9 Arame Tubular sem Tratamento 346 ± 2,8 Arame Tubular Tratado 321 ± 3,5 Arco Submerso sem Tratamento 316 ± 0,0 Arco Submerso Tratado 318 ± 17,7

39 Valores em MPa Limite de Escoamento Sem Tratamento Térmico Com Tratamento Térmico 150 Eletrodo Revestido Arame Tubular Arco Submerso Figura 4-5 Limite de escoamento Analisando esses resultados, observa-se que houve uma redução no limite de escoamento, exceto para a amostra de arco submerso, em que houve um pequeno aumento, porém apresentou o maior desvio padrão. Não é possível definir se os valores do limite de escoamento apresentados são referentes ao escoamento das soldas ou do metal de base. Mesmo assim, os valores são aceitáveis, pois estão muito acima do valor mínimo aceitável pela norma, que é de 220 MPa, conforme indicado no item 3.2.

40 Análise do ensaio de dureza As medições da dureza foram feitas na zona fundida (ZF), na zona termicamente afetada (ZTA) e no metal de base (MB), conforme descrito no item 3.6 e mostrado na Figura 4-6. Zona Fundida (ZF) Zona Termicamente Afetada (ZTA) Metal de Base (MB) Figura 4-6 Regiões da medição de dureza Os valores da dureza e os desvios padrão são apresentados na Tabela 4-3 e nas Figuras 4-7 a Tabela 4-3 Resultados do ensaio de dureza (valores em HB) Corpo de Prova ZF ZTA MB Eletrodo Revestido sem Tratamento Eletrodo Revestido Tratado Arame Tubular sem Tratamento Arame Tubular Tratado Arco Submerso sem Tratamento Arco Submerso Tratado 163 ± 9,8 183 ± 22,7 132 ± 11,1 171 ± 18,0 158 ± 19,5 129 ± 9,3 158 ± 14,6 177 ± 10,1 135 ± 12,7 157 ± 12,5 169 ± 16,0 129 ± 9,4 138 ± 9,3 153 ± 10,4 138 ± 8,1 137 ± 10,1 141 ± 8,7 133 ± 10,6 Analisando os gráficos nas Figuras 4-7 a 4-9, observa-se que após o tratamento térmico para alívio de tensões, houve uma redução da dureza, exceto na zona fundida do eletrodo revestido onde a dureza foi elevada. O processo por eletrodo revestido, por ser um processo manual, apresenta grandes variações. Um exemplo é a velocidade de soldagem, que afeta diretamente

41 Dureza (HB) Dureza (HB) 28 o valor da dureza, devido a variação de temperatura. Analisando a linha de erro dos gráficos, observa-se que o processo por eletrodo revestido apresenta o maior desvio padrão. Conforme a Figura 3-5, os corpos de prova foram removidos de locais diferentes, portanto, não é possível saber qual foi a variação exata da dureza, pois a dureza do corpo de prova tratado não foi medida antes do tratamento térmico. 250 Eletrodo Revestido Não-Tratados Tratados 50 0 ZF ZTA MB Figura 4-7 Comparação da dureza dos corpos de prova tratados termicamente com os nãotratados, soldados por eletrodo revestido 250 Arame Tubular Não-Tratados Tratados 50 0 ZF ZTA MB Figura 4-8 Comparação da dureza dos corpos de prova tratados termicamente com os nãotratados, soldados por arame tubular

42 Dureza (HB) Dureza (HB) Arco Submerso Não-Tratados Tratados 50 0 ZF ZTA MB Figura 4-9 Comparação da dureza dos corpos de prova tratados termicamente com os nãotratados, soldados por arco submerso Ao contrário do processo por eletrodo revestido, o processo por arco submerso apresenta-se mais estável, por ser um processo mecanizado. Isto é comprovado pelos valores do desvio padrão, que apresentam os valores mais baixos de todos os processos. 250 Corpos de Prova sem Tratamento Eletrodo Revestido Arame Tubular Arco Submerso 50 0 ZF ZTA MB Figura 4-10 Comparação da dureza dos corpos de prova sem tratamento térmico

43 Dureza (HB) Corpos de Prova com Tratamento Eletrodo Revestido Arame Tubular Arco Submerso 50 0 ZF ZTA MB Figura 4-11 Comparação da dureza dos corpos de prova com tratamento térmico Analisando os valores da dureza na zona fundida, nos gráficos das Figuras 4-10 e 4-11, observa-se que as amostras de eletrodo revestido, tratadas e nãotratadas, apresentaram os maiores valores. Porém, analisando o gráfico da Figura 4-1, nota-se que as amostras apresentaram os menores valores de resistência à tração. Não é possível definir com certeza o motivo da baixa resistência à tração. As causas mais prováveis podem ser descontinuidades na solda das amostras ou baixa resistência dos eletrodos. Durante a soldagem dos corpos de prova, não foram verificados quais os lotes de consumíveis que foram utilizados, impossibilitando a comparação dos resultados obtidos neste trabalho, com os resultados dos certificados de qualidade dos consumíveis.

44 Análise do ensaio macrográfico Analisando as Figuras 4-12 a 4-14, verifica-se que as amostras de eletrodo revestido apresentaram a menor ZTA, em torno de 2 a 3 mm, enquanto nas demais a largura foi de 3 a 4 mm. Essa diferença é causada devido ao aporte energético necessário para fusão dos consumíveis com o metal de base. 10 mm 10 mm Figura 4-12 Macrografia dos corpos de prova soldados por eletrodo revestido 10 mm 10 mm Figura 4-13 Macrografia dos corpos de prova soldados por arame tubular 10 mm 10 mm Figura 4-14 Macrografia dos corpos de prova soldados por arco submerso

45 32 As amostras de eletrodo revestido não apresentaram nenhum defeito nas soldas. Já as amostras de arame tubular e arco submerso, apresentaram poro e falta de fusão. A Figura 4-15 mostra um poro na solda do corpo de prova de arame tubular sem tratamento térmico. A razão de classificar este defeito como um poro, está no fato de estar localizado na zona fundida, dentro de um passe de solda. Poro 3 mm Figura 4-15 Poro na zona fundida do corpo de prova soldado por arame tubular A Figura 4-16 mostra uma falta de fusão entre o passe de raiz e a solda. Apesar de o defeito ter um formato típico de uma trinca, fino e alongado, pode ser classificado como uma falta de fusão, pois apresentou o mesmo defeito nas duas amostras. A trinca não se propagaria neste sentido. Falta de Fusão 2 mm Figura 4-16 Falta de fusão entre a raiz e a solda de enchimento do corpo de prova de arco submerso

46 33 Os defeitos apresentados nas amostras de arame tubular e arco submerso levam a considerar que as amostras de eletrodo revestido apresentaram baixa resistência à tração devido às características do eletrodo, e não pela presença de defeitos na solda. 4.4 Análise do ensaio micrográfico Analisando a micrografia do metal de base, conforme a Figura 4-17 verifica-se a presença de uma textura alinhada. A ferrita e a perlita se dispõem em estrias contínuas. Esse arranjo é tipicamente observado em chapas laminadas. [12] Textura alinhada (linhas na horizontal) Figura 4-17 Micrografia no metal de base do corpo de prova soldado por arco submerso, tratado. Na Figura 4-18, a micrografia foi feita no mesmo ponto da Figura 4-17, porém com aumento de 500 vezes. Pode-se observar os grãos de ferrita equiaxial (grãos claros) e os grãos de perlita (grãos escuros).

47 34 Grão de Ferrita Grão de Perlita Figura 4-18 Micrografia do metal de base do corpo de prova soldado por arco submerso, tratado. Em todas as amostras, as micrografias feitas no metal de base apresentaram a textura alinhada, todas no mesmo sentido. Inclusive não houve alteração no tamanho de grão após o tratamento térmico. Na Figura 4-19, é possível observar as três regiões da solda: zona fundida, ZTA e metal de base. Inclusive, é possível determinar com clareza a linha de fusão, que é o contorno que separa a zona fundida e a ZTA. [12] Metal de Base Linha de Fusão Zona Fundida ZTA Figura 4-19 Micrografia da ZTA do corpo de prova soldado por eletrodo revestido, tratado.

48 35 Na Figura 4-20, observa-se a região intercrítica da ZTA. Verifica-se que devido aos ciclos térmicos, a microestrutura começa a recristalizar, tranformando-se em uma estrutura mais refinada, mantendo a textura alinhada. Metal de Base ZTA Figura 4-20 Região de transição da ZTA e metal de base, do corpo de prova soldado por arco submerso, tratado. Conforme a Figura 4-21, na ZTA da amostra de eletrodo revestido sem tratamento térmico, verificou-se uma estrutura com grãos de perlita lamelar, sendo observada somente nesta amostra. Pode ter-se originado devido à variação da velocidade de resfriamento. [12] Perlita Lamelar Figura 4-21 Micrografia na ZTA. Grãos de perlita lamelar.

49 36 Em todas as amostras, a ZF apresentou-se no estado bruto de fusão. Após o tratamento térmico, verificou-se que os grãos ficaram mais finos, conforme mostrado nas Figuras 4-22 a a b Figura 4-22 Micrografia na ZF de eletrodo revestido. (a) Antes do tratamento térmico. (b) Após o tratamento térmico. a b Figura 4-23 Micrografia na ZF de arame tubular. (a) Antes do tratamento térmico. (b) Após o tratamento térmico. a b Figura 4-24 Micrografia na ZF de arco submerso. (a) Antes do tratamento térmico. (b) Após o tratamento térmico.

50 37 Deve-se lembrar que as micrografias comparativas, antes e após o tratamento térmico, não se referem ao mesmo corpo de prova. Conforme descrito no item 3.1, as amostras foram removidas de locais diferentes. Assim, não é possível definir com exatidão a variação do tamanho dos grãos. Observa-se na Figura 4-22 que a redução foi quase imperceptível. Durante as observações com microscópio, não foi encontrada nenhuma estrutura que poderia comprometer as soldas, como é o caso da martensita que apresenta grande fragilidade. Dessa forma, comprova-se que a velocidade de resfriamento das soldas foi lenta. Em todas as amostras foram observadas somente estruturas de ferrita e perlita, com variação no tamanho de grãos. [13]

51 38 5 CONCLUSÕES O estudo desenvolvido ao longo deste trabalho buscou avaliar o efeito dos processos de soldagem sobre as juntas soldadas de aço carbono. As análises dos ensaios mecânicos permitiram concluir que para as amostras ensaiadas, o processo por eletrodo revestido foi o que apresentou a menor eficiência entre os três processos de soldagem, pois as amostras soldadas por este processo apresentaram menor valor de resistência à tração e maior valor de dureza, além de serem as únicas cujo rompimento ocorreu na solda durante o ensaio de tração. O processo por arame tubular se mostrou mais eficiente por ter produzido juntas com maior resistência à tração, enquanto o processo por arco submerso apresentou o valor mais baixo de dureza. Ambos apresentaram tais características antes e após o tratamento térmico, assim como o rompimento das amostras, que ocorreram no metal de base. As micrografias realizadas apresentaram uma estrutura de ferrita e perlita, em todas as regiões das soldas, com variação no tamanho de grãos. Não foram observadas estruturas frágeis, podendo concluir que os resultados apresentados pelo ensaio foram satisfatórios. Apesar das desvantagens causadas pelo tratamento térmico, considera-se que é vantajoso tratar as soldas, pois, dessa forma, reduzem-se as tensões residuais indesejáveis e mesmo com a redução dos limites de resistência à tração e ao escoamento, as soldas apresentaram a resistência requerida nas normas. Todos os processos de soldagem utilizados apresentaram resultados aceitáveis, comprovando-se que podem ser utilizados na soldagem de juntas de alta responsabilidade, como é o caso de vasos de pressão. Ressalta-se que as juntas foram soldadas sob condições controladas, não sendo possível garantir resultados satisfatórios caso a soldagem seja executada com materiais e equipamentos inadequados e também por profissionais não qualificados. Pode-se concluir que, independente do processo de soldagem utilizado, é possível garantir a confiabilidade das juntas, desde que seja feito um acompanhamento intensivo nos processos.

52 39 6 CONTRIBUIÇÕES E EXTENSÕES Este estudo pode contribuir com o profissional de soldagem, durante a escolha de um processo para determinada aplicação ou também no momento em que este esteja buscando informações sobre as considerações técnicas que devem ser feitas para escolha do processo ideal a ser utilizado. Este estudo pode ser continuado através do aumento do número de amostras, para que se obtenham resultados estatisticamente mais representativos. Pode-se incluir o ensaio de impacto, visto que a ductibilidade é uma propriedade de grande importância para juntas soldadas, e também pode ser feito uma análise de custo para cada processo de soldagem.

53 40 Bibliografia 1. OKUMURA, Toshie; TANIGUCHI, Célio. Engenharia de Soldagem e Aplicações. Rio de Janeiro: LTC, p. 2. MARQUES, Paulo Villani; MODENESI, Paulo José; BRACARENSE, Alexandre Queiroz. Soldagem: Fundamentos e Tecnologia. 2ª ed. Belo Horizonte: Editora UFMG, p. 3. FORTES, CLEBER. Arco Submerso. ESAB, p 4. AMERICAN SOCIETY FOR METALS. Metals Handbook 9 th Edition: Welding, Brazing and Soldering. Volume 6 5. AMERICAN SOCIETY FOR METALS. Metals Handbook 9 th Edition: Heat Treating. Volume 4 6. THE AMERICAN SOCIETY OF MECHANICAL ENGINEERS. ASME Boiler and Pressure Vessel Code: Rules for Construction of Pressure Vessels. Section VIII. New York, THE AMERICAN SOCIETY OF MECHANICAL ENGINEERS. ASME Boiler and Pressure Vessel Code: Ferrous Material Specifications. Section II. New York, ASTM INTERNATIONAL. A-370: Standard Test Methods and Definitions for Mechanical Testing of Steel Products p. 9. SOUZA, Sérgio Augusto de. Ensaios Mecânicos de Materiais Metálicos. São Paulo: Editora Edgard Blücher Ltda., p. 10. GARCIA, Amauri; SPIM, Jaime Alvares; SANTOS, Carlos Alexandre dos. Ensaios dos Materiais. Rio de Janeiro: Editora LTC, p. 11. AMERICAN SOCIETY FOR METALS. Metals Handbook 9 th Edition: Metallography and Microstructures. Volume COLPAERT, Hubertus. Metalografia dos Produtos Siderúrgicos Comuns. 3ª ed. São Paulo, Editora Edgard Blücher, p. 13. SILVA, André Luiz V. da Costa e; MEI, Paulo Roberto. Aços e Ligas Especiais. 2ª ed. São Paulo, Editora Edgard Blücher, p.