Fissuração pelo Hidrogênio em um Aço API 5L X70 Soldado com Eletrodos Celulósicos de Diferentes Níveis de Resistência

Abstract

Resumo Aços classificados segundo a norma do American Petroleum Institute (API) enfrentam o problema de trincamento a frio decorrente da soldagem. Neste trabalho foi estudado, por meio do ensaio de implante, o efeito da resistência mecânica do metal de solda sobre a susceptibilidade de um aço API-5L-X70 ao trincamento pelo hidrogênio. As soldas foram realizadas com dispositivo de soldagem por gravidade, usando-se dois eletrodos celulósicos, AWS-E6010 e AWS-E8010. O hidrogênio difusível dos eletrodos foi determinado por cromatografia gasosa. Como resultado do ensaio de implante, observou-se uma tendência maior à fissuração quando foi utilizado o eletrodo AWS-E6010. Isso pode ser relacionado à menor resistência mecânica apresentada pela solda resultante do mesmo e ao fato de o eletrodo ser menos ligado. Assim, o metal de solda pode ter se transformado a temperaturas mais elevadas, o que levou a uma maior migração do hidrogênio para a ZTA. Observou-se, ainda, que mesmo as soldas que não falharam no ensaio apresentaram trincas. Isso pode ser devido às condições de resfriamento do cordão que levaram ao aparecimento ilhas com estruturas frágeis e susceptíveis ao trincamento. Para as menores cargas usadas (0,8.σe), contudo, estas trincas não atingiram um tamanho crítico para a ruptura final do pino sendo ensaiado.Abstract Steels classified according to the American Petroleum Institute (API) standard face the problem of cold cracking due to welding. In this work, the effect of the mechanical resistance of the weld metal on the susceptibility of an API-5L-X70 steel to the cracking by hydrogen was studied, through the implant test. The welds were made with gravity welding device, using cellulosic electrodes, AWS-E6010 and AWS-E8010. The diffusible hydrogen of the electrodes was determined by gas chromatography. As a result of the implant test, a greater cracking tendency was observed when the AWS-E6010 electrode was used. This can be related to the lower mechanical resistance presented by its weld metal and also to the fact that the electrode is less chemically bonded. Thus, the weld metal may have been transformed in higher temperatures, which led to a greater migration of the hydrogen to the HAZ. It was also observed that, even welds that didn’t fail showed a big amount of cracks. This may be due to the cooling condition of the weld bead, which led to the appearance of brittle and susceptible cracking microstructures. For the smaller loads used (0,8.σe), however, these cracks did not reach a critical size for the final break of the specimen test being tested.