Campus Salvador Dissertações
Use este identificador para citar ou linkar para este item: https://repositorio.ifba.edu.br/jspui/handle/123456789/420
Registro completo de metadados
Campo DCValorIdioma
dc.creatorMelo, Lucian Machado Mendes de-
dc.date.accessioned2023-07-21T14:18:46Z-
dc.date.available2023-08-03-
dc.date.available2023-07-21T14:18:46Z-
dc.date.issued2023-07-03-
dc.identifier.citationMELO, Lucian Machado Mendes de. Efeito da soldagem de reparo nas propriedades mecânicas e microestruturais de juntas soldadas do aço ASTM A131 AH36 usado em embarcações navais. Orientadora: Maria Cléa S. Albuquerque. 2023.117p. Trabalho de Conclusão de Curso (Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Materiais) -- Instituto Federal da Bahia, Salvador, 2023.pt_BR
dc.identifier.urihttp://repositorio.ifba.edu.br/jspui/handle/123456789/420-
dc.description.abstractRecurring repairs with welding are carried out on the hulls of the ships, still in operation, to minimize production losses caused by a possible stoppage for maintenance or replacement of parts. Such welding procedures can increase the hardness of the HAZ and, as a consequence, increase the risks related to the weakening of the structure as a whole, when performed indiscriminately, without taking technical parameters into account. While some standards used in welding procedures limit the number of repairs performed, they also do not provide reliable assessments of the effects caused by these procedures in this region. Furthermore, the limitation of the bibliography regarding the study of the effect of weld repairs, carried out during the maintenance of ASTM A131 steel joints, used in naval vessels, constitutes the main motivation for carrying out this work. Given the relevance of the topic, the study is essential to provide support and precise instruction during the execution of repair welds in naval structures. In this sense, this work aimed to evaluate the effect of multiple repair welding through the gas tungsten arc welding process (GTAW) on the mechanical and microstructural behavior of an ASTM A131 AH36 steel alloy, used in boats. For this purpose, tensile strength, impact and hardness tests were carried out and the results analyzed in terms of microstructural alterations, grain growth and HAZ width. The results showed a trend towards a reduction in tensile strength, hardness and tenacity of welded joints modified by repairs. The dilution and the reintroduction of heat in the HAZ, associated with the microstructural transformations were the main attributed reasons. The reintroduction of sequential heat in this region, with the first, second and third repairs, increased them HAZ width by about 24% and the average grain diameter by 12,6%, 16,7% and 18,1% respectively in relation to as welded condition.pt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherInstituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia da Bahiapt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/us/*
dc.subjectAço ASTM A-131 AH 36pt_BR
dc.subjectSolda de reparopt_BR
dc.subjectTIGpt_BR
dc.subjectZTApt_BR
dc.subjectASTM A-131 AH 36 steelpt_BR
dc.subjectHeat affected zonept_BR
dc.subjectRepair weldpt_BR
dc.subjectGTAWpt_BR
dc.titleEfeito da soldagem de reparo nas propriedades mecânicas e microestruturais de juntas soldadas do aço ASTM A131 AH36 usado em embarcações navaispt_BR
dc.typeDissertaçãopt_BR
dc.creator.ID3604600314617621pt_BR
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/3604600314617621pt_BR
dc.contributor.advisor1Albuquerque, Maria Cléa Soares de-
dc.contributor.advisor1ID6765184773476155pt_BR
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/6765184773476155pt_BR
dc.contributor.referee1Albuquerque, Maria Cléa Soares de-
dc.contributor.referee2Galdino, André Gustavo de Sousa-
dc.contributor.referee2ID5319868404281919pt_BR
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/5319868404281919pt_BR
dc.contributor.referee3Maciel, Ricardo Leite-
dc.contributor.referee3ID2465660046665426pt_BR
dc.contributor.referee3Latteshttp://lattes.cnpq.br/2465660046665426pt_BR
dc.description.resumoReparos recorrentes com solda são realizados nos cascos dos navios, ainda em operação, para minimizar as perdas de produção causadas por uma eventual parada para manutenção ou substituição de peças. Tais procedimentos de soldagem podem aumentar a dureza na ZTA e, como consequência, potencializar os riscos relacionados à fragilização da estrutura como um todo, quando realizados de forma indiscriminada, sem levar em conta parâmetros técnicos. Ao mesmo tempo em que algumas normas, usadas em procedimentos de soldagem, limitam o número de reparos realizados, não fornecem também avaliações confiáveis quanto aos efeitos causados por esses procedimentos nesta região. Outrossim, a limitação de bibliografia quanto ao estudo do efeito dos reparos de solda, realizados durante a manutenção de juntas de aços ASTM A131, usados em embarcações navais, constitui a principal motivação para realização deste trabalho. Dada a relevância do tema, o estudo é imprescindível para dar suporte e instrução precisa durante a execução de soldas de reparos em estruturas navais. Neste sentido, este trabalho teve por objetivo avaliar o efeito de múltiplas soldagens de reparo, através do processo de soldagem a arco elétrico TIG (GTAW) sobre o comportamento mecânico e microestrutural de uma liga de aço ASTM A131 AH36, usada em embarcações. Para tanto foram realizados ensaios de resistência à tração, impacto e dureza e os resultados, analisados em termos das alterações microestruturais, crescimento de grãos e largura da ZTA. Os resultados mostraram uma tendência de redução da resistência à tração, dureza e tenacidade das juntas soldadas modificadas pelos reparos. A diluição e a reintrodução de calor na ZTA, associadas às transformações microestruturais foram os principais motivos atribuídos. A reintrodução de calor sequencial após o primeiro, segundo e terceiro reparos nessa região aumentou a largura da ZTA, em cerca de 24% e o diâmetro médio do grão em 12,6%, 16,7% e 18,1% respectivamente em relação à condição como soldado.pt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.departmentPrograma de Pós-Graduação em Engenharia de Materiais(PPGEM)pt_BR
dc.publisher.programMestrado Profissional em Engenharia de Materiais (PPGEM)pt_BR
dc.publisher.initialsIFBApt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICApt_BR
dc.relation.referencesABSON, D.J.; DUNCAN, A.; PARGETER, R. J. Guide to the light microscope examination of ferritic steel weld metals. IIW, DOC. IX-1533-88, IXJ - 123-87, Revision 2, June, 1988. AGHAALI, Iman et al. The effect of repeated repair welding on mechanical and corrosion properties of stainless steel 316L. Materials & Design (1980-2015), v. 54, p. 331-341, 2014. AHMAD, Z. et al. Effect of multiple repair welding on mechanical performance and corrosion resistance of quenched and tempered 30CrMnSiA steel. Journal Of The Brazilian Society Of Mechanical Sciences And Engineering, v. 39, n. 4, p. 1233- 1243, 2016. ALBUQUERQUE, M. C. S. Avaliação das propriedades mecânicas de uma junta soldada de uma tubulação de aço API 5L-X60 utilizada em exploracao de petróleo. 1999. 157 f. Dissertação (Mestrado) - Curso de Engenharia Mecânica, Centro de Ciência e Tecnologia, Universidade Federal da Paraíba, Campina Grande, 1999. ALBUQUERQUE, Maria Clea Soares de. Comportamento a fadiga de juntas soldadas de tubulações marítimas tratadas pela técnica TIG DRESSING. 2004. 213 f. Tese (Doutorado) - Curso de Engenharia de Processos, Universidade Federal da Paraíba, Campina Grande, 2004. ALÉ, R.M.; JORGE, J.C.F.; REBELLO, J.M.A. Constituintes microestruturais de soldas de aços C-Mn baixa liga: parte III: Zac. Soldagem & Materiais, Arquivo Técnico. vol.1, 1992. ALMEIDA, J. G. Análise da influência do hidrogênio na tenacidade quase estática de juntas soldadas de aços ARBL. 2014. 230 f. Tese (Doutorado) - Curso de Engenharia Mecânica, Universidade Federal da Paraíba, João Pessoa, 2014. AMERICAN PETROLEUM INSTITUTE. API 1104: Welding of pipelines and related facilities, 2021. AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIALS. ASME BPV IX: Seção VIII Divisão I, Rules for Construction of Pressure Vessel, American Society of Mechanical Engineers, 2019. AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIALS. ASTM A370: Standard Test Methods and Definitions for Mechanical Testing of Steel Products, 2019. AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIALS. ASTM E-112: Standard Test Methods for Determining Average Grain Size, 2013. AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIALS. ASTM E-23: Standard Test Methods for Notched Bar Impact Testing of Metallic Materials, 2007. AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIALS. ASTM E-3: Standard Guide for Preparation of Metallographic Specimen, 2017. AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIALS. ASTM E-384: Standard Test Method for Knoop and Vickers Hardness of Materials, 2017. AMERICAN WELDING SOCIETY. AWS A5.18/A5.28M: Specification for Low-Alloy Steel Electrodes and Rods for Gas Shielded Arc Welding, 2005. AMERICAN WELDING SOCIETY. AWS D1.1/D1.1M:2020: Structural Welding Code, 2020. ANDRADE, T. C. et al. Microestrutura de uma Solda Dissimilar entre o Aço Inoxidável Ferrítico AISI 410S e o Aço Inoxidável Austenítico AISI 304L Soldado pelo Processo FSW. Soldagem & Inspeção, v. 20, 2015. ANDRITSOS F., PRAT J.P. The automation and integration of production processes in shipbuilding. European commission - Joint research center. 2000. ARAÚJO, Filipe de Almeida et al. Análise da soldagem multipasse utilizando delineamento experimental na manutenção de aço ASTM A131 Grau A. Matéria (Rio de Janeiro). V. 27, 2022. ASTM. A131/A131M: Standard Specification for Structural Steel for Ships. West Conshohocken: ASTM, 2019. BHADESHIA, H.K.D.H., HONEYCOMBRE, R.W.K. Steel: microstructure and properties. 3. ed. Cambridge, Elsevier LTD, 2006. BORBA, T. M. D. et al. Avaliação da Soldabilidade do Aço Naval EH36 TMCP Soldado por Arco Submerso com Elevado Aporte de Calor. Soldagem & Inspeção, v. 20, p. 92-104, 2015. BORBA, T. M. D. Avaliação do efeito de diferentes aportes de calor na microestrutura e tenacidade da região de grãos grosseiros da zona afetada pelo calor de aço TMCP. 2019. 131 f. Dissertação (Mestrado) - Curso de Engenharia Metalúrgica, Materiais e de Minas, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, 2019. BRZIAK, P. et al. Repair Welding of SQV2A Pressure Vessel Steel by Temper Bead Techniques Without Post Welding Heat Treatment. Archives Of Metallurgy And Materials, v. 56, n. 2, 2011. CAMPOS NETO, C. A. S. et al. Ressurgimento da indústria naval no Brasil: 2000-2013. Brasília: Ipea, 2014. CHEN, Zhihao et al. Thermo-mechanical analysis of the repair welding residual stress of AISI 316L pipeline for ECA. International Journal Of Pressure Vessels And Piping, v. 194, p. 104469, 2021. CONTRERAS, A. et al. The Influence of Multiple Welding Repairs of Pipelines in Residual Stress Assessment Related to Stress Corrosion Cracking. British Journal Of Applied Science & Technology, v. 6, n. 6, p. 621-634, 2015. COZZA, L. M. et al. Escolha das Energias de Soldagem para Aplicação na Técnica da Dupla Camada na Soldagem do Aço ASTM 131 Grau AH 36. Soldagem & Inspeção, v. 24, 2019. DAI, Peiyuan et al. FEM analysis of residual stress induced by repair welding in SUS304 stainless steel pipe butt-welded joint. Journal Of Manufacturing Processes, v. 58, p. 975-983, 2020. DENISA, M. et al. Examination of fatigue life of HSLA Domex 700 MC welded joints. Transportation Research Procedia, v. 55, p. 533-537, 2021. DIVYA, M. et al. Dilution effects on weld metal microstructure and liquation cracking susceptibility of 304B4 SS joined using E309 electrode. Journal Of Manufacturing Processes, V. 34, 2018. DITTER, J. et al. Mechanical properties of repair welded joints for automobile body structures. Welding In The World, v. 63, n. 2, p. 237-247, 2018. DONG, P. et al. Analysis of residual stresses at weld repairs. International Journal Of Pressure Vessels And Piping, v. 82, n. 4, p. 258-269, 2005. EASTERLING, Kenneth. Introduction to the Physical Metallurgy of Welding. 2. ed. Londres: Elsevier, 2013. EEMUA. Construction Specification for Fixed Offshore Structures in the North Sea: publication 158. Reino Unido: Hyperion Books, 1994. EYRES D.J. Ship Construction. Butterworth Heinemann, 7th Edition, 2012. FAR, A.R. H. et al. The effect of increasing Cu and Ni on a significant enhancement of mechanical properties of high strength low alloy, low carbon steels of HSLA-100 type. Materials Science And Engineering, v. 746, p. 384-393, 2019. FRANCOIS, D. State of the art resume on significance of local brittle zones. Welding Research Abroad, v. 45, p. 36-41, 2009. GUO, Y.H. et al. Microstructure and Mechanical Properties of Heat-Affected Zone of Repeated Welding AISI 304N Austenitic Stainless Steel by Gleeble Simulator. Metals, v. 8, n. 10, p. 773, 2018. HANNING, Fabian et al. Effect of homogenisation heat treatments on secondary phases and repair welding behaviour. Welding In The World, v. 64, 2020. HOLANDA, Gabriel B. et al. Uma nova abordagem para a medição da diluição de soldagem, baseada nos pontos de inflexão de um Contorno Ativo. Matéria, v. 24, 2019. IMAI, S. Recent progress and future trends for shipbuilding steel. Welding International, v. 22, n. 11, p. 755-761, 2008. INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION. ISO 9016: Destructive tests on welds in metallic materials — Impact tests — Test specimen location, notch orientation and examination, 2012. IPEN. Instituto pan-americano de engenharia naval. Disponível em: http://www.ipen.org.br/. Acesso em: 09 out. 2021. JIANG, W.et al. Residual stresses evolution during strip clad welding, post welding heat treatment and repair welding for a large pressure vessel. International Journal of Pressure Vessels and Piping: International Journal of Pressure Vessels and Piping, vol.189, 2021. JORGE, J. C. Ferreira et al. Propriedades Mecânicas e Microestruturais de Juntas Soldadas pelo Processo a Arco Submerso com Elevado Aporte Térmico. Soldagem & Inspeção. V. 20, 2015. KIK, Tomasz et al. Numerical Verification of Tests on the Influence of the Imposed Thermal Cycles on the Structure and Properties of the S700MC Heat-Affected Zone. Metals, v. 10, 2020. LEDERMUELLER, C. et al. Microalloying effects of Mo versus Cr in HSLA steels with ultrafine-grained ferrite microstructures. Materials & Design, v. 185, 2020. LI, S. et al. Effect of repair welding on microstructure and mechanical properties of 7N01 aluminum alloy MIG welded joint. Journal Of Manufacturing Processes, v. 54, p. 80-88, 2020. LI, Liangbi et al. Effects of welding residual stresses on the vibration fatigue life of a ship's shock absorption support. Ocean Engineering. V.170, 2018. LIN, Chun-Ming et al. Effect of repeated weld-repairs on microstructure, texture, impact properties and corrosion properties of AISI 304L stainless steel. Engineering Failure Analysis, v. 21, p. 9-20, 2012. LIU, Peng et al. Effect of Repeated Weld Repairs on Microstructure and Mechanical Properties of Heat-Affected Zone in CA6NM Stainless Steel. Advances In Materials Science And Engineering. V.2022, 2022. LOMOZIK, M. Effect of the Welding Thermal Cycles on the Structural Changes in the Heat Affected Zone and on Its Properties in Joints Welded in Low-alloy Steels. Welding International, v 14, n. 11, p. 8-13, 2000. MAAMACHE, B. et al. Mechanical and Metallurgical Characterization of HSLA X70 Welded Pipeline Steel Subjected to Successive Repairs. Acta Metallurgica Sinica (English Letters), v. 29, n. 6, p. 568-576, 2016. MACHADO, I. Novos paradigmas para especificação de juntas soldadas. Soldagem & Inspeção, v. 17, 2012. MARINHA. Sociedades Classificadoras e Entidades Certificadoras. 2022. Disponível em: https://www.marinha.mil.br/dpc/sociedades-classificadoras. Acesso em: 29 mar. 2022. MARINHO, C. Influência da preparação de juntas soldadas pelo processo arame tubular na microestrutura e resistência mecânica do aço naval ASTM A131 - A. 2020. 133 f. Dissertação (Mestrado) - Curso de Ciência e Engenharia de Materiais, Universidade Federal do Amazonas, Manaus, 2020. MAULIDDIN, D. et al. The effect of repeated welding cycles on the properties of 25cr super duplex stainless steel by automatic orbital tig welding. (2015). ARPN Journal of Engineering and Applied Sciences, v. 11, 2016 MOATTARI, M. et al. Effects of residual stresses induced by repair welding on the fracture toughness of Ni-based IN939 alloy. Theoretical And Applied Fracture Mechanics, v. 108, 2020. MODENESI, P.J. Apostila de Metalurgia da Soldagem. UFMG, 2006. MODENESI, P.J. Soldabilidade dos Aços Transformáveis. Belo Horizonte: UFMG, 2012. MODENESI, P. J. et al. Soldagem: Fundamentos e Tecnologia. 4. ed. Belo Horizonte: Elsevier, 2016. NISHIOKA, K.; ICHIKAWA, K. Progress in thermomechanical control of steel plates and their commercialization. Science And Technology Of Advanced Materials, v. 13, 2012. OFFSHORE STANDARD. DNV-OS-F101: Submarine pipeline systems, 2017. ORTIZ N. J. Trajetórias tecnológicas no segmento offshore, Ambiente e oportunidades. Revista de economia contemporânea. V 12, 2008. PETROBRÁS. N -113: Soldagem. Rio de Janeiro, 2012. PIKUłA, J. et al. The influence of manual metal arc multiple repair welding of long operated waterwall on the structure and hardness of the heat affected zone of welded joints. Archives Of Metallurgy And Materials, v. 62, n. 1, p. 327-333, 2017. PINHÃO, C. M. M. et al. ESTALEIRO DE REPARO E MANUTENÇÃO NAVAL. BNDES Setorial. Rio de Janeiro, p. 67-107, 2019. RIBEIRO, A. C. N. et al. Evaluation of AH36 microalloyed steel welded joint by submerged arc welding process with one and two wires. Materials Research, v. 19, p. 143-152, 2016. RIBEIRO, A. C. N. Avaliação da soldagem do aço naval AH 36 microligado soldado pelo processo arco submerso com um e dois arames. 2015. 170 f. Dissertação (Mestrado) - Curso de Engenharia Metalúrgica e de Materiais, Escola Politécnica, Universidade de São Paulo, São Paulo, 2015. SCHULZE, G. Die Metallurgie des Schweißens – Eisenwerkstoffe und Nichteisenmetallische Werkstoffe. Londres: Springer, ed.4, 2010. SHANMUGAM, S. et al. Microstructure of high strength niobium-containing pipeline steel. Materials Science And Engineering: A, v.441, p. 215-229, 2006. SHOJAATI, M. et al. The heat affected zone of X20Cr13 martensitic stainless steel after multiple repair welding: Microstructure and mechanical properties assessment. International Journal of Pressure Vessels and Piping, vol.188, 2020. SILVA, M. L. Avaliação da tenacidade à fratura do metal de base e linha de fusão de juntas soldadas de aço DH-36 nas temperaturas de -20°C e -40°C. 2013. 174 f. Dissertação (Mestrado) - Curso de Engenharia Metalúrgica e de Materiais, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2013. SILVA, R. C.; GHENO, S. M. Caracterização mecânica e estrutural do aço ASTM 31 classe DH36 em comparação com aço ASTM A36 utilizado para projetos estruturais. Sitefa - Simpósio de Tecnologia da Fatec Sertãozinho, v. 1, p. 153-168, 2018. SILVA, R. F. Caracterização da zona termicamente afetada de aço produzido via resfriamento acelerado. 2010. 214 f. Dissertação (Mestrado) - Curso de Engenharia Metalúrgica e de Minas, Universidade Federal de Minas Gerais, Minas Gerais, 2010. SILVA, M. Determinação experimental da tenacidade à fratura da zona termicamente afetada de junta soldada de aço API 5L X80. 2009. 134 f. Dissertação (Mestrado), São Paulo: Escola Politécnica da Universidade de São Paulo, 2009. SINAVAL. Sindicato nacional da indústria da contrução e reparação naval e offshore. Disponível em: http://sinaval.org.br/. Acesso:15 out. 2021. SU, Yunhai et al. Effect of Reversed Austenite on Mechanical Properties of ZG06Cr13Ni4Mo Repair Welded Joint. Coatings. V. 12, 2021. THE WELDING INSTITUTE. Introductory Notes on Metallography of Welds in C-Mn Steels. The Welding Institute, Reino Unido, p. 36, 1984. THEWLIS G., Classification and quantification of microstructures in steels.Materials Science and Technology, Vol.20. 2004. VAIKAR, Sameera J. et al. Effect of weld microstructure on the tensile properties and impact toughness of the naval, marine-grade steel weld joints. Journal Of Materials Research And Technology. V. 19, 2022. VEGA, O.e. et al. Effect of multiple repairs in girth welds of pipelines on the mechanical properties. Materials Characterization, v. 59, n. 10, p. 1498-1507, 2008. WANG, Jiangchao. Dimensional precision controlling on out-of-plane welding distortion of major structures in fabrication of ultra large container ship with 20000TEU. Ocean Engineering. V.199, 2020. WANG, Jian et al. Investigation of prior austenite grain and delta ferrite in CLAM welded joints after different diffusion annealing processes. Fusion Engineering And Design. V. 15, 2020. WINARTO, W. et al. Mechanical Properties and Microstructure of the Repeated Weld-Repairs of Austenitic Stainless Steel Plates. Matec Web Of Conferences. V. 269, 2019. YADAV, Prikshit et al. Effect of input parameters on weld bead geometry and weld dilution for weld surfacing of flux cored 308L stainless steel on low carbon steel. Materials Today: Proceedings, V. 62, 2022. ZEINODDINI, M. et al. Repair welding influence on offshore pipelines residual stress fields: an experimental study. Journal Of Constructional Steel Research, v. 86, p.31-41, 2013. ZHANG, Shutong et al. Investigating the impact of weld dilution and local mismatch on the low-cycle fatigue failure of Alloy 182 dissimilar weld transition under intermediate isothermal condition. Engineering Failure Analysis, v. 146, 2023.pt_BR
Aparece nas coleções:Dissertações

Arquivos associados a este item:
Arquivo Descrição TamanhoFormato 
Dissert_Lucian Melo_PPGEM.pdfDissertação25.1 MBAdobe PDFVisualizar/Abrir


Este item está licenciada sob uma Licença Creative Commons Creative Commons

Ferramentas do administrador