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Soldagem & Inspeção, Volume: 26, Published: 2021
  • Growth of Intermetallic Compunds in Rotary Friction Welding of Aluminium and Steel, Assisted with Preheating by Eletromagnetic Induction Artigos Técnicos

    Pinheiro, Marlon Antônio; Bracarense, Alexandre Queiroz

    Abstract in Portuguese:

    Resumo A soldagem de juntas dissimilares de alumínio e aço pode ser obtida pelo processo de fricção, que é um processo de soldagem no estado sólido. Esse processo ocorre à temperaturas abaixo do ponto de fusão dos metais e tem como principal mecanismo de união, a difusão. Apresenta-se como opção interessante de processo de soldagem. Por gerar menor tensão residual, menor distorção e baixa formação de trincas. Entretanto um dos grandes desafios de união de materiais dissimilares é a formação de compostos intermetálicos, que pode reduzir a resistência mecânica das juntas. Este trabalho apresenta a soldagem de topo por fricção rotativa de Alumínio ASTM A6351 T6 e Aço SAE 1020 e tem como objetivo avaliar o crescimento de camada intermetálica, com e sem a utilização de preaquecimento do aço. Além disso, este trabalho também busca avaliar estruturas obtidas e os resultados de resistência à tração. Para atingir os objetivos, uma máquina de soldagem por fricção convencional foi desenvolvida. O preaquecimento do aço foi realizado por indução eletromagnética. As juntas soldadas foram submetidas a ensaio de tração e ensaios metalográficos utilizando o Microscópio Eletrônico de Varredura (MEV).

    Abstract in English:

    Abstract Welding of dissimilar aluminum and steel joints can be achieved by friction process, which is a solid state welding process. This process occurs at temperatures below the melting point of the metals, and have as main bonding mechanism, diffusion. It is an interesting bonding process option because it generates low residual stress, less distortion and low crack formation. However one of the major challenges of weld dissimilar materials is the no formation of intermetallic compounds, which can reduce the mechanical strength of the joints. This work presents the butt welding by rotary friction of Aluminum ASTM A6351 T6 and SAE 1020 Steel. It aims to evaluate the growth of intermetallic interlayers, without the use of steel preheating, and also with steel preheating. It also aims to evaluate structures obtained and the results of tensile strength. To achieve the objectives, a conventional friction welding machine was developed for research. The preheating of the steel was performed by electromagnetic induction. The welded joints were submitted to tensile and metallographic tests using SEM (Scanning Electron Microscope).
  • Influence of Microstructural Changes on Residual Stress Characteristics and Macro-Hardness of Submerged Arc Welded P-91 Steel Plates Technical Papers

    Chakrabarti, Raja; Roy, Joydeep; Biswas, Pankaj; Saha, Subhas Chandra

    Abstract in English:

    Abstract: In this study, the submerged arc welded butt joint of P-91 ferritic-martensitic alloy steel plates has been chosen to examine the influence of microstructural changes on welding residual stress characteristics and macro-hardness in the weldment with two different heat input 2497.5 J/mm & 2040J/mm respectively. The stress magnitudes at a different location on the welded specimen are measured by X-ray diffraction technique at the post-weld heat-treated condition. Compressive stresses are observed in the weld zone (WZ) and tensile stresses are detected at the boundary of the heat-affected zone (HAZ) near the weld zone. Higher compressive stresses are found in the weld zone of both the specimens where maximum hardness values are observed. Different grain matrix in the microstructure contributes significantly towards the quality of weldment. Residual stress, as well as the hardness of weldment, is found to be influenced by the martensite phase transformation and dissolution of precipitates. A modeling concept is presented for dimensional analysis of martensite structure. Energy dispersive X-ray indicates the distribution of carbides at the grain boundaries. Optical micrograph substantiates the presence of δ-ferrite in the WZ.
  • Welding and Thermal Spray Processes for Maintenance of Hydraulic Turbine Runners: Case Studies Technical Papers

    Váz, Rodolpho Fernando; Tristante, Romildo; Pukasiewicz, Anderson Geraldo Marenda; Capra, Andre Ricardo; Chicoski, André; Filippin, Carlo Giuseppe; Paredes, Ramón Sigifredo Cortés; Henke, Sergio Luiz

    Abstract in Portuguese:

    Resumo: Rotores de turbinas hidráulicas estão sujeitos a falhas ou trincas ou desgaste por cavitação. Atualmente, os rotores são fabricados em aço carbono ou aço inoxidável martensítico. Os reparos de regiões desgastadas ou trincadas são normalmente feitos por processos de soldagem a arco elétrico. Cada material de fabricação do rotor e/ou tipo de reparo necessita de procedimento específico, critérios de inspeção e aceitação adequados e precauções para garantir o sucesso do reparo, bem como prevenir futuras incidências precoces de falhas. Materiais de adição resistentes ao desgaste têm sido aplicados por soldagem ou aspersão térmica, sendo que essa última técnica não altera características metalúrgicas e propriedades mecânicas do material dos rotores. Por diversos anos, as empresas Copel GeT, Lactec, UTFPR e UFPR cooperam e tem colaborado com estudos de diferentes técnicas, metodologias de aplicação e processos de reparo de rotores hidráulicos. Este artigo objetiva apresentar uma breve compilação e exemplos de resultados obtidos nesses diferentes estudos aplicados a rotores reais.

    Abstract in English:

    Abstract: Hydraulic runners are susceptible to failures by cracks or wear by erosion, corrosion, or cavitation. The modern runners are fabricated in carbon steel and martensitic stainless steel. Arc welding processes normally do the repair of eroded areas, or cracked parts. Each material or type of repair needs specific criteria, procedures, and precautions to guarantee their success and prevent future issues, like the recurrence of the cracks or reduction of the useful life of the runner by modifications of the original material. Wear-resistant coatings are applied by welding or by thermal spray processes, considering this last one has no metallurgical interaction with the material of the runner, keeping the original properties of the material. For several years the companies Copel GeT, Lactec, UTFPR, and UFPR collaborate on the study of different techniques, methods, and processes to repair hydraulic runners, this work aims to present a short compilation, and examples of some results obtained applied on real runners.
  • Termoplastic Joining by Friction Stir Welding: Influence of Tool and Process Parameters Artigos Técnicos

    Dias, Leonardo Viana; Vaz, Cláudio Turani

    Abstract in Portuguese:

    Resumo: Polímeros são materiais que possuem boa relação resistência peso, baixo custo relativo, boa processabilidade, sendo essas algumas das características que justificam seu uso em diversos setores, substituindo inclusive os materiais metálicos. Apesar da facilidade de processamento, a união de materiais poliméricos não se apresenta como trivial. Entre as dificuldades, a baixa temperatura de degradação, condutividade térmica e capacidade de difusão, são as mais relevantes, dificultando a produção em larga escala de peças maiores e mais complexas com esses materiais. Em meio aos diferentes processos utilizados na união de polímeros, a soldagem por fricção com pino não consumível (Friction Stir Welding) tem se destacado como um dos mais recentes e promissores. Esse processo se baseia na inserção de um pino em rotação no material, que promove a mistura e aquecimento da região de soldagem devido ao atrito proporcionado, propiciando uma soldagem no estado sólido, sem a geração de fumos ou respingo. Nesse trabalho foi realizado um levantamento do estado da arte da soldagem FSW de polímeros termoplásticos. Buscou-se levantar a influência da ferramenta e dos principais parâmetros de processos sobre as soldas produzidas em diferentes tipos materiais pertencentes a essa classe tentando estabelecer correlação com suas propriedades.

    Abstract in English:

    Abstract: Polymers are materials that have good weight-to-strength ratio, low relative costs and good processability, justifying its uses in a lot of applications, even replacing metallic materials. Despite its good processability, it’s not trivial to join polymeric materials. Polymers low degradation temperature, low thermal conductivity, and low diffusion capacity are major obstacles to produce bigger and more complex parts on a large scale. Among all polymeric joining methods, one of the most promising is Friction Stir Welding (FSW). This process works by the insertion of a rotation probe inside the material, promoting heating and mixing of the welding area by its friction, leading to a solid state welding, without gases or splashes. This paper brings the state of art of Friction Stir Welding of thermoplastics and aims to relate the tools and parameters influence in the welding of different polymers and its resulting properties.
  • A Study on the Implication of Modified Joint Configuration in Friction Stir Welding Technical Papers

    Acharya, Uttam; Medhi, Tanmoy; Sethi, Durjyodhan; Choudhury, Smrity; Banik, Abhijit; Saha, Subhash Chandra; Roy, Barnik Saha

    Abstract in English:

    Abstract: The current investigation is a preliminary approach proposing the feasibility of a modified joint configuration namely double-butt-lap (DBL) in the field of friction stir welding (FSW). The main scope of adopting this kind of joint configuration is to essentially eliminate the irregularities in material flow and defects (root gap, kissing bond) that are observed while joining by using the commonly followed simple square butt joint configuration (SSB) technique. Two different geometries of the joint configuration are fabricated on 6 mm thick AA6061-T6 plates. FSW is carried out at a parametric combination of 1100 rpm, 75 mm/min and 1.5° tilt angle. The comparison of the macrographs of DBL with SSB reveals a quite distinct cross-sectional macrostructure of DBL from SSB in terms of material flow in the nugget zone (NZ). Sharp material flow lines without any macro defects are observed in the case of DBL 2. Mechanical test analysis reveals remarkable enhancement in the mechanical properties of some joint configuration of DBL over SSB. The current research work may act as a foundation for future research work in the utility of such configurations in the diverse field of FSW.
  • Laser Cladding of a Cobalt-Based Superalloy on Austenitic Stainless Steel Artigos Técnicos

    Veiga, Marcelo T.; Silva, Leandro J. da; Rabelo, Alexsandro; Teixeira, Moisés F.; Bloemer, Paulo R. A.; Verran, Guilherme O.

    Abstract in Portuguese:

    Resumo: O presente trabalho teve como objetivo determinar parâmetros de processamento a laser para deposição de revestimentos de Stellite 6 livres de descontinuidades e com geometria adequada sobre aço inoxidável austenítico. Revestimentos foram depositados com uma fonte de laser de diodo, equipada com um cabeçote coaxial contínuo, utilizando diferentes potências do feixe e velocidades de varredura. A geometria (largura, altura, ondulação e diluição) dos revestimentos foi medida por meio de análise da secção transversal. Esses dados obtidos foram utilizados para a modelagem do processo (superfície de resposta) e para estimar parâmetros otimizados (função desejabilidade), que foram posteriormente verificados experimentalmente. A microestrutura dos revestimentos depositados com os parâmetros otimizados foi caracterizada por microscopia óptica e eletrônica de varredura. A seleção adequada dos parâmetros resultou em revestimentos com bom acabamento, livre de descontinuidades superficiais e baixa diluição. Os resultados mostram que a potência do laser teve efeito significativo sobre a diluição, enquanto a velocidade influenciou na altura da camada depositada. A microestrutura resultante do revestimento é composta por dendritas ricas em cobalto e a região interdendrítica com carbonetos de cromo. Os resultados de dureza estão de acordo com o previsto na literatura.

    Abstract in English:

    Abstract: The present work aimed to determine laser processing parameters for deposition of defect-free Stellite 6 coatings and with suitable geometry on austenitic stainless steel. Coatings were deposited with a diode laser source, equipped with a continuous coaxial head, using different beam powers and scanning speeds. The geometry (width, height, undulation and dilution) of the coatings was measured by analyzing the cross section. These obtained data were used to model the process (response surface) and to estimate optimized parameters (function desirability), which were later verified experimentally. The microstructure of the coatings deposited with the optimized parameters was characterized by optical and scanning electron microscopy. The proper selection of parameters resulted in coatings with good surface finish, free of superficial defects and low dilution. The results show that the laser power had a significant effect on the dilution, while the speed influenced the height of the deposited layer. The microstructure resulting from the coating is composed of dendrites rich in cobalt and interdendritic region with chromium carbides. The hardness results are in line with the predicted in the literature.
  • Capacitive Welding of SAE 10B22 Steel with SAE 1045, DOMEX 700MC and DOCOL DP 1000 Steels Technical Papers

    Verástegui, Roger Navarro; Spohr, João Renato Fronza; Lisboa, Camila Pereira; Lermen, Richard Thomas

    Abstract in English:

    Abstract: The use of welding of dissimilar materials in the manufacture of different products, both in automobile and civil construction industry, is necessary and understanding the factors that may interfere in the quality of the final product is important for its correct development. So, the main aim of this work was to perform the capacitive welding of different steels, evaluating the effect of different energies on the microstructural evolution and hardness profiles of the welded region. Three different steels were used as base materials (SAE 1045 carbon steel, DOMEX 700MC steel, and DOCOL DP 1000 steel), which were attached to a SAE 10B22 steel pin. To weld, the steels, a bank of capacitors was used, which allows different energies. The characterization of the materials was carried out through hardness verification and metallographic characterization tests. The results show that the capacitive discharge welding process generates a heat-affected zone (HAZ) of short extension, regardless of the type of steel and the average welding energy. For the three types of steel that were used and for the different average welding energies, the microstructure formed in the HAZ was martensite.
  • Development of NiCrSiBC Weld Hardfacing Approach for P91 Steels Used in Steam Turbine Components Technical Papers

    Naik, H. V.; Kalyankar, V. D.

    Abstract in Portuguese:

    Resumo: Os aços P91 são usados como substrato para componentes de turbinas a vapor, como buchas, componentes internos de assento de válvula e válvulas de engenharia. Esses componentes possuem revestimento duro de material à base de cobalto para reduzir a perda por desgaste em alta temperatura e melhorar a dureza da superfície. No entanto, falha de delaminação e maior dureza da zona afetada pelo calor (ZAC) foram desafios identificados para os aços P91. Portanto, isso exige a necessidade de desenvolver uma abordagem de revestimento de solda adequado para resolver os referidos desafios. Neste trabalho, NiCrSiBC (Colmonoy 6) foi considerado como um material de revestimento para substituir o material Stellite 6 à base de cobalto devido à eliminação da atividade de radiação, menor custo e maior dureza do revestimento. As técnicas FCAW e PTA foram usadas para depositar a camada de buffer (SS-309L) e a camada de revestimento duro (NiCrSiBC), respectivamente. No presente estudo, foi realizada a caracterização metalúrgica das condições WBL (com camada de amanteigamento) e WOBL (sem a camada de amanteigamento). Maior dureza de revestimento, menor dureza HAZ e menor diluição de Fe foram observadas na amostra WBL. Fases duras Cr7C3, Cr2B e Cr5B3 em forma de bloco juntamente com solução sólida de matriz de níquel ϒ foram observadas na região de revestimento da amostra WBL. No geral, a abordagem WBL da amostra foi considerada como benéfica para superar os desafios de revestimento de solda para as indústrias de turbinas a vapor.

    Abstract in English:

    Abstract: P91 steels are used as substrate material for steam turbine components like bush, valve seat internals, and engineering valves. These components have hardfacing of cobalt-based material to reduce the high temperature wear loss and to improve the surface hardness. However, delamination failure and higher heat affected zone (HAZ) hardness were identified challenges for P91 steels. Hence, this demands the development of a suitable weld hardfacing approach to resolve the said challenges. In this work, NiCrSiBC (Colmonoy 6) has been considered as a hardfacing material to replace cobalt-based Stellite 6 material due to elimination of radiation activity, lower cost, and higher coating hardness. FCAW and PTA techniques were used to deposit buffer layer (SS-309L) and hardfacing layer (NiCrSiBC) respectively. Sample WBL (with deposition of buffer layer) and sample WOBL (without deposition of buffer layer) are considered approaches to study the metallurgical characterization for each case. Higher coating hardness, lower HAZ hardness and lower Fe dilution were observed in sample WBL. Cr7C3, Cr2B, and Cr5B3 hard phases in block shape together with ϒ- nickel matrix solid solution was observed in coating region of sample WBL. Overall, sample WBL approach was considered to overcome weld hardfacing challenges for steam turbine industries.
  • Influence of Welding Speed on Geometric and Microstructural Characteristics of Submerged Arc Welding Tandem Arc Joints Artigos Técnicos

    Farias, Túlio Albuquerque; Silva, Ana Carla Santos da; Figueredo, Erike Wilker Arruda; Pereira, Marcos; Silva, Flávio José da

    Abstract in Portuguese:

    Resumo: A soldagem a arco submerso tem recebido atenção crescente na indústria devido a sua propensão a altas produtividades, que podem atingir níveis ainda maiores através da variante tandem arc (SAW-T). Este trabalho avalia a influência da velocidade de soldagem nas características geométricas e microestruturais de juntas soldadas por SAW-T com dois arames, em dois passes opostos. Para isso, fabricou-se, em velocidades de soldagem distintas, três juntas a partir de chapas de aço estrutural, em dois passes opostos cada. Avaliou-se a geometria dos cordões, a microestrutura e a distribuição de dureza ao longo da seção transversal das juntas. Aumentos de velocidade de soldagem mostraram-se detrimentais à geometria dos cordões. As zonas fundidas formadas consistem majoritariamente em variadas morfologias de ferrita, com maiores teores de ferrita acicular em amostras de velocidades de soldagem mais altas. Foram identificadas ilhas de bainita no interior de grãos nas zonas termicamente afetadas, além de outros tipos de ferrita. Os valores de dureza sofreram suave aumento com acréscimos de velocidade e não indicam suscetibilidade a trincas. As velocidades mais altas resultaram em juntas com falta de penetração, defeito que indica aporte térmico insuficiente. A junta soldada a 1200 mm/min apresentou boa geometria e microestrutura refinada.

    Abstract in English:

    Abstract: Industry interest in submerged arc welding processes has been growing due to its high productivity rates, which can be further increased through tandem arc techniques. This study evaluates the effect of welding speed on geometric and microstructural characteristics of weldments produced by two wires SAW-T, with two opposite beads each. For this purpose, three structural steel welding joints were manufactured, each using a different welding speed. The weldments' microstructure, bead geometry and hardness distribution were analyzed. Bead geometry suffered negative effect from higher speeds. The welded zones formed consisted mainly of assorted ferrite morphologies, with more acicular ferrite in joints welded under higher welding speeds. Bainite islands were present intragranularly in the heat affected zones, among ferrite microconstituents. Hardness values were slightly raised under higher welding speeds and do not suggest crack susceptibility. None of the weldments produced contained any martensite microconstituents. The highest welding speeds resulted in lack of fusion defects in the weldments, suggesting insufficient heat input and penetration. The joint welded using 1200 mm/min speed showed good geometry and refined microstructure, indicating that this condition is promising as a way to manufacture sturdy steel weldments under high productivity rates.
  • Diseño y Construcción de una Máquina de Soldadura de Fricción por Aglomeración Artículos Científicos

    Sánchez-Femat, Oscar Francisco; Delgado-Pamanes, Miguel Fernando; Reyes-Osorio, Luis Arturo; Suárez-Rosales, Miguel Ángel; Chávez-Alcala, José Federico; Flores-Pinedo, Rafael; Becerra-Márquez, Josúe Daniel

    Abstract in Portuguese:

    Abstract: Friction welding processes are used in diverse areas such as the naval, automotive, and aerospace sectors. These processes offer great flexibility and energy efficiency in the generation of joints. Friction crush welding is a solid-state joining process in which a rotating tool operates along a joint line between two parts generating frictional heat and mechanical agitation to form a joint. In this work, the design and construction of a friction crush welding machine is presented, the stages included: a) the welding disc design, b) calculus of sheets, c) selection of the motor-screw advancement and d) calculus of the support structure. In the evaluation of the equipment, weld joints of Zn-22% Al-2% Cu (zinalco) and Al A380 alloy were developed presenting weld beads with a continuous material flow.

    Abstract in Spanish:

    Resumen: Los procesos de soldadura por fricción son utilizados en áreas diversas tales como el sector naval, automotriz y aeroespacial. Estos procesos ofrecen una gran flexibilidad y eficiencia energética en la generación de uniones. La soldadura de fricción por aglomeración es un proceso de unión en estado sólido, en el que una herramienta giratoria opera a lo largo de una línea de unión entre dos piezas generando calor por fricción y agitación mecánica para formar la unión de soldadura. En este trabajo, se presenta el diseño y construcción de una máquina de soldadura de fricción por aglomeración, considerando las etapas: a) diseño de disco de soldadura, b) cálculo en la preparación de láminas, c) selección del motor - tornillo de avance y d) cálculo de la estructura de soporte. En la evaluación del equipo se desarrollaron uniones de soldadura en aleaciones ligeras de Zn-22% Al-2% Cu (zinalco) y Al A380 generando cordones de soldadura con un flujo continuo de material.
  • Evaluation of Fillet Welds Mechanical Properties according to NBR 8800-2008 Standard Specifications Artigos Técnicos

    Teodoro, Maicon Roberto; Varavallo, Rogério; Pereira, Henrique Boschetti; Manfrinato, Marcos Dorigão; Rossino, Luciana Sgarbi

    Abstract in Portuguese:

    Resumo: Ao analisar a norma ABNT NBR 8800-2008, foi constatado que não há consideração sobre a tensão ou compressão exercida nas regiões soldadas por filetes. O cálculo para dimensionamento de perna só leva em referência o cisalhamento da seção. Utilizando recursos como a simulação e o ensaio mecânico de tração, foi possível comparar as dimensões mínimas das pernas com a estipulada pela norma NBR. Realizou-se o processo de soldagem com eletrodo revestido, utilizando o aço estrutural ASTM A36, e para realização da soldagem foi empregado o eletrodo AWS A5.1 E7018. As soldagens focaram com tamanho de filetes com perna entre 3,5 mm e 7 mm que posteriormente estas juntas soldadas foram submetidas a ensaios de tração. Para a comparação dos resultados, foi empregado simulação numérica estática em tração pelo método dos elementos finitos com auxílio do software Abaqus®. Assim com os dados gerados através da simulação e o ensaio mecânico de tração pode-se legitimar as especificações da norma em relação ao tamanho mínimo de perna em relação à espessura da chapa.

    Abstract in English:

    Abstract: It was found that there is no consideration of the tensile or compression stresses applied in the regions of fillet weld when analyzing the ABNT NBR 8800-2008 standard. The calculation for dimensioning the leg only takes into account the section shear. Using resources such as simulation and mechanical traction test, it was possible to compare the minimum dimensions of the legs with that stipulated by the NBR standard. The welding process was carried out with a coated electrode, using structural steel ASTM A36, and the welding was performed using the AWS A5.1 E7018 electrode. Tensile testing were performed on fillet welding samples with lengths between 4 mm and 8 mm. It was used a numerical simulation in traction by the finite element method was used with the aid of the Abaqus® software. Thus, with the data generated through the simulation and the mechanical tensile test, the specifications of the standard can be assured in relation to the minimum leg size in relation to the plate thickness.
  • Microstructural and Mechanical Characterization of the Transition Zone of 9%Ni Steel coated with Inconel 625® Artigos Técnicos

    Ferreira Junior, Cleber do Prado; Alves, Antonio do Nascimento Silva; Carvalho, Jeferson José de; Casanova, Jaime; Brandi, Sérgio Duarte

    Abstract in Portuguese:

    Resumo: Aços carbono são revestidos com Inconel 625® para atender os requisitos de projeto no Pré-Sal. Entretanto, isso gera microrregiões conhecidas como a zona não misturada (ZNM) e a zona parcialmente misturada (ZPM) sendo a sua formação relacionada a dissimilaridade entre o metal de base e o metal de adição. O objetivo desse artigo é analisar o efeito da diluição, da ZPM e da ZNM e do reaquecimento dessas microrregiões sobre a resistência ao arrancamento do aço 9%Ni revestido com a liga Inconel 625®. A ZNM tem direções cristalográficas similares a ZAC e é CCC igual a ZAC. A ZPM apresenta direções cristalográficas mais heterogêneas quando comparadas ao metal de solda e é CFC igual ao metal de solda. A nanodureza da ZPM é similar a ZAC e até 42,5% maior que o metal de solda. A nanodureza da ZNM é até 14,9% menor que ZPM, até 48,2% menor que o metal de solda e até 15% menor que a ZAC. Todos os corpos de prova tiveram a propagação da trinca no metal de solda e atendem o requisito de 140 MPa mínimo para a tensão de cisalhamento. A diluição apresenta uma correlação com a tensão de cisalhamento.

    Abstract in English:

    Abstract: Carbon steels are coated with Inconel 625® to comply the pre-salt project requirements. However, this generates micro-regions such as the unmixed zone (UMZ) and a partially mixed zone (PMZ), with the formation related to the dissimilarity between the base metal and the addition metal. The purpose of this article is the analyze of the effect of dilution, PMZ and UMZ and the reheating of these micro-regions on the pullout resistance of 9% Ni steel coated with the Inconel 625® alloy. The UMZ has similar crystallographic directions to the heat affected zone (HAZ) and is BCC equal to HAZ. The PMZ presents more heterogeneous crystallographic directions when compared to the weld metal and is FCC equal to the weld metal. The PMZ nano-hardness is similar to HAZ and up to 42.5% greater than the weld metal. UMZ's nano-hardness is up to 14.9% less than PMZ, up to 48.2% less than weld metal and up to 15% less than HAZ. All specimens had crack propagation in the weld metal and comply the requirement of 140 MPa minimum for shear stress. The dilution presents a correlation with the shear stress.
  • A Two-Model Simplified Approach for Calculation of FSSW Artigos Técnicos

    Carr, Gustavo Eduardo; Santiago, Diego Hernán; Lombera, Guillermo Alfredo; Urquiza, Santiago Adrián

    Abstract in Portuguese:

    Resumo O presente trabalho tem como objetivo obter uma ferramenta computacional para estimar os principais parâmetros do processo FSSW para a indústria de construção naval, utilizando uma abordagem em dois estágios, usando os Métodos de Volumes finitos e Elementos Finitos em domínios com simetria de revolução. Soldas experimentais foram realizadas em duas placas de liga de alumínio AA6082 com 3mm de espessura. Da comparação entre os resultados numéricos e experimentais, as temperaturas máximas de 423°C estiveram próximas às reportadas pela literatura. Porém, as medidas experimentais foram afetadas pela posição dos termopares embutidos no suporte de aço, medindo valores máximos inferiores, de 302°C. Os campos de velocidades circunferenciais e suas zonas de altos gradientes foram coincidentes com a zona de mistura revelada no ataque metalográfico. A técnica, não obstante, foi bem sucedida apesar das simplificações adotadas.

    Abstract in English:

    Abstract The main goal of the present work is to obtain a computational tool for the shipbuilding industry to estimate the main parameters of the FSSW process, by means of a two phase approach using the Finite Volume Method and the Finite Element Method on a two dimensional domain with symmetry of revolution. Experimental weldments were done on two 3mm thick overlapping plates of AA6082 Aluminum alloy. Upon comparison between numerical and experimental results, the contact conditions were well chosen and the maximum temperatures of 423°C were close to those reported in literature. Nevertheless, the experimental measurements were affected by the position of the thermocouples, into the backing steel plate, resulting in lower maxima of 302°C. Circumferential velocity fields and their high gradients zones were coincident with the mixing zone, revealed in the metallurgical attack. The technique was considered successful despite its simplifications.
  • Sigma Phase Influence on Cavitation Damage in AISI 309L Austenitic Stainless Steel Weld Repair Artigos Técnicos

    Lima, Israel Ricardo de; Brunatto, Silvio Francisco; Henke, Sérgio Luiz

    Abstract in Portuguese:

    Resumo: O reparo por soldagem de regiões erodidas por cavitação em rotores de turbinas hidráulicas é muitas vezes realizado utilizando como metal de adição o aço inoxidável austenítico AISI 309L. Ciclos térmicos provenientes dos sobrepasses, bem como a realização de tratamento térmico de alívio de tensão após a soldagem, induzem a formação de fase sigma na microestrutura do material depositado. Neste trabalho são apresentados resultados de ensaios de cavitação realizados conforme a norma ASTM G32-10 obtidos em depósitos de soldas do aço AISI 309L, com e sem fase sigma resultante de tratamentos térmicos. Os resultados do ensaio de cavitação revelaram que a fase sigma ocasionou a redução de 78% do período de incubação e o aumento de 30% da taxa de erosão máxima em comparação ao material sem esta fase. Infere-se que a redução do período de incubação estaria, a princípio, relacionada a diferenças de propriedades mecânicas entre a fase sigma e a matriz austenítica. Por outro lado, constatou-se que a taxa de erosão máxima seria resultante da presença da fase sigma a qual promoveu a redução da tenacidade do material

    Abstract in English:

    Abstract: Welding repair of cavitation damage in hydraulic turbine runners can be carried out using 309L austenitic stainless steel. Thermal cycles produced by the subsequent passes as well as the stress relief heat treatment after welding induce sigma phase precipitation in the weld microstructure. In this work results of cavitation tests performed according to the ASTM G32-10 standard obtained in weld deposits of AISI 309L steel, with and without sigma phase resulting from heat treatments, are presented. Cavitation test revealed that sigma phase caused a 78% reduction in the incubation period and a 30% increase in the maximum erosion rate compared to the material without this phase. It is inferred that the reduction in the incubation period would, in principle, be related to differences in mechanical properties between the sigma phase and the austenitic matrix. On the other hand, it was found that the maximum erosion rate would be the result of the presence of the sigma phase, which promoted a reduction in the toughness of the material
  • Hybrid Friction Stir Welding Process with Plasma-assisted of 5052 H34 Aluminum Alloy and SAE 1020 Steel: Material Flow Characterization Artigos Técnicos

    Cota, Bruno Silva; Bracarense, Alexandre Queiroz

    Abstract in Portuguese:

    Resumo: Esta pesquisa tratou da aplicação do processo Hybrid Friction Stir Welding na soldagem dissimilar alumínio-aço com a utilização de uma fonte de pré-aquecimento por plasma, com o objetivo de caracterizar o fluxo de material. Foram realizadas juntas soldadas a topo do aço carbono SAE 1020 e da liga de alumínio 5052 H34 com 3 mm de espessura utilizando um cabeçote desenvolvido especialmente para essa aplicação, que foi adaptado a um robô antropomórfico COMAU NJ5000 de 6 graus de liberdade e capacidade de 500 kg. O offset foi mantido em zero, ou seja, a ferramenta foi inserida na interface de soldagem. O pré-aquecimento das amostras foi realizado pela adaptação de uma máquina de corte a plasma, em que a temperatura e a corrente foram variadas em: 0 °C (sem pré-aquecimento), 250 °C (40 A), 350 °C (50 A) e 450 °C (60 A). A caracterização microestrutural foi realizada por meio de microscopia óptica e eletrônica de varredura e por difração de raios X (DRX). Durante as análises metalográficas foi identificada e caracterizada a formação de uma região altamente deformada na parte superior das amostras submetidas ao pré-aquecimento, definida neste trabalho como “cabeça”. Esta região proporciona um aumento na resistência mecânica do material, e será tão grande quanto maior for o aporte de calor no lado de avanço. O fluxo de material foi identificado e foi possível determinar quatro possíveis geometrias para a zona misturada, correlacionado com a resistência mecânica obtida e condições necessárias para se obter cada uma delas.

    Abstract in English:

    Abstract: This research dealt with the application of the Hybrid Friction Stir Welding process in dissimilar aluminum-steel welding using a plasma preheating source, in order to characterize the material flow. In this research, welded joints were made on top of SAE 1020 carbon steel and aluminum alloy 5052 H34 with 3 mm thickness using a head specially developed for this application, which was adapted to a COMAU NJ5000 anthropomorphic robot with 6 degrees of freedom and 500 kg capacity. The offset was kept at zero, in which the tool was inserted in the welding interface. The preheating of the samples was carried out by adapting a plasma cutting machine, in which the temperature and current were varied by: 0 ° C (without preheating), 250 ° C (40 A), 350 ° C (50 A) and 450 ° C (60 A). Microstructural characterization was performed using optical and scanning electron microscopy and X-ray diffraction (XRD). During the metallographic analyzes, the formation of a highly deformed region in the upper part of the samples submitted to preheating was identified and characterized, defined in this work as "head". This region offers an increase in the mechanical strength of the material, and will be as large as the greater for the heat input on the forward side. The material flow was determined, and it was possible to determine four possible geometries for the mixed zone, correlated with the mechanical strength obtained and conditions necessary to obtain each one.
  • Analysis of Non-Destructive Tests for Inspection of Tubes from Shell-and-Tube Heat Exchangers: Remote Field (RFT) versus Internal Rotary Inspection System (IRIS) Artigos Técnicos

    Ferraresi, Rafael Nardon; Campos, Vitor Calasense de; Cicelini, Gabriel; Silva, Weslley Carlos Dias da; Reis, Ruham Pablo; Ferraresi, Valtair Antônio

    Abstract in Portuguese:

    Resumo: Trocadores de calor do tipo casco e tubos são amplamente utilizados em diversos setores, incluindo na indústria de óleo e gás, onde sofrem corrosão sob variadas formas. Atualmente, a inspeção não-destrutiva desses tubos é comumente realizada por Sistema de Inspeção Rotativa Interna (IRIS), técnica de ultrassom reconhecida pela identificação visual das descontinuidades, mas também pelo alto custo operacional, inclusive no quesito baixa velocidade de ensaio. Se contrapondo ao IRIS, tem-se a técnica de Campo Remoto (RFT), teste não-destrutivo baseado em campos magnéticos para indicação de descontinuidades, que vem ganhando espaço pelo menor custo operacional, principalmente relacionado à velocidade de ensaio bastante superior à do IRIS. Diante da forte dependência de interpretação por parte do inspetor e visando uma melhor compreensão de suas variáveis e efeitos, bem como de seu desempenho frente ao ensaio IRIS em diferentes tipos de descontinuidades, este trabalho visa a contribuir para o entendimento da técnica RFT e da influência de seus parâmetros de operação, especificamente frequência de excitação e velocidade de tracionamento da sonda, e efeito da placa de suporte na leitura e interpretação dos resultados. Para tanto, foram realizados ensaios RFT em tubos de aço carbono utilizados em trocadores do tipo casco e tubos com diversas frequências para os canais absoluto e diferencial da sonda. Uma melhor adequação foi verificada quando os canais são submetidos a diferentes frequências, sendo que os valores mais adequados devem ser determinados no momento do ensaio, considerando variações nos tubos, principalmente a permeabilidade magnética. Valores de velocidade de tracionamento da sonda RFT superiores a 568 mm/s dificultam a leitura das descontinuidades. Descontinuidades a menos de 115 mm de distância da placa de suporte não são detectadas pelos canais absoluto e diferencial do RFT, necessitando do canal MIX, que faz a subtração do sinal da placa. Frente ao IRIS, o ensaio RFT, apesar de não permitir intrinsicamente o dimensionamento das descontinuidades, se mostrou bem mais rápido em termos de execução da varredura e com capacidade de detecção similar.

    Abstract in English:

    Abstract: Shell-and-tube heat exchangers are widely used in several sectors, including in the oil and gas industry, where they undergo corrosion in varied ways. Currently, the non-destructive inspection of such tubes is commonly performed by the Internal Rotating Inspection System (IRIS), an ultrasound technique recognized for the visual identification of discontinuities, but also for its high operational cost, including in terms of low testing speed. In contrast to IRIS, there is the Remote Field technique (RFT), a non-destructive test based on magnetic fields to indicate discontinuities, which is gaining momentum due to the lower operating cost, especially related to the test speed much higher than that performed by IRIS. Given the strong dependence on the interpretation on the part of the inspector and targeting at a better understanding of its variables and effects, as well as its performance against the IRIS test in different types of discontinuities, this work aims at contributing to the understanding of the RFT technique and the influence of its operating parameters, specifically the probe excitation frequency and traction speed, and effect of the support plate on the reading and interpretation of the results. For this purpose, RFT tests were carried out on carbon steel tubes used in shell-and-tube heat exchangers with different frequencies for the probe absolute and differential channels. A better adequacy was found to be with the channels set at different frequencies, and the most appropriate values must be determined at the time of the test considering variations in the tubes, especially the magnetic permeability. Probe traction speed values higher than 568 mm/s make the RFT reading of discontinuities difficult. Discontinuities less than 115 mm away from the support plate are not detected by the RFT absolute and differential channels, demanding the MIX channel, which subtracts the plate signal. In comparison with the IRIS, the RFT test, despite not intrinsically allowing the sizing of discontinuities, has been shown to be much faster in terms of scanning execution and with similar detection capacity.
  • Determination of Tensile Shear Strength and Corrosion Behavior of Circular Bead Produced by a Laser Beam for Overlapped AISI 304 Steel Sheets Technical Papers

    Vieira, Deisi; May, Jose Eduardo; Savonov, Graziela da Silva; Siqueira, Rafael Humberto Mota de; Lima, Milton Sérgio Fernandes de

    Abstract in English:

    Abstract: A circular bead produced by a laser beam (CLW) is a method of joining superposed sheets by scanning circularly a laser beam. Among the various applications, it could be highlighted the welding of austenitic stainless steel AISI 304 sheets for heat exchangers. This work aims to report the effect of fiber laser CLW in tensile shear strength of superposed sheets as well as the corrosion behavior in relation to the process parameters. It was carried out circular beads using stainless steel AISI 304 sheets varying the laser power and speed. The samples were then submitted to optical and electronic microscopy, tensile-shear tests and electrochemical experiments. Among the experimental conditions, the weld sample with 800 W power and 50 mm/s speed presented an ultimate tensile strength of 159 MPa, 17% higher than the sample with the lowest result. The corrosion rate, corrosion and pitting potentials did not change significantly in the welded joint with different conditions compared to the base metal.
  • Evaluation of the Chemical Composition of Coatings Present on AWS A5.1 E6013 Welding Electrodes Artigos Técnicos

    Fernandes, Bruno Luiz Mendes; Ferreira, Taimara Polidoro; Sousa, Rafael Arromba de; Pedreira Filho, Walter dos Reis; Lowinsohn, Denise

    Abstract in Portuguese:

    Abstract: The AWS A5.1 E6013 electrodes have great interest due to their wide employability. The coatings of these electrodes can alter the results of welding, making it an interesting object of study. An investigation of the chemical composition of the coatings of the electrodes AWS A5.1 E6013 from four Brazilian manufacturers was carried out using dispersive energy X-ray fluorescence spectrometry (DEXRF), scanning electron microscopy (SEM), and mass spectrometry with inductively coupled plasma (ICP-MS). Compounds such as titanium dioxide (TiO2), alkali and alkaline earth metal oxides, and carbonates were observed in the samples, in addition to Al and Si in the form of aluminosilicates. These compounds assist in the extrusion of the coating at the electrode manufacturing stage, increase the basicity of the slag and stabilize the electrical arc formed during welding. The results of the ICP-MS showed that elements such as Co, Cr, Cu, and Ni are added to increase the passivity and the mechanical resistance of the welded joint. Pb residues were observed with levels up to 700 times greater than allowed by national legislation. The presence of these metals in the coatings evidences the need for protective measures when handling the E6013 electrodes.

    Abstract in English:

    Resumo: Os eletrodos AWS A5.1 E6013 possuem elevado interesse devido a sua ampla empregabilidade. Os revestimentos destes eletrodos podem alterar os resultados da soldagem, tornando-se um interessante objeto de estudo. Uma investigação da composição química dos revestimentos dos eletrodos AWS A5.1 E6013 de quatro fabricantes brasileiros foi realizada usando espectrometria de fluorescência de raios-X por energia dispersiva (FRXED), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e espectrometria de massa com plasma indutivamente acoplado (ICP-MS). Foram observados nas amostras compostos tais como o dióxido de titânio (TiO2), óxidos e carbonatos de metais alcalinos e alcalino-terrosos, além de Al e Si na forma de aluminosilicatos. Estes compostos auxiliam na extrusão do revestimento na etapa de fabricação do eletrodo, elevam a basicidade da escória e estabilizam o arco elétrico formado durante a soldagem. Os resultados do ICP-MS mostraram que elementos como Co, Cr, Cu e Ni são adicionados para aumentar a passividade e a resistência mecânica da junta soldada. Resíduos de Pb foram observados com teores até 700 vezes maior que o permitido pela legislação nacional. As presenças destes metais nos revestimentos evidenciam a necessidade de medidas protetivas ao manipular os eletrodos E6013.
  • Experimental and 3D Numerical Simulation of In-Service AISI 304l Pipes by the Gtaw Process for Laminary Regime Using the Finite Volume Method Artigos Técnicos

    Couras, Daut de Jesus Nogueira Peixoto; Miranda, Hélio Cordeiro de; Marcondes, Francisco

    Abstract in Portuguese:

    Resumo O objetivo deste trabalho é apresentar resultados experimentais e numéricos de soldagem de tubos AISI 304L em operação utilizando o processo TIG. Foi montada e construída uma bancada experimental para soldagem em operação que permite a montagem de um corpo de prova tubular de aço inoxidável AISI 304L e que utiliza água como como fluido de trabalho. Foram realizadas medições de temperatura na superfície interna do tubo, da vazão do fluido e da corrente e tensão de soldagem. Baseado nos dados experimentais obtidos da bancada experimental e, também, nas análises microscópicas, foi desenvolvido um modelo numérico utilizando o método de volumes finitos para prever o ciclo térmico de soldagem e as consequências deste aporte térmico sobre as transformações metalúrgicas. A fonte de energia (arco voltaico) foi modelada como uma superfície gaussiana móvel sobre uma elipsoide. Os resultados obtidos da simulação apresentaram uma boa concordância com os obtidos na bancada experimental, demonstrando que a simulação pode ser utilizada como uma ferramenta confiável para a previsão do processo de soldagem em operação.

    Abstract in English:

    Abstract The objective of this work is to present experimental and numerical results of the welding on in-service of AISI 304L pipes using the GTAW process. An experimental workbench was assembled and constructed with an AISI 304L stainless steel tube using water as a working fluid; temperature of the inner surface of the pipe, as well as the water flow rate, and the current and voltage of the welding process were acquired. Based on the information obtained with the experimental workbench and the microscopic analyses of the welding material, a numerical model was developed using the finite volume method to predict the thermal welding cycle and the heat-affected zone (HAZ). The welding energy was modeled as a movable Gaussian ellipsoid. The results obtained from the simulation were in good agreement with those obtained with the experimental workbench and therefore demonstrating that the proposed simulation can be used as a reliable tool for predicting the welding process on in-service stainless tubes.
  • Proposal to the Use of Cooperative Robots in Additive Manufacturing Based on the GMAW-P Process Artigos Técnicos

    Coelho, Fagner Guilherme Ferreira; Bracarense, Alexandre Queiroz; Lima II, Eduardo José; Arias, Ariel Rodrigues; Antonello, Miguel Guilherme; Corradi, Diego Raimundi

    Abstract in Portuguese:

    Abstract: The possibility of integrating manufacturing systems with the use of robots provides flexibility in production, in addition to ensuring flexibility, repeatability, quality and accuracy. In the same manufacturing cell, the manipulators who cooperate in execution of the activity, perform actions that occur in coordinated manner to ensure the accomplishment of tasks, such as when you want to produce a part that has a certain degree of complexity and that requires changes in position and orientation, in addition to the dimension and weight to be manipulated. The use of this manipulator technique in Additive Manufacturing comes from the ability to adapt to task variations and be flexible enough to guarantee the dynamics of operations. Based on off-line programming which is a strategy to minimize setup time and generation of trajectories. This work presents a proposal for the integration of two industrial robotic manipulators with different control systems, one of which had its control based on a low-cost architecture and both allow freedom in the construction of parts generated from a CAD-3D model. The manipulation, in addition to ensuring the synchronism of the movements between the robots, allowed to minimize dimensional defects such as the ramp effect.

    Abstract in Portuguese:

    Abstract: The possibility of integrating manufacturing systems with the use of robots provides flexibility in production, in addition to ensuring flexibility, repeatability, quality and accuracy. In the same manufacturing cell, the manipulators who cooperate in execution of the activity, perform actions that occur in coordinated manner to ensure the accomplishment of tasks, such as when you want to produce a part that has a certain degree of complexity and that requires changes in position and orientation, in addition to the dimension and weight to be manipulated. The use of this manipulator technique in Additive Manufacturing comes from the ability to adapt to task variations and be flexible enough to guarantee the dynamics of operations. Based on off-line programming which is a strategy to minimize setup time and generation of trajectories. This work presents a proposal for the integration of two industrial robotic manipulators with different control systems, one of which had its control based on a low-cost architecture and both allow freedom in the construction of parts generated from a CAD-3D model. The manipulation, in addition to ensuring the synchronism of the movements between the robots, allowed to minimize dimensional defects such as the ramp effect.
  • A Coupled Thermo-Mechanical-Metallurgical Model Capturing Essential Transformations in the Welding of High Strength Low-Alloy Steels Technical Papers

    Xavier, Carlos Roberto; Delgado Junior, Horácio Guimarães; Marcelo, Célio de Jesus; Silva, Fabiane Roberta Freitas da; Freitas, Gabrielle Cristine Lemos Duarte; Castro, José Adilson de

    Abstract in Portuguese:

    Resumo: Um desafio bem conhecido é prever as transformações que ocorrem durante a soldagem das ligas metálicas com o objetivo de controlar as propriedades da solda. Desta forma, este estudo apresenta um modelo Termo-Mecânico-Metalúrgico para predizer numericamente a história térmica, as transformações de fase no estado sólido, a microestrutura de solidificação e a distribuição de dureza durante e após a soldagem de aços de alta resistência e baixa liga. O modelo foi implementado numericamente em um código computacional próprio baseado no Método dos Volumes Finitos, o que permitiu rastrear e calcular dinamicamente as frações volumétricas de ferrita, perlita, bainita e martensita na zona afetada pelo calor, além da formação e determinação do espaçamento do braço dendrítico na zona de fusão, enquanto que a distribuição da dureza na zona afetada pelo calor foi calculada aplicando-se a regra da mistura de fases. Para tanto, soldas autógenas usando o processo Gas Tungsten Arc Welding de passe único foram simuladas numericamente e experimentalmente realizadas em amostras do aço de alta resistência e baixa liga AISI 4130, incluindo seu pré-aquecimento com o objetivo de avaliar a eficácia do modelo proposto para simular a soldagem de peças em diferentes condições térmicas iniciais, tendo sido obtida uma estreita concordância entre os resultados calculados e experimentais.

    Abstract in English:

    Abstract: A well-known challenge is to predict the transformations occurring during the metal alloys welding aiming to control the weldment properties. Thus, this study presents a Thermo-Mechanical-Metallurgical model to numerically predict the thermal history, the solid-state phase transformations, the solidification microstructure and the hardness distribution during and after the welding of high strength low-alloy steels. The model was numerically implemented in an in-house computational code based on the Finite Volume Method, which allowed to dynamically track and calculate the volume fractions of ferrite, pearlite, bainite and martensite at the heat-affected zone, besides the formation and determination of dendrite arm spacing at the fusion zone, whereas the hardness distribution at the heat-affected zone was calculated by applying the phase mixture rule. For this, single-pass autogenous Gas Tungsten Arc Welding welds were numerically simulated and experimentally carried out on high strength low-alloy AISI 4130 steel samples, including their preheating to evaluate the effectiveness of the proposed model to simulate the workpieces welding in different initial thermal conditions and a close agreement between the calculated and experimental results were obtained.
  • A New Interpretative Basis for the High Performance GMAW Process Technical Papers

    Dutra, Jair Carlos; Gonçalves e Silva, Regis Henrique; Bernardi, Rafael Albino; Schwedersky, Mateus Barancelli; Marques, Cleber; Riffel, Kauê Correa

    Abstract in English:

    Abstract Numerous GMAW processes have appeared for one-pass welding of medium to high thickness. This concept originated in the 1980s with the T.I.M.E. technique and the 1990s and 2000s saw the emergence of Rapid Arc, Rapid Melt and Buried Arc techniques. These processes did not include any special control features, but rather parameter combinations to improve bead geometry. A new interpretation of the factors that are critical to achieving high performance GMAW (penetration) is presented herein. Tests with a voltage controlled power source with inductance control and the Rapid Arc process were conducted on bead-on-plate for high speed videography. Later, validation tests were conducted on butt joints, with the technique developed, with and without groove on AISI 1020, 3/8” thick steel plates. The power source may be of voltage control but has to provide a dynamic response able to sustain a metastable equilibrium of the molten pool applying the semi-keyhole technique. The technique developed was able to weld, in a single pass, 3/8” thick butt joint steel plates. The results showed that a power source, to achieve the GMAW buried arc condition, only needs to provide dynamic characteristics able to maintain the molten pool in a metastable equilibrium.
  • Estratégias para o Desenvolvimento de Revestimentos Resistentes ao Desgaste: Uma Revisão Review Articles

    Pintaude, Giuseppe

    Abstract in Portuguese:

    Resumo Esta revisão apresenta possíveis estratégias para aumentar a resistência ao desgaste de revestimentos duros, baseado no projeto conjunto de matriz metálica e segunda fase dura. Como a resistência ao desgaste não é uma propriedade intrínseca do material, os resultados de vários ensaios de desgaste são discutidos à luz da interação entre propriedades mecânicas e severidade de desgaste, o que é dependente da microestrutura. Estas estratégias são baseadas no aumento de dureza, considerando o tipo e tamanho da segunda fase dura; a tenacidade à fratura e o nível de diluição do revestimento. As diretrizes fornecidas para o melhor projeto de ligas de revestimentos duros para condições usuais de abrasão dependem da fração volumétrica de segunda fase dura.

    Abstract in English:

    Abstract This review presents the possible strategies to increase the wear resistance of hardfacing alloys based on metallic matrix and second hard phase’s coupled design. As the wear resistance is not an intrinsic property of material, the results of many wear tests are discussed in light of the interaction between mechanical properties and wear severity, which is dependent on the microstructure. These strategies are based on the hardness increase, considering the kind and size of the second hard phase, the fracture toughness, and the dilution level of hardfacing. The guidelines provided for designing better the hardfacing alloys for usual abrasion conditions depending on the volume fraction of the second hard phase.
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