Desenvolvimento de permutadores de calor compactos soldados por difusão - Fase 3: qualificação do processo de união por difusão em chapas de aço inoxidável 316L

Abstract

O presente trabalho teve como objetivo de estudo analisar se a união de um bloco composto de 51 chapas de inoxidável ABNT 316L com espessura de 2mm e acabamento 2B, que foram previamente cortadas em jato d’agua, rebarbadas e limpas para o ciclo de união cumprem com os requisitos para a qualificação do processo de união por difusão para a fabricação de trocadores de calor compactos tendo como base a norma ASME Seção VIII Divisão 1.

Os resultados de tração uniaxial mostraram que todos os 6 CP’s obtiveram os valores mínimos necessários de tensão máxima e de escoamento (475 Mpa e 175 Mpa) para qualificação do bloco, sendo observado uma tendência dos CP’s retirados perpendicularmente em apresentarem valores menores devidos a uma quantidade maior de defeitos em sua microestrutura. Entretanto, ao analisar o alongamento mínimo para qualificação (40%), as amostras perpendiculares não conseguiram atingir os valores mínimos necessários, chegando em média a 2/3 do valor necessário.

A análise microestrutural por micrografias mostrou que houve crescimento de grão através das linhas de união, além disso notou-se a presença de vazios localizados nas linhas de uniões, porém esses já eram esperados devido a maneira que o processo ocorre. Nos entornos das linhas de união não foi possível perceber trincas.

Sendo assim, apesar de cumprir a maioria dos requisitos da norma em relação as propriedades mecânicas e integridade microestrutura, o bloco composto de chapas de inoxidável ABNT 316L com espessura de 2mm e acabamento 2B seguindo os parâmetros de união: temperatura de 1040 °C à uma pressão de 9,5 Mpa durante 60 minutos, não obteve o alongamento mínimo de 40% para os CP’s retirados perpendicularmente e não pode ser qualificado segundo a norma ASME Seção VIII Divisão 1.