Comportamento mecânico e resistência à corrosão de juntas soldadas de aços inoxidáveis lean duplex 2101 (S32101): uma análise comparativa dos processos GTAW e GTAW dupla fusão

dc.contributor.advisor-co1Magalhães, Danielle Cristina Camilo
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/5486724956564584
dc.contributor.advisor-co1orcidhttps://orcid.org/0000-0001-5857-4902
dc.contributor.advisor1Rovere, Carlos Alberto Della
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/8141224513975606
dc.contributor.advisor1orcidhttps://orcid.org/0000-0003-1534-0561
dc.contributor.authorLambertucci, Gustavo Ometto
dc.contributor.authorlatteshttp://lattes.cnpq.br/0582510737085045
dc.contributor.authororcidhttps://orcid.org/0009-0003-9666-7669
dc.contributor.refereeAfonso, Conrado Ramos Moreira
dc.contributor.refereeFilho, Anibal de Andrade Mendes
dc.contributor.refereeLatteshttp://lattes.cnpq.br/2176215981291453
dc.contributor.refereeLatteshttp://lattes.cnpq.br/4033093647135538
dc.contributor.refereeorcidhttps://orcid.org/0000-0001-7505-8467
dc.contributor.refereeorcidhttps://orcid.org/0000-0002-6230-8196
dc.date.accessioned2026-02-11T18:53:19Z
dc.date.issued2024-04-26
dc.description.abstractRecently, duplex stainless steels are used in many applications involving corrosive atmospheres in combination with the need for high mechanical strength. These steels have a microstructure with a volumetric fraction of ferrite / austenite in the ratio of 1:1, which provides good mechanical properties compared to traditional ferritic or austenitic stainless steels. However, in welding processes, exposure to high temperatures alters the balance of these two phases and simultaneously promotes the supply of harmful phases. In this work, lean duplex stainless steels of class S32101 were used welded using the GTAW and GTAW-DF (double fusion) processes. The studied material is a representative of the “lean duplex” category, where Ni and Mo from conventional duplex steel (S32205) are partially replaced by Mn and N. The objective of this work was to evaluate the effect of process variation on the properties of the welded joint since the difference between the GTAW process and the GTAW-DF is due to the fact that there is a second heat input due to the second torch welding synchronously on the opposite side in the GTAW-DF process, which can increase the formation of harmful phases. The evolution of the microstructure in the heat-affected zone (HAZ) and the weld was evaluated by optical microscopy and the mechanical performance was evaluated through tensile, hardness, impact and bending tests, in addition to pitting corrosion tests. With the results of this study, it was possible to verify the increase in austenite and nitrides in the HAZ of the GTAW-DF process, without significant losses in the corrosion test and mechanical tests. Conventional GTAW was shown to be less reliable than GTAW-DF as it showed porosity in the radiography test and cracks in the bending test. Despite the thermal effects of GTAW-DF, it was evaluated more reliably and the effects were compressive for welding joints in this material.eng
dc.description.resumoRecentemente, os aços inoxidáveis duplex são usados em muitas aplicações envolvendo atmosferas agressivas em combinação com a necessidade de alta resistência mecânica. Esses aços possuem microestrutura com fração volumétrica de ferrita / austenita na razão de 1:1, o que lhes confere boas propriedades mecânicas em comparação com os aços inoxidáveis tradicionais ferríticos ou austeníticos. No entanto, em processos de soldagem, a exposição a altas temperaturas altera o equilíbrio dessas duas fases e paralelamente promove a precipitação de fases deletérias. Neste trabalho, foram utilizados os aços inoxidáveis lean duplex da classe S32101 soldados pelo processo GTAW e GTAW-DF (dupla fusão), utilizando-se o consumível 2209. O material estudado é um representante da categoria “lean duplex”, onde Ni e Mo do aço inoxidável duplex convencional (S32205) são substituídos parcialmente por Mn e N. O objetivo deste trabalho foi avaliar comparativamente o efeito da variação do processo nas propriedades da junta soldada, uma vez que a diferença entre o processo GTAW e o GTAW-DF se dá pelo fato de existir um segundo aporte de calor devido a segunda tocha soldando em sincronia no lado oposto no processo GTAW-DF, podendo aumentar a formação de fases indesejadas. A evolução da microestrutura na zona afetada pelo calor (ZAC) e da solda foi avaliada por microscopia ótica e MEV/EDS e o desempenho mecânico foi avaliado por meio de ensaios de tração, dureza, impacto e dobramento, além de ensaios de corrosão por pites. Com os resultados desse estudo foi possível verificar aumento de austenita e nitretos na ZAC do processo GTAW-DF, sem perdas significativas no ensaio de corrosão e ensaios mecânicos. O GTAW convencional se mostrou menos confiável que o GTAW-DF pois apresentou porosidade no ensaio de radiografia e trincas no ensaio de dobramento. Apesar do maior aporte de calor associado ao processo GTAW-DF, este se mostrou mais confiável e os resultados obtidos foram satisfatórios para soldagem de juntas neste material.por
dc.description.sponsorshipNão recebi financiamento
dc.identifier.citationLAMBERTUCCI, Gustavo Ometto. Comportamento mecânico e resistência à corrosão de juntas soldadas de aços inoxidáveis lean duplex 2101 (S32101): uma análise comparativa dos processos GTAW e GTAW dupla fusão. 2024. Dissertação (Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2024. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/23626.*
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/20.500.14289/23626
dc.language.isopor
dc.publisherUniversidade Federal de São Carlos
dc.publisher.addressCâmpus São Carlos
dc.publisher.initialsUFSCar
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais - PPGCEM
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilen
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/
dc.subjectAços inoxidável lean duplexpor
dc.subjectSoldagem GTAW dupla fusãopor
dc.subjectMicroestruturapor
dc.subjectCaracterização mecânicapor
dc.subjectResistência à corrosãopor
dc.subject.cnpqENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA
dc.subject.ods9. Indústria, Inovação e Infraestrutura
dc.titleComportamento mecânico e resistência à corrosão de juntas soldadas de aços inoxidáveis lean duplex 2101 (S32101): uma análise comparativa dos processos GTAW e GTAW dupla fusãopor
dc.title.alternativeMechanical behavior and corrosion resistance of welded joints of lean duplex 2101 (S32101) stainless steels: a comparative analysis of GTAW and GTAW double fusion processeseng
dc.typeDissertação

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