André Ricardo Capra

Mainly due to their great toughness, martensitic stainless steels are used for manufacturing hydraulic turbines. However, these steels have some restrictions regarding regions recovered by welding, mainly due to the formation of non-quenched martensite, which causes a reduction in toughness. Considering repair of hydraulic turbines, there is a great interest in developing welding procedures that increase impact toughness and avoid post-welding heat treatment (TTPS). This study aims to analyse the influence of interpass temperature on microstructure, impact toughness and fatigue crack propagation in multipass welded joints on martensitic stainless steel CA6NM, using AWS410NiMo filler metal and the gas tungsten arc welding (GTAW) process. In the sample with interpass temperature of 80°C, influence of the interpass temperature on the formation of ferrite δ, with intragranular formation in the two-phase δ field, was observed, while in the sample welded at 150°C, the formation of ferrite δδ occurred mainly in the single-phase field. The change in the formation of ferrite δ, with the low interpass temperature, promoted an increase in impact toughness and a decrease in the fatigue crack propagation when compared with the sample welded with a higher interpass temperature. The results obtained indicate that the TIG process is an excellent alternative for the repair of CA6NM steel, with a significant influence from the interpass temperature.

ASTM A743-CA6NM é um aço inoxidável martensítico muito utilizado na fabricação de turbinas hidráulicas devido a sua elevada tenacidade, entretanto apresenta restrições com relação à regiões recuperadas por soldagem. Diferentes técnicas de deposição tem sido aplicadas com o intuito de reduzir ou eliminar a tensão residual. A deposição de revestimentos resistentes a cavitação é outra forma importante de aumentar a vida útil destes componentes. O objetivo deste trabalho é avaliar a influência do tipo e intensidade de corrente de refusão por plasma na microestrutura, composição química e microdureza de um revestimento Fe-Mn-Cr-Si resistente a cavitação depositado por aspersão térmica arco elétrico sobre aço ASTMA743-CA6NM. Observou-se que a adoção de menores valores de corrente média, assim como a utilização de corrente pulsada reduziram a formação de ferrita δ e a espessura final da ZTA, possibilitando a formação do revestimento com menores alterações na microestrutura do metal base. Verificou-se que a microestrutura e microdureza dos revestimentos refundidos não se mostraram muito sensível a variações na diluição do metal base. A utilização de corrente contínua promoveu um alinhamento da estrutura dendrítica no sentido da movimentação da tocha, entretanto este comportamento não foi observado em revestimentos refundidos com corrente pulsada.

A necessidade de diminuição dos tempos de parada e custos de manutenção de turbinas geradoras de energia elétrica tem motivado o desenvolvimento de novos materiais e processos de recuperação de áreas cavitadas. Atualmente diferentes processos automatizados de soldagem vêm sendo estudados, principalmente a soldagem por plasma de arco transferido, PTA (plasma transferred arc), em substituição à soldagem FCAW (flux cored arc welding). O processo PTA apresenta como principais vantagens a baixa diluição, estreita zona termicamente afetada, excelente estabilidade de arco e baixo índice de respingos, entretanto, poucas ligas resistentes à cavitação foram desenvolvidas para este processo. Este trabalho tem por objetivo comparar três ligas resistentes à cavitação com Cobalto, depositadas por PTA. A primeira desenvolvida para soldagem FCAW, a segunda desenvolvida para soldagem PTA e uma liga nacional em desenvolvimento do tipo inoxidável austenítica com cobalto. As amostras foram analisadas através de microscopia ótica, eletrônica de varredura, microdureza Vickers, raios-X e ensaio de cavitação acelerada, ASTM G-32-95. Os resultados mostraram a formação de microestruturas austeníticas refinadas nas três amostras. A liga comercial desenvolvida para soldagem PTA apresentou melhor estabilidade do arco, além de menor quantidade de defeitos. A liga nacional apresentou bom resultado durante a deposição, enquanto que a liga FCAW apresentou melhor resultado no ensaio de cavitação.