Avaliação da susceptibilidade ao trincamento a frio na zona termicamente afetada de juntas heterogêneas soldadas com liga UNS N06625

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dc.contributor.advisorVaz, Cláudio Turani
dc.contributor.advisorLatteshttp://lattes.cnpq.br/5386844601893935
dc.contributor.authorNunes, Reginaldo Matias
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/0967494933706010
dc.contributor.refereeVaz, Cláudio Turani
dc.contributor.refereeCastro, Carlos Alberto Carvalho de
dc.contributor.refereeBracarense, Alexandre Queiroz
dc.date.accessioned2026-08-07T21:49:12Z
dc.date.available2026-08-07T21:49:12Z
dc.date.issued2026-03-27
dc.description.abstractA susceptibilidade ao trincamento por hidrogênio em soldas tem sido foco de extensos estudos visando compreender suas causas, comportamento e, principalmente, métodos de prevenção. Este fenômeno complexo está intrinsecamente ligado à microestrutura do material, às tensões residuais induzidas pela soldagem e à presença de hidrogênio. Em aços carbono e de baixa liga, a propensão ao trincamento é diretamente associada ao teor de carbono e a elementos de liga, quantificados pelo carbono equivalente; quanto maior seu valor, maior a susceptibilidade. Contudo, em juntas soldadas com ligas UNS N06625, a elevada solubilidade do hidrogênio absorvido na matriz austenítica confere a esses materiais uma menor propensão a essa forma de trincamento. Apesar disso, em uniões de tubulações de aço baixa liga, como DNV 450 ou API 5L X65, revestidas internamente com liga UNS N06625, a zona termicamente afetada (ZTA) do aço base não compartilha da mesma alta solubilidade de hidrogênio devido à sua microestrutura predominantemente ferrítica. Reconhecendo essa particularidade, os códigos de fabricação para dutos submarinos offshore estabelecem requisitos específicos, como o teor máximo de hidrogênio de 4 ml/100 g de metal depositado pelos consumíveis de soldagem, visando mitigar a provável ocorrência de trincas nessa região. O presente trabalho investigou a susceptibilidade ao trincamento da ZTA, utilizando eletrodos com níveis controlados de umidade no revestimento — fator determinante para o aporte de hidrogênio durante a soldagem — e determinando o hidrogênio difusível conforme as normas AWS A4.3 e ISO 3690 por cromatografia gasosa. Observou-se que o aumento da umidade absorvida pelo revestimento não elevou o teor de hidrogênio difusível medido. Mesmo nas condições de maior umidade, os valores se mantivessem abaixo dos limites normativos, que normalmente se situam entre H4 e H16 para eletrodos com revestimentos básicos. O teste de susceptibilidade ao trincamento foi conduzido diretamente por meio do ensaio Tekken, aplicado em todas as condições de umidade avaliadas. Os resultados demonstraram a ausência de trincas na zona termicamente afetada (ZTA), sugerindo que, mesmo com o aumento da umidade no revestimento, sob condições severas, o hidrogênio foi provavelmente retido na matriz austenítica do metal de solda, sem comprometer a integridade da ZTA.
dc.description.abstractotherHydrogen-induced cracking in welding has been focussed in extensive studies aimed at understanding its causes, behavior, and, primarily, prevention methods. This complex phenomenon is intrinsically linked to the material’s microstructure, the residual stresses induced by welding, and the presence of hydrogen. In carbon and low-alloy steels, the propensity for cracking is directly associated with the carbon content and alloying elements, quantified by the carbon equivalent; the higher its value, the greater the susceptibility. However, in joints welded with UNS N06625 alloys, the high solubility of hydrogen in the austenitic matrix gives these materials a lower tendency to this form of cracking. Nevertheless, in pipeline connections made of low-alloy steels such as DNV 450 or API 5L X65, internally clad with UNS N06625 alloy, the Heat-Affected Zone (HAZ) of the base metal does not share the same high hydrogen solubility due to its predominantly ferritic microstructure. Recognizing this particularity, offshore pipeline fabrication codes establish specific requirements, such as a maximum hydrogen content of 4 ml/100 g of deposited metal for welding consumables, to mitigate the likelihood of cracking in this region. The present work investigated the HAZ susceptibility to cracking by using electrodes with controlled moisture levels in their coating—a determining factor for hydrogen input during welding — and by measuring the diffusible hydrogen according to AWS A4.3 and ISO 3690 standards through gas chromatography. It was observed that the increase in moisture absorbed by the coating did not raise the measured diffusible hydrogen content. Even under the highest humidity conditions, the values remained below the normative limits, which typically range between H4 and H16 for electrodes with basic coatings. The cracking susceptibility test was conducted directly through the Tekken test, applied under all evaluated humidity conditions. The results showed no cracks in the heat-affected zone (HAZ), suggesting that even with increased moisture in the coating, under severe conditions, the hydrogen was likely retained in the austenitic matrix of the weld metal, without compromising the integrity of the HAZ.
dc.identifier.urihttps://repositorio.cefetmg.br//handle/123456789/2897
dc.language.isopt
dc.publisherCentro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais
dc.publisher.countryBrasil
dc.publisher.initialsCEFET-MG
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia de Materiais
dc.subjectHidrogênio
dc.subjectUmidade
dc.subjectSusceptibilidade
dc.subjectProcesso de trincamento
dc.subjectZona termicamente afetada
dc.subjectLigas de níquel
dc.titleAvaliação da susceptibilidade ao trincamento a frio na zona termicamente afetada de juntas heterogêneas soldadas com liga UNS N06625
dc.typeDissertação

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