Avaliação do nível de hidrogênio difusível no metal de solda depositado por diferentes eletrodos revestidos

Abstract

Este trabalho teve como objetivo avaliar os níveis de hidrogênio difusível no metal de solda depositado por diferentes eletrodos revestidos. Foi utilizado o processo de Soldagem a Arco com Eletrodos Revestidos com diferentes classes de eletrodos revestidos. As principais origens deste hidrogênio são a umidade no revestimento do eletrodo revestido e em alguns casos, do próprio material orgânico com o qual este revestimento é composto. Este teor de hidrogênio, dependendo da sua quantidade, agindo em conjunto com microestruturas frágeis (martensita) e com as tensões que se desenvolvem nas juntas soldadas, pode gerar a “Trinca Induzida pelo Hidrogênio”. Para a presente análise, foram utilizadas as três classes diferentes de eletrodos revestidos mais comumente encontrados no mercado, ou seja: Celulósico, Rutílico e Básico. O metal de solda na fase líquida absorve uma considerável quantidade de hidrogênio (atômico) na sua poça de fusão e durante a etapa em que resfria, este se difunde migrando para a zona afetada pelo calor (ZAC). Com isso, passa a ser muito grande a possibilidade da formação de trincas, caso existam condições para tal, como mencionado. Através da soldagem de corpos de prova preparados exclusivamente para essa experiência, foi possível mensurar a presença deste elemento químico no metal de solda. Para efetuar esta análise, foi utilizado um equipamento de cromatografia gasosa, possibilitando para obter estes valores com uma boa aproximação. Verificou-se, assim, a influência da temperatura (e do tempo) de ressecagem, da exposição do eletrodo revestido ao ambiente, e também das condições climáticas no momento da execução da soldagem. Estes fatores apareceram como principais no aumento do nível de hidrogênio difusível no metal de solda.

This study aims to assess the diffusible hydrogen levels in weld metal deposited by different coated electrodes. The shielded metal arc welding process was used with different classes of electrodes and a set of specimens that helped to perform this study. The origins of this hydrogen come from the moisture in the electrode coating and, in some cases, the organic material which this coating is made. This hydrogen can act with fragile microstructures (martensite) and stresses which develop in the welded joints, to generates "Hydrogen Cracking." This analysis employed three different types of coated electrodes most commonly found on the market, i. e.: Cellulose, Rutile and Basic. The weld metal in the molten phase absorbs a considerable amount of hydrogen in the pool; during the cooling phase of it, this spreads migrating to the heat affected zone (HAZ). Thus, the possibility of appearance of cracks becomes very large, if there were certain conditions, as mentioned. By welding of test specimens prepared exclusively for this experiment, it was possible to measure the amount of hydrogen. To develop this analysis it was necessary to use of a dedicated gas chromatography equipment. In conclusion, it was possible to verify the influence of backing temperature (and time) of the electrode, the electrode exposition to environment and also the climatic conditions during the execution of welding. These factors appeared to increase the level of diffusible hydrogen in weld metal.