Efeito do ângulo do chanfro e da composição química da zona fundida sobre a resistência a corrosão das ligas de aluminínio AA 1060 e AA 3003 em ambientes de exposição ao HNO3

Abstract

As ligas de alumínio caracterizam-se por uma ampla gama de aplicações industriais, principalmente em ambientes que requerem especial proteção contra corrosão. Neste caso, para as indústrias que produzem ou utilizam como insumo o ácido nítrico HNO3, o armazenamento ou transporte requerem cuidados especiais na etapa de construção, por soldagem. Na soldagem da liga 3003, observa-se na região da solda, a falha prematura em serviço “corrosão”, normalmente, associada à condição de soldagem. Portanto, considerando os mecanismos associados “soldabilidade e corrosão”, este trabalho, teve como objetivo comparar o desempenho de juntas soldadas das ligas 1060 e 3003 para aplicações que requerem contato com HNO3. Assim, o experimento avaliou o efeito da soldagem sobre o surgimento de regiões preferenciais à corrosão. Como procedimento experimental, os corpos de prova foram soldados com diferentes ângulos de chanfro (60° e 90°). Para a caracterização microestrutural das amostras, foi empregado o microscópio ótico. Como etapa do trabalho, as amostras foram submetidas ao ensaio acelerado de corrosão, por imersão em meio de HNO3, e em seguida medida a rugosidade, na região do metal de base, zona de fusão e raiz da solda. A partir dos resultados de rugosidade, foi possível extrair que a diferença básica em uma resposta a resistência a corrosão, para ambas as ligas, será função das condições impostas pela soldagem e também, alterações de ordem metalúrgica. Tendo uma tendência de melhoria na resposta contra o fenômeno corrosivo, à amostra que apresentou tais condições: menor diferença na composição química (balanço químico – menor diluição), na região do metal de solda e penetração na raiz (ausência de fresta), onde se destacou a liga 1060 soldada com o metal de adição 1100, utilizando como abertura de chanfro o ângulo de 90°.

ABSTRACT:

Aluminum alloys are characterized by a wide range of industrial applications, particularly in environments that require special corrosion protection. In this case, for industries that produce or use as input the acid nitric oxide HNO3, storage or transport requires special care in the construction stage, by welding. In the welding of alloy 3003, it is observed in the weld region, premature failure in service “corrosion”, usually associated with welding condition. Therefore, considering the mechanisms associated “Weldability and Corrosion”, this work aimed to compare the performance of welded joints of alloys 1060 and 3003 for applications that require contact with HNO3. Thus, the experiment evaluated the effect of welding on the appearance of corrosion preferences. As an experimental procedure, the specimens were welded with different bevel angles (60° and 90°). To the microstructural characterization of the samples, the optical microscope was used. As part of the work, the samples were submitted to the accelerated test of corrosion, by immersion in HNO3 medium, and then measuring the roughness, in the base metal region, fusion zone and weld root. From the roughness results, it was possible to extract that the basic difference in a response to corrosion resistance, for both alloys, will be a function of the conditions imposed by welding and also, metallurgical changes. Having a tendency of improvement in the response against the corrosive phenomenon, at the sample that presented such conditions: smallest difference in chemical composition (chemical balance - lower dilution), in the region of the weld metal and penetration into the root (absence of gap), where the 1060 alloy welded with the addition 1100, using the 90° angle as the chamfer opening.