Estudo da vida em fadiga de uma junta soldada no aço carbono ASTM A516 grau 70 soldada por GMAW

Abstract

O estudo das propriedades de resistência à fadiga é sempre uma preocupação em diversas áreas da engenharia. Entretanto, esta preocupação se torna ainda mais presente quando se trata de materiais soldados. Bem se sabe o quanto a soldagem, em meio a tantas aplicações, traz inúmeras alterações estruturais, bem como nas propriedades do material dentro e próximo à região da solda, podendo trazer defeitos e fragilidades. Alguns defeitos como pequenas fraturas, podem ser desastrosos, reduzindo em muito a vida em fadiga do material. Para uma estimativa da resistência à fadiga de um material, se utilizam as curvas S-N, que relacionam a tensão de carregamento e o número de ciclos até o rompimento. Neste trabalho busca-se a obtenção da curva S-N, através do ensaio de juntas soldadas pelo processo GMAW, utilizando a liga A 516-70, bastante resistente e geralmente utilizada em soldagem de vasos de pressão. Para isso são realizados ensaios de dureza em corpos de prova da liga A 516-70, com juntas soldadas pelo processo GMAW, ensaio em fadiga, obtendo-se as curvas S-N. Os resultados obtidos demonstraram uma diminuição significativa da vida em fadiga nos corpos de prova soldados pelo processo GMAW em comparação a corpos de prova do metal base laminado e metal base lixado, tendo este último apresentado a vida em fadiga mais longa.

The study of fatigue resistance properties is always a concern in several areas of engineering. However, this concern becomes even more present when it comes to welded materials. It is well known how welding, in the midst of so many applications, brings numerous structural changes, as well as the material properties in and near the weld region, which can bring defects and weaknesses. Some defects, such as small fractures, can be disastrous, greatly reducing the fatigue life of the material. To estimate the fatigue strength of a material, S-N curves are used, which relate the loading stress and the number of cycles until failure. This work seeks to obtain the S-N curve, through the test of welded joints by the GMAW and GTAW processes, using the A 516-70 alloy, which is very resistant and ideal for use in welding processes. For this, hardness tests are carried out on specimens of the A 516-70 alloy, with welded joints by the aforementioned processes and fatigue test, obtaining the S-N curves. The results obtained showed a significant decrease in fatigue life in specimens welded by the GMAW process compared to laminated base metal and sanded base metal specimens, the latter having the longest fatigue life