in-situ-phase analysis using synchrotron radiation of low transformation temperature (ltt) welding material análise "in-situ" de fases com radiação sincrótona de materiais de soldagem de baixa temperatura de transformação

Abstract

Cold cracking resistance is a relevant evaluation criterion for welded joints and affected by residual stresses which result from the welding procedure. Compressive residual stresses can thereby have a positive influence on preventing cracking. A unique possibility of generating compressive residual stresses already during the welding procedure is offered by the so-called Low Transformation Temperature (LTT) filler wires. Compared to conventional wires, these materials show decreased phase transformation temperatures which can work against the cooling-specific contraction. In consequence, distinct compressive residual stresses can be observed within the weld and adjacent areas. The strength of these fillers makes them potentially applicable to high-strength steel welding. Investigations were carried out to determine the phase transformation behaviour of different LTT-filler materials. Transformation temperatures were identified using Single Sensor Differential Thermal Analysis (SS-DTA). Additionally Synchrotron radiation was used to measure the transformation kinetics of all involved crystalline phases during heating and cooling of a simulated weld thermal cycle.
Fissuração a frio é um critério de avaliação relevante para juntas soldadas, sendo afetada pelas tensões residuais resultantes da soldagem. Neste contexto, tensões residuais de compressão podem ter uma influência positiva no sentido de prevenir a fissuração. Uma possibilidade única de já gerar tensões residuais de compressão já durante a execução da soldagem é oferecida pelos materiais de adição conhecidos como de "baixa temperatura de transformação" (BTT). Comparados com metais de adição convencionais, esses apresentam uma temperatura de transformação de fase inferior a qual pode contrapor a contração térmica do material durante o seu resfriamento. Como resultado, claras tensões residuais compressivas podem ser observadas na soldas e áreas adjacentes. A resistência mecânica destes consumíveis potencializa a sua aplicação para a soldagem de aços de alta resistência. Neste trabalho, foram determinadas as temperaturas de transformação de consumíveis BTT. Estas temperaturas foram identificadas usando Análise Térmica Diferencial com Detector Único (SS-DTA) e, adicionalmente, radiação Síncroton foi usada para determinar a cinética de transformação de todas as fases cristalinas envolvidas durante o aquecimento e resfriamento de um ciclo térmico de soldagem simulado.