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Resumo A aplicação de revestimentos de ligas de níquel é comumente realizada na indústria de petróleo e gás para aumento da vida de equipamentos em ambientes agressivos, dado que este procedimento melhora a resistência à corrosão, sem um aumento significativo do custo de produção quando comparado com equipamentos maciços fabricados com outras ligas. Normalmente, as juntas são soldadas pelos processos de eletrodos revestidos, MIG/MAG ou TIG. Neste aspecto, o processo eletroescória realiza deposições com elevada energia de soldagem e baixa diluição, podendo ser uma opção interessante, uma vez que proporciona uma elevada produtividade, permitindo a soldagem com aplicação de apenas uma camada. O presente trabalho avalia propriedades mecânicas, microestruturais e de corrosão de revestimentos de liga de níquel 625 depositada em aço carbono ASTM A516 Grau 70 pelo processo eletroescória, tanto na condição como soldado quanto tratado termicamente. A deposição foi realizada com uma e duas camadas sobre chapas de dimensão 50x400x400 mm, na posição plana e energia de soldagem média de 11,7 kJ/mm. Após a soldagem realizou-se tratamento térmico a 620°C por 10 horas, sendo esta condição comparada ao estado de como soldado. Os ensaios de dobramento não indicaram evidências de defeitos. A avaliação microestrutural realizada por microscopia ótica (MO), eletrônica de varredura (MEV) e eletrônica de transmissão (MET) mostrou uma microestrutura austenítica para o depósito com pequena fração volumétrica de fases secundárias e o tratamento térmico de alívio de tensões não promoveu mudanças significativas nas propriedades. Na região de grãos grosseiros da zona termicamente afetada (RGGZTA) foi observada a ocorrência de ferrita pró-eutetóide, perlita e bainita para o depósito com 1 camada e basicamente ferrita e perlita refinadas para o deposito com 2 passes devido às baixas taxas de resfriamento. Adicionalmente, não foi verificada evidência de zona parcialmente diluída (ZPD). Os ensaios de corrosão realizados de acordo com a norma ASTM G-48 em amostras retiradas a partir da camada superior do depósito foram considerados satisfatórios, uma vez que não mostraram evidências de pites e a perda de massa foi pequena. Abstract Nickel base alloy weld overlays are commonly used in oil & gas industry to extend the life of equipments under aggressive corrosion environments, since the overlays improve the corrosion resistance without a significant increase the cost of manufacture when compared to massive equipment. Usually, the joints are welded by SMAW, GMAW or GTAW processes. In this respect, the electro slag welding process (ESW), which promotes high heat inputs and low dilution welds, can be an interesting option for this application as it provides a high productivity, once only one layer is necessary. The present work evaluates mechanical, microstructural and corrosion properties of an Alloy 625 weld overlay deposited on ASTM A516 Grade 70 carbon steel by ESW process. The deposition was done with 1 and 2 layers in plates of dimension 50x400x400 mm, in the flat position and an average energy welding 11.7 kJ/mm. After welding, a post weld heat treatment at 620°C for 10 hours was performed, this condition being compared with the as welded condition. Bending tests showed no evidences of cracks. Microstructural evaluation performed using both optical (OM), scanning (SEM) and transmission electron microscopy (TEM) techniques showed an austenitic microstructure of the weld deposit with low proportion of secondary phases for all conditions and the post welding heat treatment did not promote significant changes on the mechanical properties. At the coarse grain heat affected zone (CGHAZ) the occurrence of proeutectoid ferrite, pearlite and bainite were found for 1 layer deposit and refined pearlite and ferrite for 2 layer deposits were the microstructural constituents observed due to the low cooling rate. In addition, no evidences of partially diluted zones (PDZ) were verified. Corrosion tests conducted on samples removed from top layer of weld overlay cladding deposit according to ASTM G 48 Method A Standard were considered satisfactory once no evidences of pittings were verified and the loss of mass was very reduced.

Resumo: Este artigo apresenta um estudo das características operacionais, geométricas e microestruturais de soldas MIG e MIGAF (MIG com arame frio) aplicadas no revestimento de chapa de um aço AISI 1020, com uma superliga de níquel ER NiCrMo-4, tipo Hastelloy 276C. A soldagem foi automatizada, na posição plana, e realizada por uma fonte eletrônica em CC+ com aquisição instantânea dos oscilogramas de corrente e tensão de soldagem. As variáveis de entrada foram às velocidades do arame eletrodo e do arame frio, e a velocidade de soldagem. Foram avaliadas a operacionalidade dos processos e o efeito da energia de soldagem sobre as características geométricas (reforço e largura), diluição, microestrutura e microdureza do revestimento. Os resultados indicaram um bom desempenho operacional, a ausência de defeitos nos passes isolados e nos revestimentos para as soldagens com MIGAF. Além disso, constataram-se menores níveis de diluição. Abstract: This paper presents a study about the operational, geometrical and microstructural characteristics of GMAW and GMAW-CW (GMAW Cold Wire) welds applied on a coating of steel AISI 1020 plate, with a nickel superalloy ER NiCrMo-4, Hastelloy 276C type. The welding was automated in flat position, and executed with an electronic source on DC+ and having instantaneous acquisition of the welding voltage and current oscillograms. The input variables were the speeds of the electrode and cold wires and the welding speed. It was evaluated the operational processes and the effect of heat input on the geometrical characteristics (reinforcement and width), dilution, microstructure and microhardness of the coating. The results indicated a good operating performance, the absence of defects in single passes and in the GMAW-CW coatings. Furthermore, it has been found the lowest level of dilution.

Resumo O presente trabalho objetiva o estudo de técnicas de soldagem aplicadas a reparo de componentes fabricados em aço ASTM A387 Gr.11, largamente utilizado em aplicações da indústria do petróleo e gás. Devido ao regime de trabalho e necessidade de utilização de materiais com boa resistência mecânica e à corrosão, utilizou-se como metal de adição a liga UNS N06625 (Inconel 625). O processo de soldagem utilizado foi o MIG/MAG e a técnica de soldagem aplicada foi a dupla camada. A metodologia do presente trabalho foi dividida em etapas, sendo a primeira a realização de ensaios exploratórios para definir a relevância dos fatores de controle estudados. A segunda etapa consistiu na aplicação do critério de dureza e de microestrutura para definir as melhores relações de energia para aplicação da técnica da dupla camada. A técnica da dupla camada se mostrou eficaz na melhora das propriedades da microestrutura da ZAC-GG dos revestimentos, verificou-se intenso refinamento de grão. Houve também redução nas medidas de dureza e microdureza. Para ambos os gases de proteção utilizados (Ar+25%He e Ar+4%CO2) foi possível obter relações de energia com afastamentos positivos. Em todas essas relações a energia da segunda camada foi maior que a energia da primeira camada. Abstract This work aims to study welding techniques applied to repair of components made of ASTM A387 Gr.11 steel, widely used in the oil and gas industry. Due to the working conditions it is needed use materials having good strength and corrosion resistance. UNS N06625 Ni-based alloy (Inconel 625) was used as the filler metal. MIG / MAG welding process was used to apply the temper bead welding technique with two layers. The methodology of this study was divided in stages, in the first one, exploratory trials were carried out to define the relevance of the studied control factors. In the second step, hardness and microstructure criteria were applied for defining the best heat input relations for the application of the double layer technique. The double layer technique was effective in improving the properties of the microstructure in heat affect zone coatings, it was found intense grain refinement. There was also a reduction in microhardness and hardness measurements. For both used shielding gases (Ar + 25% He and Ar + 4% CO2) have been achieved heat input relations with positive deviations. In all these relations the heat input of the second layer is greater than the heat input of the first layer.

A forma do material de adição confere ao processo PTA-P alguns de seus principais diferenciais de desempenho em relação ao processo com adição de arame. No campo metalúrgico, há maior flexibilidade de manipulação da composição química do depósito pela mistura de pós; o material particulado também favorece maior refino da microestrutura. Em termos de processo, o pó favorece maior controlabilidade da poça metálica e geometria do cordão. Por outro lado, o pó também é a origem de grandes desafios tecnológicos, principalmente em aplicações não convencionais, como na posição sobrecabeça. Assim, o estudo sobre o comportamento do pó em sua trajetória até a poça de fusão foi realizado, como base de conhecimento para inovações do sistema. São descritas as propriedades e processos de fabricação do material de adição e suas implicações sobre o processo. Também neste segundo artigo da série é apresentado um panorama dos parâmetros utilizados em trabalhos industriais e de P&D relatados na literatura, sob diferentes condições e aplicações, incluindo regulagens elétricas e os parâmetros geométricos da tocha e alimentação de material. Com influência fundamental no resultado da solda, também os gases do processo são abordados.The form of the filler material yields to the PTA-P Process some of its performance distinctions in relation to wire feed. In the metallurgical field, there is manipulation flexibility over the material, and therefore the deposit's chemical composition by means of powder mixture; in addition, greater grain refining is favored by the particulate material. In terms of process, one can mention better molten pool controllability and bead finishing from powder. On the other hand, particulate material consists also in the origin of technological challenges, mainly in non conventional applications, like overhead position welding. Hence, studies on the powder behavior in its way until the welding puddle was necessary as knowledge basis for process innovations. Also this second article of the series presents a panorama of the parameters used in R&D and industrial PTA-P works found in the literature, under different conditions and for different applications. This list comprises electrical adjustments geometric parameters of the torch and material feeding. Having a fundamental influence over the weld results, the process gases are approached as well.

Aços inoxidáveis duplex (AID) são caracterizados por apresentar interessante boas propriedades mecânicas e resistência à corrosão, possuindo um vasto campo de aplicação na indústria química e petroquímica. Geralmente, os reparos dos equipamentos ou estruturas são realizados por soldagem, sendo importante a seleção de parâmetros. É de suma importância a obtenção do teor adequado de ferrita no metal de solda, sendo que a variação da energia de soldagem pode influenciar de forma direta no percentual de ferrita. Logo, o objetivo deste trabalho é avaliar a influência da variação da energia de soldagem na microestrutura e na microdureza do metal de solda do AID. Foram realizadas soldagens de revestimento com sobreposição de duas camadas sobre o aço estrutural ASTM A516 Gr.60, utilizando eletrodo revestido AWS E2209-17. Três níveis de energia (15, 20 e 24 kJ/cm) foram empregados, variando-se a corrente e a velocidade de soldagem. Foi verificado que para os níveis de energia empregados não houve diferença significativa no percentual de ferrita, porém o primeiro cordão depositado apresentou maior teor de austenita em relação aos demais cordões. De forma geral, foi verificado que o primeiro cordão depositado obteve níveis maiores de microdureza. Todas as condições apresentaram microdurezas abaixo do valor crítico.Duplex stainless steels (DSS) are characterized by the presentation of an interesting combination of good mechanical properties and corrosion resistance, having a wide application in chemical and petrochemical industry. Generally, the manufacture and repair of any industrial equipment involve welding operations, even though it is very important to evaluate the influence of welding parameters. It is very important to obtain appropriate ferrite content in the weld metal, so that the variation of heat input can influence on the ferrite content directly. Therefore, the aim this work is to evaluate the influence of the heat input on the microstructure and the microhardness of the weld metal of the DSS. The weld overlay were performed with deposition of two layers on the structural steel ASTM A516 Gr.60, using as filler metal the AWS E2209-17 coated electrode. Three energy levels (15, 20 and 24 kJ/ cm) were used, varying the welding current and speed. It was verified that for energy levels used didn't have significant difference on the ferrite content, but the first bead deposited had a higher austenite content in relation to other beads. All conditions got microhardness below the critical value.

Em vários setores industriais estão presentes mecanismos de desgaste da superficial. Exemplos onde se observa grande impacto desse fator são as áreas de geração de energia, produção e refino de petróleo e mineração, que se caracterizam por processamento contínuo em larga escala. Como solução para este problema, são possíveis duas abordagens: o revestimento prévio das superfícies com materiais de alta resistência e a manutenção periódica. Uma opção para este procedimento é a soldagem PTA-P (Plasma com adição de pó metálico). Inserida no contexto de um projeto dedicado à Pesquisa e Desenvolvimento do processo PTA-P para geração de inovações do sistema e sua parametrização, a ampla Revisão da Literatura que se inicia neste artigo e se estende por mais um procurou incorporar não somente fatores científicos, mas também tecnológicos, com especial atenção a linhas de pesquisa atuais em centros de referência mundial. Apesar de o processo ter suas bases estabelecidas, foram verificados diferentes princípios construtivos, aplicações, vantagens e limitações. Ao longo da série, estas informações são confrontadas entre si e com conhecimento próprio gerado, de maneira crítica e sob critérios concretos. Neste primeiro artigo, são abordados aspectos históricos e conceituais e diferentes projetos de elementos construtivos fundamentais do processo, que incorrem em diferentes faixas de operação e aplicações alvo.Wear mechanisms are present in several industrial sectors and affect pieces, equipments, reservoirs and pipelines surfaces. Examples where this can be noticed are energy generation, oil production and refining and mining, characterized by large scale continuous processing. Two approaches are possible as solutions for this problem: previous surface coating with high resistance materials and periodic maintenance. An option for this procedure is PTA-P Welding (Plasma Transferred Arc with Powder as filler material. In the framework of a R&D project dedicated to innovations regarding PTA-P equipment and parameterization, this two part article series provides a wide Literature Review concerning not only scientific, but also technological aspects, with special attention given to current research lines of world reference center. Despite being well established in its basic principles, a profusion of different constructive features, applications, advantages and limitations of the PTA-P could be observed. Along this series this information will be confronted mutually and with in-house generated knowledge in critical approach, under concrete criteria. This first article deals with historical and conceptual aspects and different projects of fundamental system constructive elements, giving rise to different operation ranges and target applications.

Neste trabalho foram calculados e comparados os custos de soldagem associados a cada um dos ensaios realizados, como forma de determinar parâmetros operacionais adequados e economicamente viáveis para soldagem com o processo MIG/MAG com transferência metálica por curto-circuito, visando uma correta deposição de revestimentos com ligas de níquel sobre um substrato de aço C-Mn. O número de ensaios a serem realizados, foi determinado pelo uso do método Taguchi que dividiu os ensaios em duas matrizes L9, resultando num total de 18 ensaios. Na comparação dos gastos despendidos em cada um dos ensaios foi utilizado o custo direto total da soldagem de um revestimento com 55 mm de largura e 190 mm de comprimento, utilizando uma sobreposição de 50%. Com base nos resultados dos ensaios foram pré-selecionados quatro ensaios (R7, R11, R12 e RC4), dentre os quais o ensaio R11 apresentou o menor custo. Mas vale ressaltar que nos quatro ensaios pré-selecionados o material de adição utilizado foi a liga 625, pois esta liga apresentar um custo do arame-eletrodo muito inferior as demais ligas (C-276 e 686). Assim a escolha do material de adição para aplicação do revestimento ficou restrita somente a liga 625.In this work were calculated and compared the welding costs for each of the tests performed to determine operational parameters and economically feasible for welding with GMAW process in a short circuiting transfer mode, aiming at a correct weld overlay with nickel alloy on a substrate of C-Mn steel. The number of tests to be performed was determined by using the Taguchi method that divided the tests into two L9 orthogonal arrays resulting in a total of 18 experiments. To compare the costs incurred in each of the tests we used the total direct cost of welding a layer with dimensions of 55 x 190 mm, using an overlap of 50%. Based on the results of the tests were pre-selected four tests (R7, R11, R12 and RC4), among which the test R11 has the lowest cost. But it is noteworthy that the four pre-selected test alloy 625 was used as filler metal, because the electrode wire of this alloy has a much lower cost compared to other alloys (C-276 and 686). Thus the selection of the filler metal for weld overlay was restricted only to alloy 625.

Revestimentos soldados são aplicados com o intuito de prolongar a vida útil de componentes que operam em meios agressivos. Entre os processos de soldagem a deposição por plasma por arco transferido (PTA) tem sido reconhecida pelo processamento de depósitos homogêneos e densos, utilizando material de adição na forma de pó. A união de dois materiais com composições químicas diferentes, como no caso da aplicação de revestimentos, é sempre desafiadora. Esta união dependerá principalmente da otimização dos parâmetros de deposição utilizados, pois estes influenciam diretamente na microestrutura do revestimento e conseqüentemente no seu desempenho. O trabalho propõe identificar a relevância da granulometria do material de adição, intensidade e tipo de corrente, sobre a dureza de depósitos de uma liga de cobalto (Stellite 6) através do planejamento fatorial de experimentos. Resultados mostram que a granulometria do material de adição tem de ser considerada como variável de processamento em conjunto com parâmetros de processamento como a intensidade e modo de corrente.Welded coatings can be use to enhance the service life of components that operate under severe conditions. Plasma Transferred arc (PTA) is a hardfacing process, recognized for its homogeneous high quality deposits produced, and uses atomized feedstock. The bond of materials with different chemical compositions is always a challenge. This bond will depend on the optimization of the processing parameters, which influences the microstructure of the coatings and consequently its performance. This work analyzed the role of feedstock powder grain size, deposition current and mode on the hardness of a Co-based alloy (Stellite 6) coating using a experiment design tool. The results showed that the powder grain size of the feedstock has to be considered as a processing parameter together with the deposition current and mode as it influenced coating hardness.

Este trabalho teve como objetivo avaliar as características microestruturais de revestimentos aplicados por soldagem utilizando-se o processo GMAW com duplo arame e o metal de adição AWS E317L sobre metal de base ASTM A 516 Gr 60. Durante as soldagens empregou-se dois níveis de energia de soldagem (1170kJ/m e 1530kJ/m), um gás de proteção correspondendo a uma mistura de argônio e oxigênio (95% Ar e 5% O2) e uma temperatura interpasse de 150ºC. Em seguida, as amostras foram caracterizadas utilizando-se ensaios de microscopia ótica e microdureza. Os resultados obtidos indicaram um aumento na diluição e na extensão da zona termicamente afetada (ZTA) com o aumento da energia de soldagem. Além disso, também houve a formação de zonas parcialmente diluídas (ZPD) na interface revestimento/substrato, apresentando valores acima de 300HV. A quantidade de ZPD também foi maior para o nível de energia de soldagem mais elevado.The aim of this study was to evaluate the metallurgical characteristics of weld overlay applied by Twin Wire GMAW process and the AWS E317L filler metal on ASTM A 516 Gr 60 base metal. During welding it was employed two levels of heat input (H = 1170kJ/m and H = 1530kJ/m) and a mixture of argon and oxygen (95% Ar and 5% O2) as shielding gas. Besides, all welds were carried out without preheat, however, an interpass temperature of 150ºC was used. Then, the specimens were characterized using optical microscopy and microhardness tests. The results showed an increase in dilution and heat affect zone extension when the heat input increases. Moreover, there was also the formation of partially diluted zones (PDZ) along the fusion line, presenting values above 300HV. The formation of PDZ was larger for the highest heat input level.

Neste trabalho foram analisados os efeitos do gás de proteção (Ar, Ar/CO2, Ar/O2 e Ar/He/O2) e do modo de transferência (curto-circuito e corrente pulsada) utilizando o processo MIG/ MAG com arame ER-NiCrMo-3 para produzir depósitos sobre chapa assim como o passe de raiz em juntas em V produzidas em aço ABNT 1020. Os resultados mais favoráveis na soldagem do passe de raiz foram obtidos na soldagem com corrente pulsada, empregando uma junta em V com abertura de 90º e atmosfera de Ar + 25% CO2. A utilização de atmosferas de proteção com 20% Hélio e baixo percentual de gás ativo não produziu os resultados esperados, sendo eficaz somente na soldagem com deposição sobre chapa, porém tímida em produzir resultados satisfatórios na solda do passe de raiz. Resultados ruins foram obtidos na soldagem com transferência por curto-circuito, independente do gás de proteção, e quando utilizada atmosfera composta por Argônio puro, independente do modo de transferência ajustado.In this study the effect of shielding gas (Ar, Ar/CO2, Ar/O2 and Ar/He/O2) and transfer mode (short-circuit and pulsed current) in MIG/MAG welding with ER-NiCrMo-3 wire to produce bead-on-plate deposits and root passes in "V" joints of ABNT 1020 steel were analyzed. The most favorable results in root pass welding were obtained with pulsed current, employing a "V" joint with a 90º aperture and Ar+25%CO2 atmosphere. The use of shielding atmospheres with 20% helium and a low percentage of active gas did not produce the expected results, being effective only in bead-on-plate weld deposition. However, it was not very effective to produce satisfactory results in root pass welding. Poor results were obtained in the welding with short-circuit transfer regardless of the used shielding gas, and when an atmosphere of pure argon was used, regardless of the mode of transfer.

Resumo Revestimentos são crescentemente utilizados como alternativa de engenharia em projetos avançados. Diversas técnicas e processos estão disponíveis para a aplicação de revestimentos, dependendo da condição específica a que se destinam. Revestimentos para barreira térmica, conhecidos como TBC, fazem parte de uma série especial de revestimentos metal-cerâmicos com tradicional utilização na indústria aeronáutica e crescente aplicação nas indústrias automotiva e de turbinas industriais. Um dos maiores problemas dos TBCs é sua degradação devido à oxidação em alta temperatura da camada de ligação, levando à falha do revestimento por desplacamento. O presente estudo investiga e compara o comportamento de oxidação da camada de ligação de revestimentos para barreira térmica (TBC), tendo como material a liga NiAl, que é uma liga bastante utilizada devido a suas características em altas temperaturas e por ter uma boa adesão em vários substratos. A camada de ligação foi aplicada em um substrato de Aço ABNT 1020 pelo processo Flame Spray (Aspersão a chama). Para a realização dos testes de oxidação isotérmica, o forno utilizado foi regulado a uma temperatura de 1000°C em atmosfera de ar estático, com exposição das amostras por 24, 48, 96 horas e o resfriamento feito em ar atmosférico à temperatura ambiente. A análise do óxido crescido termicamente (TGO – Thermally Grown Oxide) em cada amostra foi feita relacionando os tempos de exposição, avaliando a taxa de óxidos por meio de medições de ganho de massa das amostras com revestimentos oxidados e análises por Microscopia Eletrônica de Varredura e Microscopia Ótica. Abstract Coatings are increasingly used as an alternative in advanced engineering projects. Coatings can be applied by various techniques and processes, depending on the specific condition as intended. Thermal Barrier Coatings, known as TBC, are part of a special series of metal-ceramic coatings with traditional use in the aviation industry and increasing application in the automotive and power generation turbine industries. They consist basically of two layers, a metallic bond coat and a ceramic top coat. A major problem is TBC degradation due to oxidation at high temperature of the bond coat, forming an oxide layer known as TGO, leading to complete failure of the coating. The present study investigates and compares the oxidation behavior of a NiAl bond coat, which is one of the widely used materials due to its characteristics at high temperatures and good adhesion to various substrates. The bond coat was applied to an SAE 1020 steel substrate by Flame Spray. To achieve the isothermal oxidation tests, the furnace equipment was set to a temperature of 1000 °C in static air atmosphere, with exposure of the samples at 24, 48 and 96 hours and cooling done in air at room temperature. Analysis of the thermally grown oxide (TGO) in each sample was performed by relating the exposure times, assessing the oxidation rate by measuring the mass gain of the samples with oxidized coatings and analysis by Optical and Scanning Electron Microscopy (SEM).

ResumoO processo plasma pó é um dos mais recentes na aplicação de revestimento, possuindo como principal característica o controle da diluição. A soldagem de revestimento com aços inoxidáveis superduplex é uma interessante opção para a construção e o reparo de equipamentos para aplicações em ambiente de corrosão severa, permitindo alcançar as características desejadas:resistência à corrosão e boas propriedades mecânicas. Logo, este trabalho tem como objetivo avaliar o teor de ferrita no metal de solda e as características mecânicas através de perfis de microdureza em soldagens de revestimentos de dutos de aço C-Mn com deposição de UNS S32760 depositadas pelo processo Plasma Pó. Foram realizadas soldagens em dutos com deposição de AISD, empregando três níveis de energia de soldagem, variando a velocidade ou corrente de soldagem. Posteriormente, foi feita a análise de geometria e quantificação do teor de ferrita no metal de solda e levantamento do perfil de microdureza. A variação da energia de soldagem acarretou mudanças na geometria do cordão de solda, sendo que a alteração da corrente de soldagem proporcionou alterações mais significativas. O aumento da energia acarretou na redução do teor de ferrita do metal de solda. Em relação à microdureza, apenas a condição de maior nível de corrente de soldagem apresentou níveis bastante elevados de microdureza no metal de solda. AbstractThe powder plasma process is one of the latest on weld overlay application and it has as main feature getting the dilution control. The weld overlay with the Super Duplex Stainless Steels is an interesting alternative for the construction and repair of equipment for applications in severe corrosive medium corrosion, allowing reach the desirable characteristics: good resistance corrosion and mechanical properties. Soon, the main objective of the present work is to evaluate the ferrite content in the weld metal and mechanical properties through microhardness profile in weld overlay of C-Mn pipes with UNS S32760 deposition by powder plasma process. Three welding energy levels, varying the speed or welding current, had been carried in the pipes with SDSS deposition. Later, it had carried geometry analysis and quantification of ferrite content in the weld metal and microhardness profile survey. The variation of welding current caused changes in the geometry of weld bead, being the change of welding current provided the most significant changes. Higher levels of heat input resulted in the reduction of the ferrite content of the weld metal. Regarding to the microhardness, just the condition of higher level of welding current high enough levels presented microhardness on weld metal.

A forma do material de adição confere ao processo PTA-P alguns de seus principais diferenciais de desempenho em relação ao processo com adição de arame. No campo metalúrgico, há maior flexibilidade de manipulação da composição química do depósito pela mistura de pós; o material particulado também favorece maior refino da microestrutura. Em termos de processo, o pó favorece maior controlabilidade da poça metálica e geometria do cordão. Por outro lado, o pó também é a origem de grandes desafios tecnológicos, principalmente em aplicações não convencionais, como na posição sobrecabeça. Assim, o estudo sobre o comportamento do pó em sua trajetória até a poça de fusão foi realizado, como base de conhecimento para inovações do sistema. São descritas as propriedades e processos de fabricação do material de adição e suas implicações sobre o processo. Também neste segundo artigo da série é apresentado um panorama dos parâmetros utilizados em trabalhos industriais e de P&D relatados na literatura, sob diferentes condições e aplicações, incluindo regulagens elétricas e os parâmetros geométricos da tocha e alimentação de material. Com influência fundamental no resultado da solda, também os gases do processo são abordados. The form of the filler material yields to the PTA-P Process some of its performance distinctions in relation to wire feed. In the metallurgical field, there is manipulation flexibility over the material, and therefore the deposit's chemical composition by means of powder mixture; in addition, greater grain refining is favored by the particulate material. In terms of process, one can mention better molten pool controllability and bead finishing from powder. On the other hand, particulate material consists also in the origin of technological challenges, mainly in non conventional applications, like overhead position welding. Hence, studies on the powder behavior in its way until the welding puddle was necessary as knowledge basis for process innovations. Also this second article of the series presents a panorama of the parameters used in R&D and industrial PTA-P works found in the literature, under different conditions and for different applications. This list comprises electrical adjustments geometric parameters of the torch and material feeding. Having a fundamental influence over the weld results, the process gases are approached as well.

In this work were calculated and compared the welding costs for each of the tests performed to determine operational parameters and economically feasible for welding with GMAW process in a short circuiting transfer mode, aiming at a correct weld overlay with nickel alloy on a substrate of C-Mn steel. The number of tests to be performed was determined by using the Taguchi method that divided the tests into two L9 orthogonal arrays resulting in a total of 18 experiments. To compare the costs incurred in each of the tests we used the total direct cost of welding a layer with dimensions of 55 x 190 mm, using an overlap of 50%. Based on the results of the tests were pre-selected four tests (R7, R11, R12 and RC4), among which the test R11 has the lowest cost. But it is noteworthy that the four pre-selected test alloy 625 was used as filler metal, because the electrode wire of this alloy has a much lower cost compared to other alloys (C-276 and 686). Thus the selection of the filler metal for weld overlay was restricted only to alloy 625. Neste trabalho foram calculados e comparados os custos de soldagem associados a cada um dos ensaios realizados, como forma de determinar parâmetros operacionais adequados e economicamente viáveis para soldagem com o processo MIG/MAG com transferência metálica por curto-circuito, visando uma correta deposição de revestimentos com ligas de níquel sobre um substrato de aço C-Mn. O número de ensaios a serem realizados, foi determinado pelo uso do método Taguchi que dividiu os ensaios em duas matrizes L9, resultando num total de 18 ensaios. Na comparação dos gastos despendidos em cada um dos ensaios foi utilizado o custo direto total da soldagem de um revestimento com 55 mm de largura e 190 mm de comprimento, utilizando uma sobreposição de 50%. Com base nos resultados dos ensaios foram pré-selecionados quatro ensaios (R7, R11, R12 e RC4), dentre os quais o ensaio R11 apresentou o menor custo. Mas vale ressaltar que nos quatro ensaios pré-selecionados o material de adição utilizado foi a liga 625, pois esta liga apresentar um custo do arame-eletrodo muito inferior as demais ligas (C-276 e 686). Assim a escolha do material de adição para aplicação do revestimento ficou restrita somente a liga 625.

Neste trabalho foram calculados e comparados os custos de soldagem associados a cada um dos ensaios realizados, como forma de determinar parâmetros operacionais adequados e economicamente viáveis para soldagem com o processo MIG/MAG com transferência metálica por curto-circuito, visando uma correta deposição de revestimentos com ligas de níquel sobre um substrato de aço C-Mn. O número de ensaios a serem realizados, foi determinado pelo uso do método Taguchi que dividiu os ensaios em duas matrizes L9, resultando num total de 18 ensaios. Na comparação dos gastos despendidos em cada um dos ensaios foi utilizado o custo direto total da soldagem de um revestimento com 55 mm de largura e 190 mm de comprimento, utilizando uma sobreposição de 50%. Com base nos resultados dos ensaios foram pré-selecionados quatro ensaios (R7, R11, R12 e RC4), dentre os quais o ensaio R11 apresentou o menor custo. Mas vale ressaltar que nos quatro ensaios pré-selecionados o material de adição utilizado foi a liga 625, pois esta liga apresentar um custo do arame-eletrodo muito inferior as demais ligas (C-276 e 686). Assim a escolha do material de adição para aplicação do revestimento ficou restrita somente a liga 625. In this work were calculated and compared the welding costs for each of the tests performed to determine operational parameters and economically feasible for welding with GMAW process in a short circuiting transfer mode, aiming at a correct weld overlay with nickel alloy on a substrate of C-Mn steel. The number of tests to be performed was determined by using the Taguchi method that divided the tests into two L9 orthogonal arrays resulting in a total of 18 experiments. To compare the costs incurred in each of the tests we used the total direct cost of welding a layer with dimensions of 55 x 190 mm, using an overlap of 50%. Based on the results of the tests were pre-selected four tests (R7, R11, R12 and RC4), among which the test R11 has the lowest cost. But it is noteworthy that the four pre-selected test alloy 625 was used as filler metal, because the electrode wire of this alloy has a much lower cost compared to other alloys (C-276 and 686). Thus the selection of the filler metal for weld overlay was restricted only to alloy 625.

Revestimentos soldados são aplicados com o intuito de prolongar a vida útil de componentes que operam em meios agressivos. Entre os processos de soldagem a deposição por plasma por arco transferido (PTA) tem sido reconhecida pelo processamento de depósitos homogêneos e densos, utilizando material de adição na forma de pó. A união de dois materiais com composições químicas diferentes, como no caso da aplicação de revestimentos, é sempre desafiadora. Esta união dependerá principalmente da otimização dos parâmetros de deposição utilizados, pois estes influenciam diretamente na microestrutura do revestimento e conseqüentemente no seu desempenho. O trabalho propõe identificar a relevância da granulometria do material de adição, intensidade e tipo de corrente, sobre a dureza de depósitos de uma liga de cobalto (Stellite 6) através do planejamento fatorial de experimentos. Resultados mostram que a granulometria do material de adição tem de ser considerada como variável de processamento em conjunto com parâmetros de processamento como a intensidade e modo de corrente. Welded coatings can be use to enhance the service life of components that operate under severe conditions. Plasma Transferred arc (PTA) is a hardfacing process, recognized for its homogeneous high quality deposits produced, and uses atomized feedstock. The bond of materials with different chemical compositions is always a challenge. This bond will depend on the optimization of the processing parameters, which influences the microstructure of the coatings and consequently its performance. This work analyzed the role of feedstock powder grain size, deposition current and mode on the hardness of a Co-based alloy (Stellite 6) coating using a experiment design tool. The results showed that the powder grain size of the feedstock has to be considered as a processing parameter together with the deposition current and mode as it influenced coating hardness.

Este trabalho teve como objetivo avaliar as características microestruturais de revestimentos aplicados por soldagem utilizando-se o processo GMAW com duplo arame e o metal de adição AWS E317L sobre metal de base ASTM A 516 Gr 60. Durante as soldagens empregou-se dois níveis de energia de soldagem (1170kJ/m e 1530kJ/m), um gás de proteção correspondendo a uma mistura de argônio e oxigênio (95% Ar e 5% O2) e uma temperatura interpasse de 150ºC. Em seguida, as amostras foram caracterizadas utilizando-se ensaios de microscopia ótica e microdureza. Os resultados obtidos indicaram um aumento na diluição e na extensão da zona termicamente afetada (ZTA) com o aumento da energia de soldagem. Além disso, também houve a formação de zonas parcialmente diluídas (ZPD) na interface revestimento/substrato, apresentando valores acima de 300HV. A quantidade de ZPD também foi maior para o nível de energia de soldagem mais elevado. The aim of this study was to evaluate the metallurgical characteristics of weld overlay applied by Twin Wire GMAW process and the AWS E317L filler metal on ASTM A 516 Gr 60 base metal. During welding it was employed two levels of heat input (H = 1170kJ/m and H = 1530kJ/m) and a mixture of argon and oxygen (95% Ar and 5% O2) as shielding gas. Besides, all welds were carried out without preheat, however, an interpass temperature of 150ºC was used. Then, the specimens were characterized using optical microscopy and microhardness tests. The results showed an increase in dilution and heat affect zone extension when the heat input increases. Moreover, there was also the formation of partially diluted zones (PDZ) along the fusion line, presenting values above 300HV. The formation of PDZ was larger for the highest heat input level.

Neste trabalho foram analisados os efeitos do gás de proteção (Ar, Ar/CO2, Ar/O2 e Ar/He/O2) e do modo de transferência (curto-circuito e corrente pulsada) utilizando o processo MIG/ MAG com arame ER-NiCrMo-3 para produzir depósitos sobre chapa assim como o passe de raiz em juntas em V produzidas em aço ABNT 1020. Os resultados mais favoráveis na soldagem do passe de raiz foram obtidos na soldagem com corrente pulsada, empregando uma junta em V com abertura de 90º e atmosfera de Ar + 25% CO2. A utilização de atmosferas de proteção com 20% Hélio e baixo percentual de gás ativo não produziu os resultados esperados, sendo eficaz somente na soldagem com deposição sobre chapa, porém tímida em produzir resultados satisfatórios na solda do passe de raiz. Resultados ruins foram obtidos na soldagem com transferência por curto-circuito, independente do gás de proteção, e quando utilizada atmosfera composta por Argônio puro, independente do modo de transferência ajustado. In this study the effect of shielding gas (Ar, Ar/CO2, Ar/O2 and Ar/He/O2) and transfer mode (short-circuit and pulsed current) in MIG/MAG welding with ER-NiCrMo-3 wire to produce bead-on-plate deposits and root passes in "V" joints of ABNT 1020 steel were analyzed. The most favorable results in root pass welding were obtained with pulsed current, employing a "V" joint with a 90º aperture and Ar+25%CO2 atmosphere. The use of shielding atmospheres with 20% helium and a low percentage of active gas did not produce the expected results, being effective only in bead-on-plate weld deposition. However, it was not very effective to produce satisfactory results in root pass welding. Poor results were obtained in the welding with short-circuit transfer regardless of the used shielding gas, and when an atmosphere of pure argon was used, regardless of the mode of transfer.

Resumo Este trabalho tem como objetivo a investigação dos efeitos dos parâmetros da polaridade negativa da curva de corrente no resultado da diluição dos cordões de solda no processo de soldagem MIG/MAG polaridade variável, visando buscar um conjunto de parâmetros que ofereça uma menor diluição, os quais são fundamentais para soldagem para revestimento. Através de um projeto de experimentos Box-Behnken com três fatores de controle (corrente negativa, tempo de corrente negativa e tempo de corrente de base), variando em três níveis cada um, foram depositados cordões de solda em aço inoxidável sobre aço ao carbono. Para esse processo foi atingido valores de diluição de 12% a 15%, ideais para soldagem para revestimento. Foi verificado a significância do tempo de corrente negativa nos resultados da diluição, mostrando a oportunidade de utilização polaridade negativa no processo de soldagem MIG/MAG aplicado para revestimento. Abstract This article aims to investigate the effects of the negative polarity parameters of the current curve on the result of the dilution of the weld beads in the MIG / MAG variable polarity welding process, targeting to find a set of parameters that offer a lower dilution, which is fundamental for welding for cladding. Through a design of experiments Box-Behnken with three control factors (negative current, negative current time and base current time) varying in three levels each, stainless steel weld beads were deposited on carbon steel. For this process, dilution values of 12% to 15% were achieved, ideal values for cladding welding. The significance of the negative current time in the dilution results was verified, showing the possibility of using negative polarity in the MIG/MAG welding process applied to the cladding.