Avaliação da qualidade e custos das soldagens TIG e MAG em armaduras de pressão de dutos flexíveis durante a montagem de conectores

Abstract

Este trabalho tem por objetivo avaliar a influência dos processos de soldagem TIG (Tungsten Inert Gas) e MAG (Metal Active Gas) na qualidade das soldas de filete realizadas nas armaduras de pressão durante a montagem de conectores em dutos flexíveis para a extração de petróleo em águas profundas, com posterior comparação dos resultados. A partir de experimentos realizados com diferentes velocidades de alimentação de arame no processo MAG e com parâmetros de soldagem usuais utilizados no processo TIG para essa aplicação, as uniões foram inspecionadas visualmente e através de análises de líquido penetrante, metalográficas (macro e micrografias), e de perfis de microdureza. Também foram verificados os picos de temperatura atingidos na face interna das armaduras, um parâmetro importante a ser controlado nessas soldas devido ao baixo ponto de fusão da camada polimérica adjacente à essa face, assim como os custos de soldagem aproximados de ambos os processos. Os resultados mostraram que, apesar de algumas vantagens principalmente em termos de custo com o uso do processo MAG, independentemente do processo de soldagem empregado todas as uniões apresentaram defeitos como falta de penetração e falta de fusão, evidenciando que os parâmetros de soldagem precisam ser revisados para que possam ser obtidas juntas com qualidade. Além disso, verificou-se que as juntas apresentaram formação de martensita na zona termicamente afetada de grãos grosseiros no lado correspondente ao aço da armadura de pressão, indicando cuidados a serem tomados na soldagem para evitar a fragilização da solda

This study aims to evaluate the influence of TIG (Tungsten Inert Gas) and MAG (Metal Active Gas) welding processes on the quality of fillet welds performed on pressure armor during the assembly of connectors in flexible pipes for deep-water oil extraction, with subsequent comparison of the results. Experiments were conducted using different wire feed speeds in the MAG process and standard welding parameters for the TIG process for this application. The joints were inspected visually and through liquid penetrant testing, metallographic analysis (macro and micrographs), and microhardness profile measurements. The peak temperatures reached on the inner face of the armor, a crucial parameter to control in these welds due to the low melting point of the adjacent polymer layer, were also checked, along with the approximate welding costs of both processes. The results showed that despite some cost advantages with the MAG process, all joints exhibited defects such as lack of penetration and lack of fusion regardless of the welding process employed, indicating that the welding parameters need to be revised to achieve quality joints. Additionally, the joints showed martensite formation in the coarse-grained heat affected zone on the steel side of the pressure armor, indicating precautions to be taken in welding to avoid weld embrittlement