Soldagem Em Arco Submerso

Estudo comparativo de eletrodos comerciais para soldagem subaquática molhada

(Comparative study of commercial electrodes for underwater wet welding)

Alexandre Q. Bracarense1, Ezequiel C. Pessoa2, Valter R. dos Santos 3, Maurício J. Monteiro3, Fernando C. Rizzo3, Sidnei

Paciornik3, Ricardo Reppold4, José R. Domingues5, Leonardo A. Vieira5

1Departmentode Engenharia Mecânica, UFMG, Minas Gerais, Brasil,[e-mail], 2Instituto Federal de Enducação

Tecnologica - IFET-MG, Gerais, Brasil [e-mail], 3Department of Materials Science and Metallurgy, PUC-Rio, Rio de

Janeiro, Brasil, [e-mail] e [e-mail], 4PETROBRAS/CENPES, Rio de Janeiro, Brasil, reppold@petrobras.

com.br, 5ESAB Soldagem e Corte, Minas Gerais, Brasil

Resumo

Com o objetivo de fornecer subsídios para a seleção de consumíveis para a soldagem molhada foram determinadas algumas propriedades

do metal de solda a partir de juntas soldadas em água doce com eletrodos revestidos comerciais específicos para este fim. As soldas

foram realizadas em tanque a 0,5m de profundidade por dispositivo de soldagem por gravidade. Foram levantados dados que auxiliem

a eleger os consumíveis de melhor desempenho para serem testados em maiores profundidades. Foram realizados os seguintes testes

e avaliações: caracterização microestrutural, análise e quantificação das inclusões, composição química do metal de solda, dureza

Vickers, hidrogênio difusível e avaliação da soldabilidade. Os resultados obtidos permitem classificar os consumíveis testados em dois

grupos com características bem distintas. No primeiro grupo está o único eletrodo do tipo oxidante e no segundo grupo estão os quatro

eletrodos do tipo rutílico testados. Quanto às propriedades mecânicas e às características operacionais, os eletrodos do tipo rutílico

apresentaram os melhores resultados. Por outro lado, o eletrodo oxidante testado produziu soldas com mais baixo teor de hidrogênio

difusível e, portanto, menor risco potencial de provocar trincas a frio. As diferenças de propriedades entre os eletrodos testados são

evidenciadas e discutidas no presente trabalho.

Palavras-chave: Soldagem molhada, soldagem subaquática, eletrodos revestidos, metal de solda, microestrutura, propriedades

mecânicas, estabilidade de arco, características operacionais, hidrogênio difusível.

Abstract: With the objective to supply subsidies to select ferritic electrodes for underwater wet welding, some weld metal characteristics

of commercial electrodes were determined. The welding trials were carried out at 0.5m fresh water depth in an aquarium, using a

gravity device for welding. The study aimed also to obtain data to help to elect the consumables of best performance to be tested in

higher depths. The following characterizations were performed: microstructural analysis, quantification of inclusions, weld metal and

inclusions chemical composition, mechanical properties, diffusible hydrogen and weldability evaluation. The obtained results helped

to classify the tested consumables in two groups with quite different characteristics. The first group is composed of one oxidizing type

electrode and the second one is composed of four rutile type electrodes. Regarding to hydrogen in the weld metal, the obtained results

show that the oxidizing electrode is able to produce welds with considerable low diffusible hydrogen content. As a consequence, smaller

potential risk of cold cracking is expected when using this electrode. Meantime, regarding to the arc stability and other operational

indicators, the oxidizing electrode presented inferior performance. Considering mechanical properties, the rutile electrodes presented

the best results. The properties differences among the electrodes tested are shown and discussed in the present work.

Key-words: Wet welding, underwater welding, covered electrodes, weld metal, microstructure, mechanical properties, arc stability,

operational characteristics, diffusible hydrogen.

1. Introdução

Apesar de numerosos esforços de pesquisa e

desenvolvimento para melhorar as propriedades de soldas

molhadas, a soldagem com eletrodos revestidos, em contato

direto com a água, ainda apresenta problemas não resolvidos que

implicam em sérias dificuldades na obtenção de juntas soldadas

com qualidade estrutural plena ou semelhante à qualidade

atingida em juntas soldadas nas condições atmosféricas [1-8].

Por outro lado importantes progressos têm sido feitos quanto

à melhoria das propriedades mecânicas do metal de solda. A

literatura técnica [9] e fabricantes de consumíveis reportam a

possibilidade de conseguir, sob certas condições, propriedades

trativas e de impacto no metal de solda suficientes para qualificar

procedimentos de soldagem molhada com qualidade estrutural.

Em soldagem subaquática usualmente referencia-se a norma

326 Soldag. insp. São Paulo, Vol. 15, No. 4, p.325-335, Out/Dez 2010

Alexandre Q. Bracarense, Ezequiel C. Pessoa,