Impacto do tipo de chanfro na produtividade da soldagem de chapas espessas com os processos de FCAW e SAW
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Universidade Federal de Minas Gerais
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Monografia de especialização
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Ariel Rodrigues Arias
Resumo
Este trabalho apresenta um estudo comparativo entre os processos de soldagem FCAW
(Flux Cored Arc Welding) e SAW (Submerged Arc Welding), aplicados à união de chapas
de aço S355J2+N com 31,5 mm de espessura. Avaliaram-se os desempenhos técnico e
operacional, considerando número de passes, aporte térmico, propriedades mecânicas, perfil
de dureza e viabilidade econômica. A soldagem foi conduzida conforme a norma ASME
Seção IX, com controle rigoroso das variáveis e posterior tratamento térmico de alívio de
tensões. Foram realizados ensaios de tração, dobramento, impacto Charpy a –18 °C, dureza
Vickers (HV10) e macrografia. Ambos os processos atenderam aos requisitos normativos,
mesmo com aportes térmicos elevados. O FCAW (1,8 kJ/mm) apresentou melhor
desempenho na ZTA e maior tenacidade, enquanto o SAW (7,6 kJ/mm) destacou-se pela
elevada produtividade, com apenas dois passes e tempo total de soldagem 86% inferior que
o FCAW. Conclui-se que o SAW é mais indicado para ambientes industriais automatizados
e de alta produção, desde que associado a um controle térmico eficaz. O FCAW mostra-se
vantajoso em aplicações que exigem robustez metalúrgica e flexibilidade operacional. O
estudo contribui para a seleção técnica de processos em soldagem de chapas espessas, com
base em critérios de desempenho e custo.
Abstract
This study presents a comparative analysis between the FCAW (Flux Cored Arc Welding) and
SAW (Submerged Arc Welding) processes, applied to the joining of S355J2+N steel plates
with a thickness of 31.5 mm. Technical and operational performance were evaluated,
considering the number of passes, heat input, mechanical properties, hardness profile, and
economic feasibility. Welding was carried out in accordance with ASME Section IX, with strict
control of process variables and subsequent post-weld stress relief heat treatment. Tensile, bend,
and Charpy impact tests at –18 °C were performed, along with Vickers hardness (HV10) and
macrographic examinations. Both processes met the applicable code requirements, even under
high heat input conditions. FCAW (1.8 kJ/mm) demonstrated superior performance in the heat-
affected zone (HAZ) and higher toughness, while SAW (7.6 kJ/mm) stood out for its high
productivity, requiring only two passes and achieving a total welding time 86% shorter than
FCAW. It is concluded that SAW is more suitable for automated, high-production industrial
environments, provided that effective thermal control is implemented. FCAW, on the other
hand, proves advantageous in applications demanding metallurgical robustness and operational
flexibility. This study contributes to the technical selection of welding processes for thick plate
applications, based on performance and cost criteria.
Assunto
Soldagem, Chapas de aço, Processos de fabricação, Construção naval, Tratamento térmico
Palavras-chave
Tratamento térmico, Aço naval, Chapas de 31,5 mm de espessura, Arco submerso, Arame tubular
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