O objetivo deste trabalho foi o desenvolvimento de reparo em dutos com pequena espessura (3,0 e 3,2 mm), fabricados em aços de alta resistência (API 5L X70) e em tubo ASTM 106 Grau B de forma a minimizar o risco de perfuração. Para o experimento, foi construída uma bancada de testes com ajuste variável de vazão e pressão do fluido, a saber, vazões de 20 l/min, 40 l/min e 80 l/min e pressões de 2 bar e 5 bar. Foram realizadas soldagens na direção longitudinal sobre tubos contendo água como fluido interno, utilizando-se o processo semiautomático MIG/MAG (GMAW) com posterior avaliação do aspecto da menor penetração do cordão. Desta forma, foram empregadas duas técnicas de soldagem, puxando e empurrando a poça de fusão, assim como os modos de transferência metálica em curto circuito ou em corrente pulsada. No estudo das condições limites para a ocorrência de perfuração foram pesquisados parâmetros de soldagem em função de condições específicas de vazão e de pressão. A temperatura interna da parede da tubulação foi determinada através de uma solução analítica para a transferência de calor na soldagem. Os resultados mostraram que para o processo MIG/MAG com corrente pulsada e com a técnica empurrando a poça de fusão, mantidas todas as outras variáveis de soldagem fixas, há pequena penetração do cordão de solda. Além disso, os níveis de energia de soldagem para a ocorrência da perfuração revelaram-se superiores aos obtidos na literatura para o processo SMAW, indicando o processo como robusto e apropriado para soldagem de reparo em operação.
The aim of this study was the development of repair procedures to minimize the risk of burn-through in the welding of high strength steels (API 5L X70) and ASTM 106 GrB pipes with low residual thickness (3,0 and 3.2 mm). For this purpose, a welding test bench with adjustable water flow and pressure was constructed, that allows the welding of the pipes in longitudinal direction under variable internal fluid pressures (2 and 5 bar) and flow (20, 40 and 80 l/min.).The semi-automatic MIG/MAG (GMAW)welding process was applied, whereby the conditions for minimizing the penetration under the welding techniques pulling or pushing the weld pool were evaluated, as well as the short-circuit or pulsed current metal transfer modes were investigated. The boundary conditions for burn-through were determined associated to specific levels for water flow and pressure. The internal temperature of the pipe wall was determined by an analytical solution for heat transfer in welding. The results showed that for the pulsed current MIG/MAG and pushing the pool technique, maintaining all other welding variables constant, the weld penetration is reduced. Moreover, the welding power levels for the occurrence of burn-through proved to be superior than those reported in the literature for SMAW, indicating MIG/MAG as a robust and suitable process for in-service welding.
