Estudo das tensões residuais em juntas soldadas de materiais dissimilares e determinação dos limites de resistência à fadiga dos metais de base

Abstract

A soldagem de metais dissimilares tem diversas aplicações na indústria. Notadamente na indústria alimentícia e na indústria nuclear, este tipo de junta, comum entre aço carbono A36 e aço inoxidável austenístico ou entre aço inoxidável austenístico e cobre e suas ligas, é sempre motivo de análise e cuidados especiais tendo em vista a necessidade de manter a integridade dos equipamentos. Variações térmicas e dimensionais durante o uso de equipamentos que possuem juntas de materiais dissimilares são sempre preocupantes porque nem sempre se conhece o histórico da fabricação ou mesmo da execução de alguma recuperação, dificultando o gerenciamento do envelhecimento. O conhecimento antecipado destas variações por meio do conhecimento da vida a fadiga pode contribuir muito no projeto, na escolha do processo de fabricação, na escolha do consumível de soldagem e obviamente na conservação e integridade do equipamento. Apresentam-se neste trabalho os resultados obtidos para as tensões residuais nas soldas dissimilares e as curvas S-N-P que relacionam tensão com o número de ciclos e a probabilidade de falha, para 4 metais: cobre eletrolítico, aço inoxidável AISI 304, aço inoxidável AISI 316L e aço carbono A36 que foram posteriormente soldados entre si.The welding of dissimilar metals has many applications in industry. In special, in the food industry and nuclear industry, this type of joint, common between A36 carbon steel and austenitic stainless steel or between austenitic stainless steel and copper and its alloys, is always subject to analysis and special care to maintain equipments integrity. Thermal and dimensional variations during use of equipment that have dissimilar welds are always troubling because not always it is known the history of the manufacture or recovery, making the management of aging difficult. Advance knowledge of these variations through the knowledge of the fatigue life can greatly contribute in design, choice of manufacturing process, choice of consumables and obviously in the preservation and integrity of the equipment. This paper presents results achieved for the residual stresses in dissimilar welds and SNP curves relating tension with the number of cycles and the failure probability for four metals: electrolytic copper, austenitic AISI 304 and AISI 316L stainless steels and A36 carbon steel which were subsequently welded together.