CONSTRUÇÃO DE UMA MATRIZ PARA TESTE DE CISALHAMENTO EM CORDÕES DE SOLDA CONFORME A
NORMA ASTM AS-264
Introdução:
Devido sua baixa qualidade, o petróleo tem causado diversos prejuízos à indústria. Um fenômeno que tem ocorrido é a
corrosão naftênica, que danifica as paredes das torres de destilação. Os componentes estruturais dessas torres são o aço 516
Gr 60 cladeado com aço inoxidável 405. Nos últimos anos, este aço inoxidável perdeu seu poder de resistência à corrosão, o
que vêm causando prejuízos e interferências nos planos de manutenção das torres. Neste sentido, estudos tem demonstrado
que os aços inoxidáveis 309MoL e o 317L têm alcançado bons resultados em termos de resistência a corrosão. Vários
métodos de recuperação tem sido estudados, um destes ganha destaque em aplicação e eficiência, o “weld overlay”. Este
método consiste no revestimento através de soldagem nos componentes danificados. Porém, é preciso um estudo crítico sobre
o comportamento dessas soldas, sendo que parte deste, é voltado às condições de resistência mecânica e molhamento entre o
aço 405 e o seu revestimento, que no nosso caso são os aços 309MoL e o 317L. Com isso o teste de cisalhamento é
recomendado e importante para garantir uma solda de boa qualidade e resistência. Este teste, conforme norma, consiste na
aplicação de uma força cisalhante sobre o cordão de solda sustentado por uma matriz. O cordão de solda deverá resistir a uma
força cisalhante de, no mínimo, 140 MPa. O objetivo deste trabalho consiste na construção de uma matriz para realização do
teste de cisalhamento em cordões de solda de revestimento.
Metodologia:
A matriz foi construída segundo a norma ASTM AS-264. O material utilizado para compor a matriz foi o aço inoxidável AISI
316, pois o mesmo apresenta excelentes características de resistência mecânica, sendo que sua dureza pode ser aumentada por
tratamento térmico. O tarugo cilíndrico a ser usinado possuía as dimensões de 76,2 mm de diâmetro por 80 mm de altura,
onde o mesmo foi adquirido no comercio local. Esta usinagem foi realizada pelo método eletroerosão, pois é um método que
utiliza uma altíssima precisão. Após usinagem, a peça obra sofreu tratamento térmico de solubilização, sendo mantida em
temperatura de 1100<sup>o</sup> C por 2 h e 30 min, seguido de têmpera em água, com a finalidade de aumento da sua
dureza através da formação da fase martensita. Os corpos de prova soldados, a serem testados, são constituídos de soldas em
simples deposição utilizando os consumíveis AWS ER 309MoL e AWS ER 317L sobre chapas de aço carbono SAE 1020.
Resultados:
Entre os benefícios esperados, observou-se que o aço AISI 316 reagiu de forma positiva após a têmpera, com aumento da
dureza, comprovado pelas análises metalográficas que indicaram a presença marcante da fase intermetálica martensita, além
das fases austenita e ferrita delta presentes normalmente. Em operação, a matriz demonstrou ser capaz de suportar o teste,
sem a ocorrência de desgaste na interface matriz corpo de prova, o que demonstra que os procedimentos para a sua execução
foram bem realizados.
Conclusões:
A partir dos resultados obtidos nas condições realizadas neste trabalho, pode-se verificar que, após a realização da tempera, a
dureza deste aço demonstrou uma variação significativa, pela formação da martensita, estrutura esta considerada fragilizante,
mas indispensável onde se requer aumento de dureza. A importância da construção desta matriz está no que se refere a uma
melhor análise do comportamento mecânico, quanto à resistência ao arrancamento, de cordões de solda que são aplicados
como revestimento em componentes de torres de destilação de petróleo.
Palavra-chave 1: Teste de Cisalhamento
Palavra-chave 2: Matriz de apoio
Palavra-chave 3: Usinagem