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N-1859 REV. F 03 / 2012

PROPRIEDADE DA PETROBRAS 26 páginas, Índice de Revisões e GT

Qualificação de Consumíveis de Soldagem

Especificação

Esta Norma substitui e cancela a sua revisão anterior.

Cabe à CONTEC - Subcomissão Autora, a orientação quanto à interpretação do texto desta Norma. A Unidade da PETROBRAS usuária desta Norma é a responsável pela adoção e aplicação das suas seções, subseções e enumerações.

CONTEC Comissão de Normalização

Técnica

Requisito Técnico: Prescrição estabelecida como a mais adequada e que deve ser utilizada estritamente em conformidade com esta Norma. Uma eventual resolução de não segui-la (“não-conformidade” com esta Norma) deve ter fundamentos técnico-gerenciais e deve ser aprovada e registrada pela Unidade da PETROBRAS usuária desta Norma. É caracterizada por verbos de caráter impositivo.

Prática Recomendada: Prescrição que pode ser utilizada nas condições previstas por esta Norma, mas que admite (e adverte sobre) a possibilidade de alternativa (não escrita nesta Norma) mais adequada à aplicação específica. A alternativa adotada deve ser aprovada e registrada pela Unidade da PETROBRAS usuária desta Norma. É caracterizada por verbos de caráter não-impositivo. É indicada pela expressão: [Prática Recomendada].

SC - 26

Cópias dos registros das “não-conformidades” com esta Norma, que possam contribuir para o seu aprimoramento, devem ser enviadas para a CONTEC - Subcomissão Autora.

As propostas para revisão desta Norma devem ser enviadas à CONTEC - Subcomissão Autora, indicando a sua identificação alfanumérica e revisão, a seção, subseção e enumeração a ser revisada, a proposta de redação e a justificativa técnico-econômica. As propostas são apreciadas durante os trabalhos para alteração desta Norma.

Soldagem

“A presente Norma é titularidade exclusiva da PETRÓLEO BRASILEIRO S.A. - PETROBRAS, de uso interno na PETROBRAS, e qualquer reprodução para utilização ou divulgação externa, sem a prévia e expressa autorização da titular, importa em ato ilícito nos termos da legislação pertinente, através da qual serão imputadas as responsabilidades cabíveis. A circulação externa será regulada mediante cláusula própria de Sigilo e Confidencialidade, nos termos do direito intelectual e propriedade industrial.”

Apresentação

As Normas Técnicas PETROBRAS são elaboradas por Grupos de Trabalho

- GT (formados por Técnicos Colaboradores especialistas da Companhia e de suas Subsidiárias), são

comentadas pelas Unidades da Companhia e por suas Subsidiárias, são aprovadas pelas

Subcomissões Autoras - SC (formadas por técnicos de uma mesma especialidade, representando as

Unidades da Companhia e as Subsidiárias) e homologadas pelo Núcleo Executivo (formado pelos

representantes das Unidades da Companhia e das Subsidiárias). Uma Norma Técnica PETROBRAS

está sujeita a revisão em qualquer tempo pela sua Subcomissão Autora e deve ser reanalisada a

cada 5 anos para ser revalidada, revisada ou cancelada. As Normas Técnicas PETROBRAS são elaboradas em conformidade com a Norma Técnica PETROBRAS N-1. Para informações completas

sobre as Normas Técnicas PETROBRAS, ver Catálogo de Normas Técnicas PETROBRAS.

../link.asp?cod=N-0001

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1 Escopo 1.1 Esta Norma descreve os ensaios de qualificação de consumíveis com vista à certificação ou aceitação pela Petrobras sob duas condições distintas, a saber:

a) consumíveis de soldagem com propriedade assegurada no lote; b) consumíveis de soldagem para aplicação geral.

1.2 Devem ser enquadrados como consumíveis de soldagem com propriedades asseguradas aqueles a serem empregados em aplicações críticas, como as seguintes:

a) consumíveis de soldagem para unidades fixas de produção (que atendem à PETROBRAS N-1852);

b) consumíveis de soldagem para vasos de pressão com propriedade de tenacidade assegurada requerida em documentos contratuais (nesse caso esta Norma é citada em documentos como a folha de dados ou a requisição de material), e vasos de pressão projetados conforme código ASME Section VIII Div. 2;

c) consumíveis de soldagem a serem empregados em dutos submarinos. 1.3 Consumíveis de soldagem com composição química variável, classificação geral segundo a norma AWS aplicável (Sufixo G), não são aceitos para qualificação segundo esta Norma (por exemplo, o eletrodo E7018-G da especificação AWS A5.5). 1.4 Esta Norma se aplica a procedimentos iniciados a partir da data de sua edição. 1.5 Esta Norma contém Requisitos Técnicos e Práticas Recomendadas. 2 Referências Normativas Os documentos relacionados a seguir são indispensáveis à aplicação deste documento. Para referências datadas, aplicam-se somente as edições citadas. Para referências não datadas, aplicam-se as edições mais recentes dos referidos documentos.

PETROBRAS N-1438 - Terminologia de Soldagem; PETROBRAS N-1852 - Estruturas Oceânicas - Fabricação e Montagem de Unidades Fixas; ISO GUIDE 65 - General Requirements for Bodies Operating Product Certification Systems; ISO 15653:2010 - Metallic Materials - Method of Test for the Determination of Quasistatic Fracture Toughness of Welds; ISO/IEC 17025 - General Requirements for the Competence of Testing and Calibration Laboratories; ASME Section VIII Div. 2 - Rules For Construction of Pressure Vessels - Division 2 - Alternative Rules; ASTM A 262 - Standard Practices for Detecting Susceptibility to Intergranular Attack in Austenitic Stainless Steels; ASTM A 370 - Methods and Definitions for Mechanical Testing of Steel Products; ASTM E 18 - Standard Test Methods for Rockwell Hardness of Metallic Materials;




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ASTM G 48 - Standard Test Methods for Pitting and Crevice Corrosion Resistance of Stainless Steels and Related Alloys by Use of Ferric Chloride Solution; API 938-B - Use of 9Cr-1Mo-V (Grade 91) Steel in the Oil Refining Industry; AWS A3.0 - Standard Welding Terms and Definitions; AWS A4.3 - Standard Methods for Determination of the Diffusible Hydrogen Content of Martensitic, Bainitic, and Ferritic Steel Weld Metal Produced by Arc Welding; AWS A 5.01 - Procurement Guidelines for Consumables-Welding and Allied Processes-Flux and Gas Shielded Electrical Welding Processes; AWS A5.1 - Specification for Carbon Steel Electrodes for Shielded Metal Arc Welding; AWS A5.4 - Specification for Stainless Steel Electrodes for Shielded Metal Arc Welding; AWS A5.5 - Specification for Low-Alloy Steel Electrodes for Shielded Metal Arc Welding; AWS A5.6 - Specification for Copper and Copper Alloy Arc Electrodes for Shielded Metal Arc Welding; AWS A5.7 - Specification for Copper and Copper Alloy Bare Welding Rods and Electrodes; AWS A5.8 - Specification for Filler Metals for Brazing and Braze Welding; AWS A5.9 - Specification for Bare Stainless Steel Welding Electrodes and Rods; AWS A5.10 - Specification for Bare Aluminum and Aluminum-Alloy Welding Electrodes and Rods; AWS A5.11 - Specification for Nickel and Nickel-Alloy Welding Electrodes for Shielded Metal Arc Welding; AWS A5.12 - Specification for Tungsten and Oxide Dispersed Tungsten Electrodes for Arc Welding and Cutting; AWS A5.13 - Specification for Surfacing Electrodes for Shielded metal Arc Welding; AWS A5.14 - Specification for Nickel and Nickel-Alloy Bare Welding Electrodes and Rods; AWS A5.15 - Specification for Welding Electrodes and Rods for Cast Iron; AWS A5.16 - Specification for Titanium and Titanium Alloy Welding Electrodes and Rods; AWS A5.17 - Specification for Carbon Steel Electrodes and Fluxes for Submerged Arc Welding; AWS A5.18 - Specification for Carbon Steel Electrodes and Rods for Gas Shielded Arc Welding; AWS A5.20 - Specification for Carbon Steel Electrodes for Flux Cored Arc Welding; AWS A5.21 - Specification for Bare Electrodes and Rods for Surfacing; AWS A5.22 - Specification for Stainless Steel Flux Cored and Metal Cored Welding Electrodes and lectrodes and Rods; AWS A5.23 - Specification for Low-Alloy Steel Electrodes and Fluxes for Submerged Arc Welding;

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AWS A5.25 - Specification for Carbon and Low-Alloy Steel Electrodes and Fluxes for Electroslag Welding; AWS A5.26 - Specification for Carbon and Low-Alloy Steel Electrodes for Electrogas Welding; AWS A5.28 - Specification for Low-Alloy Steel Electrodes and Rods for Gas Shielded Arc Welding; AWS A5.29 - Specification for Low-Alloy Steel Electrodes for Flux Cored Arc Welding; AWS A5.30 - Specification for Consumable Inserts; AWS A5.34 - Specification for Nickel-Alloy Electrodes for Flux Cored Arc Welding; AWS B4.0 - Standard Methods for Mechanical Testing of Welds; AWS D 1.1 - Structural Welding Code - Steel; NORSOK M-601 - Welding and Inspection of Piping.

3 Termos e Definições Para os efeitos deste documento aplicam-se os termos e definições da PETROBRAS N-1438 e da AWS A3.0 e o seguinte. lote os lotes dos consumíveis a serem empregados nesta Norma, para fins de qualificação como de propriedade assegurada, são definidos segundo a AWS A5.01, conforme segue: Classe C5 para eletrodos revestidos, Classe S3 para varetas e arames sólidos, Classe T3 para arames tubulares, e Classe F2 para fluxo de soldagem para o processo arco submerso 4 Condições Gerais 4.1 Qualificação de Consumíveis de Propriedade Assegurada 4.1.1 Para fabricação, montagem, reparos e manutenção de estruturas metálicas marítimas os consumíveis de soldagem devem ser adquiridos conforme a AWS A5.01, Schedules J e K, com testemunho da PETROBRAS, sendo os ensaios definidos conforme Anexo A desta Norma. 4.1.2 Para outras aplicações que não estruturas metálicas marítimas, os consumíveis devem atender ao Schedule J da AWS A 5.01, com testemunho da PETROBRAS, a menos que seja requerido garantia de tenacidade com ensaio de CTOD, caso em que também devem ser executados os ensaios definidos conforme Anexo A desta Norma. 4.1.3 O fabricante do consumível deve emitir um certificado de qualidade para cada lote aprovado, contendo:

a) registros dos ensaios; b) especificação AWS aplicável; c) identificação do lote; d) atestado de atendimento a esta Norma; e) valor da energia de soldagem empregada na qualificação (Schedule K); f) gás de proteção empregado.


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4.1.4 Consumíveis que atendam a outras especificações que não a AWS (por exemplo normas européias) podem ser empregados somente após aprovação da PETROBRAS. 4.2 Qualificação de Consumíveis de Uso Geral 4.2.1 Esta qualificação determina as condições exigíveis na realização de ensaios e critérios de aceitação a serem aplicados na qualificação de consumíveis de soldagem complementando as normas AWS de consumíveis de soldagem. Aplica-se aos ensaios a serem realizados nos seguintes consumíveis de soldagem: eletrodo revestido, varetas, arames sólidos, arames tubulares e fluxos, fabricados no Brasil ou no exterior. 4.2.2 Consumíveis de Soldagem Fabricados no Brasil ou no Exterior 4.2.2.1 Quando aplicados no Brasil, devem ser certificados por Organismo Certificador de Produtos (OCP) como Organismo de Avaliação da Conformidade (OAC) acreditado pelo INMETRO no âmbito do Sistema Brasileiro de Avaliação de Conformidade (SBAC). 4.2.2.2 Quando aplicados no exterior devem ser certificados por OCP acreditado pelo INMETRO ou por OCP estrangeiro, previamente aprovado pela PETROBRAS, segundo o ISO GUIDE 65. 4.2.3 A certificação de consumíveis de fabricantes nacionais e estrangeiros, para uso no Brasil, deve atender aos critérios e requisitos do Anexo B desta Norma. 4.2.4 Na ausência de certificação, os consumíveis de soldagem podem ser adquiridos no mercado interno ou externo, devendo ser fornecidos em conformidade com a AWS A5.01 Schedule J, com testemunho da PETROBRAS. Como alternativa para fabricantes no exterior, os ensaios podem ser acompanhados por uma entidade classificadora. 4.2.5 Se durante o processo de qualificação o consumível obtiver resultados insatisfatórios no ensaio e no reensaio, o consumível pode ser requalificado desde que atenda aos requisitos estabelecidos no Sistema de Qualificação e Certificação do OCP. 4.2.6 Para os consumíveis de soldagem certificados no Brasil, os ensaios de análise química e demais ensaios mecânicos devem ser realizados por laboratórios da Rede Brasileira de Laboratórios de Ensaio. Para os consumíveis de soldagem certificados no exterior, os laboratórios de análise química e demais ensaios mecânicos devem ser credenciados conforme ISO/IEC 17025. 4.2.7 A listagem dos consumíveis certificados deve conter no mínimo as seguintes informações:

— nome do fabricante; — classe do consumível (AWS ou equivalente); — especificação do consumível; — marca comercial; — valor de eficiência de deposição; — valor de taxa de deposição; — data de validade do certificado.

4.2.8 A listagem dos consumíveis certificados deve ser constantemente atualizada e disponibilizada pelo OCP.

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4.2.9 Desde que não seja detectado nenhum problema referente ao desempenho do consumível e atendidos os critérios de manutenção anual da certificação, a certificação deve ter validade de três anos. Após esse período o consumível deve ser recertificado. 4.2.10 Qualquer anormalidade, referente ao desempenho de um consumível certificado, deve ser comunicada por escrito ao representante da Petrobras junto ao OCP. Este deve encaminhar ao OCP as reclamações para as ações cabíveis.

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Anexo A - Qualificação de Consumíveis de Propriedade Assegurada

A.1 Preparação e Soldagem das Chapas de Teste A.1.1 O material para a chapa de teste deve possuir soldabilidade e propriedades mecânicas equivalentes ao material especificado no projeto do equipamento/estrutura. A.1.2 As dimensões da chapa de teste devem ser preparadas conforme Figura A.1.

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Anexo A - Figuras

Figura A.1 - Chapa de Teste

Onde: t é igual a espessura da chapa (t ≥ 50 mm). CS é igual a como soldado. CT é igual a como tratado.

NOTA 1 Dimensões em milímetros.NOTA 2 Recomenda-se adotar um sobrecomprimento na peça a ser soldada devido à eventual necessidade de realizar re-teste para algum dos ensaios.

8 t +

660

5010

010

010

050

100

8 t +

160

6 t

Tração(CT)

"Charpy" (CT)

"CTOD"(CT)

"CTOD"(CS)

"Charpy" (CS)

Tração(CS)

Descarte

10 corpos-de-prova "charpy" paraensaio na condição como tratado

10 corpos-de-prova "charpy" para ensaio na condição como soldado

2 corpos-de-prova de tração do cordão para ensaio na condição como tratado

2 corpos-de-prova de tração do cordão para ensaio na condição como soldado

Descarte

1/3

t2/

3 t

60º

60º

Detalhe do chanfro

Dimensões mínimas da chapa de teste com "CTOD" e localização dos corpos-de-prova

Abertura da raiz 0mm a 6 mmAltura do nariz: 3mm a 6 mm

3 corpos-de-prova CTOD para ensaio na condição como soldado

3 corpos-de-prova CTOD para ensaio na condição como tratado

Lado A

Lado B

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A.1.3 O tipo de corrente e de polaridade empregados na soldagem deve estar de acordo com a norma AWS especifica para o consumível. A chapa de teste deve ser pré-aquecida a 100 °C e a temperatura máxima interpasse deve ser 250 °C. A.1.4 Para o processo de arco submerso a deposição deve ser feita com energia de soldagem mínima de 2,5 kJ/mm. Para os demais processos deve ser adotada a posição de soldagem vertical com progressão ascendente com energia mínima de 1,5 kJ/mm. A.1.5 O passe de raiz deve ser completamente removido, de modo a garantir que não haja influência de diluição local nos resultados dos ensaios. A.1.6 Para serem obtidas as mesmas tensões residuais de soldagem que a da estrutura a ser fabricada, e evitar-se uma deformação angular excessiva na chapa de teste e conseqüente envelhecimento da raiz, a chapa de teste deve ser restringida ao máximo durante a soldagem. A.1.7 O emprego posterior dos consumíveis, tanto na etapa de qualificação dos procedimentos de soldagem quanto na execução das soldas de produção, está limitado ao gás de proteção empregado e à energia de soldagem média obtida na qualificação, excluindo-se os passes de acabamento. A.1.8 Recomenda-se aplicação de pós-aquecimento com o intuito de reduzir o hidrogênio difusível do metal de solda. [Prática Recomendada] A.2 Acompanhamento das atividades Todas as atividades de soldagem e os ensaios mecânicos posteriores devem ser acompanhados por inspetor de solda qualificado conforme o Sistema Nacional de Qualificação e Certificação (SNQC). Para atividades executadas no exterior essas atividades podem ser acompanhadas por um representante de uma Sociedade Classificadora. A.3 Ensaios Todos os ensaios do metal de solda devem ser realizados nas condições “Como Soldado” (CS) e “Como Tratado” (CT). O Tratamento Térmico de Alívio de Tensões (TTAT) para estruturas metálicas marítimas deve ser executado conforme requisitos da AWS D1.1. Para equipamentos o TTAT deve ser realizado conforme requisito do código de projeto. A.3.1 Ensaio de “Crack Tip Opening Displacement” (CTOD) A.3.1.1 O ensaio de CTOD, para o metal de solda, deve ser conduzido conforme a ISO 15653. A.3.1.2 A temperatura de ensaio deve ser igual à temperatura mínima de projeto (Tp) do equipamento/estrutura, a menos que especificado de forma diferente nos documentos de projeto. A.3.1.3 O controle do ensaio deve ser por deslocamento, com velocidade de 1 mm/min. A.3.1.4 Para cada condição (CS e CT), devem ser preparados três corpos-de-prova e considerado como resultado do ensaio o menor valor obtido. O corpo-de-prova deve ser conforme determinado na ISO 15653, corpo-de-prova com seção quadrada (BxB), orientação do entalhe NP.

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A.3.1.5 Para garantir uma propagação uniforme da pré-trinca ao longo da espessura dos corpos-de-prova CS, 2 metodologias podem ser empregadas: a compressão lateral do corpo-de-prova ou a utilização de R = 0,5, no início da pré-trinca com redução posterior para R = 0,1 (R = relação entre cargas mínimas e máximas). A.3.1.6 No ensaio de CTOD, na condição CS, o valor de CTOD mínimo deve ser de 0,35 mm na temperatura mínima de projeto do equipamento/estrutura. Na condição CT, o valor mínimo de CTOD deve ser de 0,25 mm, a menos que sejam especificados valores diferentes nos documentos de projeto do equipamento/estrutura. A.3.1.7 A pré-trinca de fadiga do corpo-de-prova de CTOD deve conter, no mínimo, 10 % de zonas de grãos colunares da região fundida. A.3.2 Ensaio de Tração A.3.2.1 O ensaio de tração do metal de solda deve ser conduzido conforme a ASTM A 370. A.3.2.2 Para cada condição (CS e CT), devem ser preparados dois corpos-de-prova cilíndricos. O posicionamento do corpo-de-prova em relação ao cordão de solda e suas dimensões devem estar conforme Figura A.2.

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Figura A.2 - Detalhe para Retirada dos Corpos-de-Prova para Ensaio de Tração

Retirada dos corpos-de-prova

Região da solda

Ø 6

,25

± 0,

12

R=5

20 3,932,23,9 20

80

Ø 1

0

NOTA 1 Dimensões em mm.NOTA 2 Tolerâncias não especificadas ± 0,2.

Lado A

Lado B

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A.3.2.3 Todos os resultados dos ensaios devem atender ao valor mínimo especificado para o consumível na AWS aplicável. A.3.3 Ensaio de Impacto A.3.3.1 O ensaio de impacto do tipo Charpy V do metal de solda deve ser conduzido conforme a ASTM A 370. A.3.3.2 Para cada condição (CS e CT) devem ser preparados dois conjuntos de cinco corpos-de-prova, descartando o maior e o menor valor, e considerado o valor médio e individual em cada posição. O posicionamento do corpo-de-prova em relação ao cordão de solda deve estar conforme Figura A.3.

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Figura A.3 - Detalhe para Retirada dos Corpos-de-Prova "Charpy V" para Ensaio de Impacto

2 m

m

Ver detalhe

Detalhe da localização do entalhe docorpo-de-prova de "charpy" (ver NOTA)

Lado B

Lado A

NOTA O entalhe deve estar localizado em 50% da solda feita no primeiro lado da soldagem (lado A) e 50% na contra solda feita após a goivagem (lado B).

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A.3.3.3 No ensaio de impacto os valores de energia média mínima e os valores de energia individual mínima devem ser conforme a Tabela A.1.

Tabela A.1 - Requisitos de Energia “Charpy V”

Tipo Média Individual

Consumíveis classe 70 ksi 42 Joules 30 Joules

Consumíveis classe 80/90 ksi 54 Joules 38 Joules

NOTA A temperatura é definida como sendo (Tp - 40) °C, para estruturas, e (Tp - 10) °C para equipamentos onde Tp é a temperatura mínima de projeto.

A.4 Aceitação e Rejeição A.4.1 Nos casos em que o resultado obtido em algum dos corpos-de-prova ensaiados não for satisfatório, é permitido um novo ensaio para o lote, como descrito nos A.4.1.1 a A.4.1.3. A.4.1.1 Ensaio de CTOD com Resultado Insatisfatório Se somente um corpo-de-prova apresentar resultado insatisfatório, três novos corpos-de-prova devem ser ensaiados com resultados satisfatórios. Neste caso, o menor valor dos cinco corpos-de-prova aprovados deve ser considerado como o CTOD crítico. Caso seja necessário soldar uma nova peça de teste, todos os ensaios previstos neste Anexo (na mesma condição - CS ou CT) devem ser repetidos, com resultados satisfatórios. Se dois ou mais corpos-de-prova apresentarem resultados insatisfatórios na mesma condição (CS ou CT), o lote deve ser considerado rejeitado. A.4.1.2 Ensaio de Tração com Resultado Insatisfatório Se somente um corpo de prova apresentar resultado insatisfatório, dois novos corpos-de-prova devem ser ensaiados com resultados satisfatórios. Caso seja necessário soldar uma nova peça de teste, todos os ensaios previstos neste Anexo (na mesma condição - CS ou CT) devem ser repetidos com resultados satisfatórios. Se dois corpos-de-prova apresentarem resultados insatisfatórios na mesma condição (CS ou CT), o lote deve ser considerado rejeitado. A.4.1.3 Ensaio de “Charpy V” com Resultado Insatisfatório Se somente um conjunto de corpos-de-prova apresentar resultado insatisfatório (média ou individual), dois novos conjuntos devem ser ensaiados com resultados satisfatórios. Caso seja necessário soldar uma nova peça de teste, todos os ensaios previstos neste Anexo (na mesma condição - CS ou CT) devem ser repetidos com resultados satisfatórios. Se dois conjuntos de corpos-de-prova apresentarem resultados insatisfatórios na mesma condição (CS ou CT), o lote deve ser considerado rejeitado. A.4.2 Caso não seja atendido o prescrito nesta Norma, o consumível não deve ser aceito como de propriedade assegurada.

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Anexo B - Qualificação de Consumíveis de Uso Geral

B.1 Ensaios para Certificação de Consumíveis Os ensaios requeridos para certificação dos consumíveis devem ser conforme definido na Especificação AWS aplicável (AWS A5.1, AWS A5.4, AWS A5.5, AWS A5.6, AWS A5.7, AWS A5.8, AWS A5.9, AWS A5.10, AWS A5.11, AWS A5.12, AWS A5.13, AWS A5.14, AWS A5.15, AWS A5.16, AWS A5.17, AWS A5.18, AWS A5.20, AWS A5.21, AWS A5.22, AWS A5.23, AWS A5.25, AWS A5.26, AWS A5.28, AWS A5.29, AWS A5.30 e AWS A5.34) e os informados nesta Norma. B.2 Condições Específicas B.2.1 Inspeção de Recebimento Verificar se o material atende as exigências mínimas de identificação, acabamento e dimensionamento, conforme estabelecido na especificação AWS aplicável. As latas e/ou embalagens não devem apresentar defeitos que provoquem contaminação e danos nos consumíveis. B.2.2 Identificação As varetas devem ter identificação da classificação AWS ou referência comercial estampada em baixo relevo, alto relevo ou impressa no corpo da vareta, em ambas as extremidades. B.2.3 Cálculo da Excentricidade do Revestimento Destina-se apenas para recebimento dos consumíveis para utilização em campo ou em fabricação. O inspetor deve separar aleatoriamente três eletrodos da mesma bitola do material recebido para ensaios, conforme indicado em B.2.3.1 a B.2.3.5. B.2.3.1 Raspar os eletrodos de forma apropriada para remover uma espessura do revestimento em três pontos defasados de 90º, conforme Figura B.1.

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Meio do revestimento M2

M1,2,3

M3

1/2 a 1"

M1

1/2 a 1"

M3

Figura B.1 - Regiões de Medida para Cálculo da Excentricidade do Revestimento B.2.3.2 A medida M1, M2 ou M3 é igual a alma mais uma espessura de revestimento. B.2.3.3 Com o uso de um micrômetro, medir em cada eletrodo M1, M2, M3. A média deve ser calculada para cada eletrodo por:

3

M3M2M1 M

B.2.3.4 Entre M1, M2 e M3 de cada eletrodo selecionar o maior e o menor. Nenhuma das medidas em cada um dos eletrodos deve apresentar diferença (M máx. - M mín.) maior do que 5 % do M calculado para cada um dos eletrodos. B.2.3.5 As tolerâncias dimensionais referentes ao diâmetro e comprimento dos consumíveis devem ser conforme especificação AWS aplicável. B.3 Secagem e Manutenção da Secagem dos Consumíveis de Soldagem B.3.1 Antes dos ensaios, quando requerido, os consumíveis de soldagem devem ser secados conforme tempo e temperatura recomendado pelo fabricante. B.3.2 Quando terminar o ciclo de secagem dos consumíveis de soldagem os mesmos devem ser mantidos na temperatura recomendada pelo fabricante.

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B.4 Análise Química B.4.1 Objetivo Qualificar quimicamente o consumível e identificar se o eletrodo é ligado ou semi-sintético. Não é permitido uso de eletrodo sintético. B.4.2 Procedimento B.4.2.1 O ensaio de análise química deve ser realizado conforme definido na especificação AWS aplicável. B.4.2.2 Nos eletrodos revestidos, exceto aço-carbono, a análise química deve ser executada, também, na alma do eletrodo. B.4.3 Bitola do Consumível As bitolas dos consumíveis para ensaio de análise química devem ser preferencialmente conforme abaixo:

a) eletrodo revestido: 2,5 mm; b) varetas: 2,4 mm; c) arames sólidos, arames tubulares ou compostos: 1,2 mm; d) eletrodos nus:

— arco submerso - 4,0 mm; — eletroescória - 3,0 mm; — eletrogás - 2,0 mm (Ar+CO2) - 3,0 mm (CO2) - 3,0 mm (Auto protegido).

NOTA 1 Caso o consumível não seja produzido na bitola indicada, deve-se usar a mais próxima

fabricada. NOTA 2 Os resultados obtidos nas bitolas avaliadas devem ser extrapolados para todas as demais

bitolas. B.4.4 Tipo de Corrente, Faixa de Corrente e Tensão no Arco O tipo de corrente, faixa de corrente e tensão devem ser conforme especificados pelo fabricante, caso não sejam indicados na norma AWS aplicável. Em qualquer dos casos deve ser utilizada o valor máximo informado. NOTA No processo eletrodo revestido deve ser utilizada corrente contínua com polaridade inversa

(CC+). B.4.5 Temperatura Interpasse Após a deposição de cada camada, o corpo-de-prova pode ser imerso em água, durante um período de aproximadamente 30 segundos. O corpo-de-prova deve ser completamente seco antes de recomeçar a soldagem. NOTA Neste caso a temperatura da água é irrelevante.

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B.4.6 Tratamento Térmico O depósito de solda dos consumíveis classificados em AWS A5.13 e A5.21 pode ser submetido a um tratamento térmico após a soldagem, se esse tratamento for necessário para reduzir a dureza do metal de solda, a fim de facilitar a retirada da amostra. B.4.7 Avaliação de Impurezas B.4.7.1 Adicionalmente os consumíveis das especificações AWS A5.5, A5.23, A5.28 e A5.29 com sufixos B2 e B2L, o ensaio de análise química deve controlar:

Fator de Bruscato (Fator X) = (10P + 5Sb + 4Sn + As) / 100 ≤ 20 Onde

As, P, Sb, e Sn em ppm. NOTA Não é admitida alma em aço carbono em eletrodo revestido. B.4.7.2 Adicionalmente, nos consumíveis das especificações AWS A5.5, A5.23, A5.28 e A5.29, com sufixos B3 e B3L, com risco de fragilização ao revenido, deve ser controlado:


As, P, Sb, e Sn em ppm. NOTA Não é admitida alma em aço carbono em eletrodo revestido. B.4.7.3 Adicionalmente os consumíveis das especificações AWS A5.5, A5.23, A5.28 e A5.29, com sufixo B9, o ensaio de análise química deve controlar os seguintes limites de impurezas conforme TR API-938-B:


As, P, Sb, e Sn em ppm. Além disso, devem ser limitados os seguintes elementos conforme TR API-938-B:

— Ni + Mn ≤ 1,4 %; — Mn/S > 50; — S + P ≤ 0,015 %.

NOTA Não é admitida alma em aço carbono em eletrodo revestido. B.4.7.4 Adicionalmente os consumíveis das especificações AWS A5.4, A5.9 e A5.22 referente as classificações E3XX-X, ER 3XX e EXXTX-X, nas ligas 308, 316, 317, 309, 321 e 347, o valor máximo de bismuto (Bi) é de 0,002 %. B.4.8 Avaliação do Teor de Ferrita Para os consumíveis das especificações AWS A5.4, A5.9 e A5.22. referente as classificações E3XX-X, ER 3XX e EXXTX-X nas ligas 308, 316, 317, 309, 321 e 347 o teor de ferrita delta deve estar compreendido entre 3 FN e 9 FN. Para a classificação E347-X, E347TX-X e ER347 o valor mínimo deve ser de 5 FN. Para a classificação AWS E309XX, ER309XX e E309TX-X o teor de ferrita mínimo deve ser de 7,5FN. NOTA 1 O sufixo “XX-X” pode designar usabilidade, composição química ou formato do produto.

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NOTA 2 O método de avaliação deve ser através de microscopia ótica em dois pontos do corpo-de-prova o qual deve ser preparado conforme especificação AWS aplicável.

B.4.9 Avaliação do Hidrogênio Difusível Para os consumíveis das especificações AWS A5.1 e A5.5 o hidrogênio difusível deve atender ao item suplementar específico da AWS, sendo o ensaio realizado conforme AWS A4.3. Os consumíveis devem apresentar no máximo 8 ml de hidrogênio por 100 g de metal depositado após abertura da embalagem, exceto os consumíveis de resistência maior ou igual a 90 Ksi, onde o teor máximo de 4 ml de hidrogênio por 100 g de metal depositado é exigido. O ensaio deve ser realizado com os diâmetros de 3,25 mm e 4 mm, podendo o de 4 mm ser substituído pelo de 5 mm de diâmetro. Para os consumíveis das especificações AWS A5.17, A5.20, A5.23 e A5.29 o teor máximo de hidrogênio difusível (ml de H por 100 g de metal depositado) deve atender ao requerido na Tabela B.1, sendo o ensaio realizado conforme AWS A4.3

Tabela B.1 - Teor Máximo de Hidrogênio Difusível

Limite de Resistência do Consumível Máximo de Hidrogênio

Difusível

≤ 483 MPa (70 ksi) H16

> 483 MPa (70 ksi) e ≤ 587 MPa (85 ksi) H8

> 587 MPa (85 ksi) H4 Para soldagem em operação de equipamentos e dutos ou em condições específicas de aplicação do consumível, o Teor Máximo de Hidrogênio Difusível do mesmo deve ser de 4 ml de H por 100 g de metal depositado (H4). B.5 Ensaio de Resistência à Corrosão B.5.1 Para os consumíveis das especificações AWS A5.4, A5.9 e A5.22 referente as classificações E25XX-XX, ER25XX e E25XXTX-X o ensaio de resistência a corrosão deve ser realizado conforme especificação ASTM G 48 método A. B.5.2 Para os consumíveis das especificações AWS A5.4, A5.9 e A5.22 referentes as classificações E317L-XX E385-XX, ER317L, ER385, E317LTX-X o ensaio de resistência a corrosão deve ser realizado conforme especificação ASTM A 262 práticas A e B. B.5.3 Para os consumíveis das especificações AWS A5.4, A5.9 e A5.22 referentes as classificações E347-XX, ER347, ER321, E347TX-X o ensaio de resistência a corrosão deve ser realizado conforme especificação ASTM A 262 práticas A e E. B.6 Ensaios Mecânicos do Metal de Solda Depositado B.6.1 Objetivo Verificar se o consumível apresenta os resultados que atendam os requisitos de propriedades mecânicas requerido.

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B.6.2 Procedimento O ensaios mecânicos devem ser realizados conforme definido na especificação AWS aplicável. B.6.3 Bitola do Consumível As bitolas dos consumíveis para soldagem das peças de teste devem ser preferencialmente conforme abaixo:

a) eletrodo revestido: 3,2 mm; b) varetas: 3,2 mm; c) arames sólidos, arames tubulares ou compostos: 1,2 mm; d) eletrodos nus:

— arco submerso - 4,0 mm; — eletroescória - 3,0 mm; — eletrogás - 2,0 mm (Ar+CO2) - 3,0 mm (CO2) - 3,0 mm (Auto protegido).

NOTA 1 Caso o consumível não seja produzido na bitola indicada, deve-se usar a mais próxima

fabricada. NOTA 2 Os resultados obtidos nas bitolas avaliadas devem ser extrapolados para todas as demais

bitolas. B.6.4 Tipo de Corrente, Faixa de Corrente e Tensão no Arco O tipo de corrente, faixa de corrente e tensão devem ser conforme especificados pelo fabricante, caso não sejam indicados na AWS aplicável. NOTA No processo eletrodo revestido deve ser utilizada corrente contínua com polaridade inversa

(CC+). B.6.5 Pré-aquecimento e Temperatura Interpasse A temperatura do metal de base, antes da soldagem, e temperatura de interpasse devem ser conforme definido na especificação AWS aplicável. B.6.6 Tratamento Térmico Não é permitida a realização do tratamento térmico de envelhecimento do corpo de prova para retirada de hidrogênio. B.6.7 Ensaio de Tração da Amostra Deve ser efetuado de acordo com a Seção de Ensaios de Tração da última edição do AWS B4.0. B.6.8 Ensaio de Dobramento da Amostra Deve ser efetuado de acordo com a Seção de Ensaios de Tração da última edição do AWS B4.0. B.6.9 Ensaio de Impacto do Corpo-de-Prova Deve ser efetuado de acordo com as Seções referentes aos ensaios de impacto da última edição do AWS B4.0.

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B.6.9.1 Adicionalmente para os consumíveis das especificações AWS A5.18 classificação ER 70S-3, o critério de avaliação de resultados do ensaio de impacto sempre deve atender o estabelecido na Tabela B.2.

Tabela B.2 - Requisitos de Temperatura e Energia “Charpy V”

Temperatura de ensaio (ºC)

Valor individual (Joules)

Valor médio requerido para 3 CP’s (Joules)

- 45 20 27

NOTA Dois CP’s dos três CP’s considerados para o cálculo da média, devem ter valor igual ou maior ao valor da média requerida.

B.6.9.2 Adicionalmente, quando a tenacidade é pré-requisito de projeto, para os consumíveis das especificações AWS A5.5, A5.23, A5.28, A5.29, com sufixos B2 e B2L, o critério de avaliação de resultados do teste de impacto deve atender o estabelecido abaixo após 1 ciclo de TTAT, conforme Tabela B.3:


Temperatura de ensaio (ºC) Valor individual

(Joules) Valor médio requerido para 3 CP’s (Joules)

- 18 47 55


B.6.9.3 Adicionalmente, quando a tenacidade é pré- requisito de projeto, para os consumíveis das especificações AWS A5.5, A5.23, A5.28, A5.29, com sufixos B3 (e B3L), o critério de avaliação de resultados do ensaio de impacto deve atender o estabelecido abaixo após 1 ciclo de TTAT, conforme Tabela B.4:




- 30 47 55


B.6.9.4 Adicionalmente para os consumíveis das especificações AWS A5.5, A5.23, A5.28 e A5.29, com sufixo B9, o critério de avaliação de resultados do ensaio de impacto após 1 ciclo de TTAT sempre deve atender o estabelecido abaixo, conforme a Tabela B.5.




+ 20 22 34


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B.2.9.5 Adicionalmente para os consumíveis das especificações AWS A5.4, A5.9 e A5.22. referente as classificações E25XX-XX, ER25XX e E25XXT0-X, o critério de avaliação de resultados do ensaio de impacto deve atender o estabelecido na Tabela B.6.




- 46 19 27


B.7 Exame de Sanidade B.7.1 Objetivo Atestar a qualidade da sanidade da junta produzida e garantir que o corpo-de-prova esteja isento de defeitos que possam comprometer os resultados dos ensaios mecânicos. B.7.2 Procedimento O exame de sanidade (ensaio radiográfico) deve ser realizado conforme definido na especificação AWS aplicável. B.7.3 Método Padrão As radiografias devem ser realizadas conforme definido na especificação AWS aplicável, podendo ser substituído por exame de gamagrafia com o mesmo nível de qualidade definido pela especificação AWS. B.8 Cálculos da Eficiência de Deposição e Taxa de Deposição B.8.1 Objetivo Determinar a eficiência do eletrodo e taxa de deposição, permitindo a avaliação criteriosa das características técnicas e econômicas para a melhor escolha dentre os diversos fabricantes. Os ensaios devem ser realizados preferencialmente com diâmetro de 3,25 mm para eletrodo revestido. B.8.2 Procedimento B.8.2.1 Para determinação da Eficiência de Deposição, separar primeiramente dez eletrodos iguais do eletrodo a ser testado. B.8.2.2 A chapa de teste deve ser de aço-carbono com aproximadamente as seguintes dimensões: 300 mm (mín.) x 80 mm e espessura de 12,7 mm. Esta deve ser cuidadosamente pesada. B.8.2.3 Usar cinco eletrodos iguais e efetuar a soldagem sobre a chapa na posição plana. Usar amperagem máxima recomendada pelo fabricante. Reservar cinco pontas dos eletrodos usados com aproximadamente 50 mm.

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B.8.2.4 Completada a soldagem, remover cuidadosamente a escória e eventuais respingos da chapa e efetuar uma segunda pesagem. B.8.2.5 Pesar as cinco pontas dos eletrodos utilizados e os cinco eletrodos restantes. B.8.2.6 Para efetuar o cálculo do rendimento usar os seguintes dados:

D é o peso do metal depositado; A é o peso das cinco varetas com revestimento; S é o peso das cinco pontas dos eletrodos com revestimento.

B.8.2.7 Para determinar a Eficiência de Deposição, usar a fórmula abaixo:

100 . SA

D R

B.8.2.8 Para determinação da Taxa de Deposição, a fórmula abaixo deve ser utilizada:

T

D Td

Onde

D é a massa de metal depositado, em gramas; T é a tempo de abertura de arco, em minutos.

NOTA A intensidade de corrente utilizada no ensaio deve ser a máxima amperagem informada

pelo fabricante na posição plana. B.9 Ensaio de Dureza do Metal Depositado B.9.1 Objetivo Verificar se o consumível apresenta o requisito mínimo e médio de dureza requeridos na Tabela B.7. Aplicável somente para a especificação AWS A5.13 e AWS A5.21. B.9.2 Bitola do Consumível Deve ser usada bitola de 3,2 mm (1/8 in) para vareta e eletrodo revestido, e 1,2 mm para arame tubular. Extrapolar os resultados obtidos nesta bitola a todas as outras. B.9.3 Chapa para Deposição O metal de base a ser utilizado deve estar de acordo com o requerido na especificação AWS aplicável. B.9.4 Preparação dos Corpos-de-Prova Devem ser preparados e identificados três corpos-de-prova para deposição do metal de solda. As dimensões dos corpos-de-prova devem ser adequadas ao aparelho de ensaio de dureza que deve ser utilizado.

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B.9.5 Tipo de Corrente, Faixa de Corrente e Tensão no Arco Conforme indicação do fabricante. B.9.6 Pré-aquecimento e Temperatura Interpasse Conforme indicação do fabricante. B.9.7 Técnica de Soldagem A soldagem deve ser realizada utilizando-se a seguinte seqüência:

1º - executar a soldagem de uma camada com eletrodo E309L(Ø 3,25 mm). 2º - executar a soldagem de duas camadas com eletrodo ECoCr-A/C ou vareta

ERCoCr-A/C, devendo a espessura mínima de depósito ser de 5,5 mm, a partir da superfície da 1ª camada.

B.9.8 Tratamento Térmico Nenhum tratamento térmico deve ser aplicado nos corpos-de-prova. B.9.9 Preparação e Usinagem do Corpo-de-Prova A superfície do metal de solda depositado deve ser esmerilhada levemente até se conseguir uma superfície lisa o suficiente para medir a dureza. A espessura do depósito, após esmerilhamento, não deve ser inferior a 5,0 mm, a partir da espessura da 1ª camada. B.9.10 Ensaio de Dureza Deve ser efetuado de acordo com a última edição do documento ASTM E 18. B.10 Ensaio de Solda em Ângulo B.10.1 Objetivo Verificar se o consumível apresenta qualidade para efetuar soldas em ângulo dentro dos padrões mínimos requeridos. B.10.2 Procedimento de Soldagem O procedimento de soldagem e as dimensões da solda devem estar de acordo com o requerido na especificação AWS aplicável. B.10.3 Posição e Progressão de Soldagem Quando soldando na posição vertical, a progressão deve ser ascendente, exceto para o E7048 que deve ser descendente. B.10.4 Técnica de Soldagem No processo eletrodo revestido, o consumível deve ser continuamente gasto até dentro do comprimento máximo permitido de 50 mm. Eletrodos adicionais, se necessário, devem ser usados para completar a solda, consumindo cada eletrodo como dito acima. Para o processo arame tubular a solda deve ser iniciada e completada de uma só vez.

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B.10.5 Bitola do Consumível Deve ser usada bitola de 3,2 mm para o processo eletrodo revestido e 1,2 mm para o processo arame tubular. Extrapolar os resultados obtidos nesta bitola para todas as outras. B.10.6 Tipo de Corrente, Faixa de Corrente e Tensão no Arco O tipo de corrente, faixa de corrente e tensão devem ser conforme especificados pelo fabricante, caso não sejam indicados na norma AWS aplicável. B.11 Critérios de Aceitação B.11.1 Consideração Os únicos critérios de avaliação que devem ser considerados como eliminatórios são aqueles relacionados às propriedades mecânicas, análise química, teor de ferrita, teor de hidrogênio, exame de sanidade, resistência à corrosão e ensaio de solda em ângulo do eletrodo em ensaio. B.11.2 Ensaio de Análise Química Os requisitos de análise química devem estar em conformidade com as condições estabelecidas na especificação AWS aplicável e com o requerido em B.4.1 a B.4.9. B.11.3 Ensaio de Teor de Ferrita Os requisitos de teor de ferrita devem estar em conformidade com as condições estabelecidas no B.4.8. B.11.4 Ensaio de Hidrogênio Difusível Os requisitos de teor de Hidrogênio Difusível devem estar em conformidade com as condições estabelecidas em B.4.9. B.11.5 Ensaio de Resistência à Corrosão

a) os requisitos do ensaio de resistência à corrosão, realizados conforme especificação ASTM G 48 Método A devem atender ao estabelecido na NORSOK M-601;

b) os requisitos do ensaio de resistência à corrosão, realizados conforme especificação ASTM A 262 Práticas A, B e E devem atender ao estabelecido na referida norma.

B.11.6 Ensaio de Tração do Metal de Solda Os requisitos de resistência à tração, resistência ao escoamento e alongamento para o ensaio de tração do metal de solda como depositado devem estar em conformidade com as condições estabelecidas na especificação AWS aplicável e com o requerido no B.6.7. B.11.7 Ensaio de Dobramento do Metal de Solda Os requisitos de dobramento do metal de solda como depositado devem estar em conformidade com as condições estabelecidas na especificação AWS aplicável.

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B.11.8 Ensaio de Impacto Os requisitos de impacto devem estar em conformidade com as condições estabelecidas na especificação AWS aplicável e com o requerido no B.6.9. B.11.9 Exame de Sanidade (Radiografia/Gamagrafia) As radiografias dos conjuntos preparados para ensaios não devem indicar trincas ou zonas de fusão incompleta, nem quaisquer porosidades ou inclusões de escória acima dos limites permitidos na especificação AWS aplicável. NOTA Quando da avaliação das radiografias deve ser descartado um comprimento de 25 mm em

cada extremidade das soldas de ensaio. B.11.10 Ensaio de Dureza Os valores de dureza média dos corpos-de-prova devem estar de acordo com os valores indicados na Tabela B.7.

Tabela B.7 - Ensaio de Dureza

Especificação Classificação Valor Mínimo

Individual Valor médio

Mínimo

ECoCr-A 39 Rockwel C 42 Rockwel C AWS A5.13

ECoCr-C 50 Rockwel C 53 Rockwel C

ERCoCr-A 39 Rockwel C 42 Rockwel C

ERCoCr-C 50 Rockwel C 53 Rockwel C AWS A5.21

ERCCoCr-A 39 Rockwel C 42 Rockwel C

B.11.11 Ensaio de Solda em Ângulo Os requisitos para o ensaio de solda em ângulo devem estar em conformidade com o estabelecido na especificação AWS aplicável. Adicionalmente, para o processo eletrodo revestido, devem ser avaliados: instabilidade do arco, existência de arco lateral, facilidade de remoção da escória, comportamento do revestimento após aquecido e intensidade de salpicos durante a soldagem.

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ÍNDICE DE REVISÕES

REV. A, B, C e D

Não existe índice de revisões.

REV. E

Partes Atingidas Descrição da Alteração

Todas Revisadas

REV. F

Partes Atingidas Descrição da Alteração

Todas Revisadas

IR 1/1

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