RENATO PAULO REZENDE
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Resumo IPEN-doc 25324 Caracterização microestrutural de juntas de Inconel 718 brasadas a vácuo2018 - REZENDE, R.P.; NEVES, M.D.As grades espaçadoras fazem parte do conjunto do Elemento Combustível (EC) do reator tipo PWR (Pressurized Water Reactor). Essas grades mantêm a posição das varetas combustíveis dentro do arranjo do EC, conservando entre elas o espaçamento necessário ao funcionamento do reator. As grades são fabricadas a partir da união dos pontos de interseção de tiras estampadas de Inconel 718, por um processo de junção denominado brasagem. Para esse processo, essas tiras são revestidas com uma fina camada de níquel por meio de eletrodeposição com a finalidade de proteger contra oxidação e permitir uma melhor fluidez e molhabilidade do material de adição nas tiras durante a brasagem. O metal de adição utilizado consiste em uma pasta de brasagem a base de Ni-Cr-P (níquel-cromo-fósforo), que é adicionada, em forma de gota, sobre a junta com auxílio de uma seringa. O fósforo contido no material de adição age como depressor de temperatura eutética com objetivo de obter a brasagem da junta em temperaturas menores, abaixo da temperatura liquidus do metal de base. As juntas de brasagem são montadas com uma folga de 0,025 mm. Essas juntas de Inconel 718 quando submetidas a altas temperaturas sofrem oxidação mesmo quando revestidas com uma fica camada de níquel, o que prejudica a molhabilidade e a brasagem da junta. O objetivo do trabalho é fazer a caracterização da junta brasada para avaliar o efeito da oxidação da tira de Inconel 718 na molhabilidade do metal de adição líquido. Para isto foram preparados corpos de prova de tiras lisas de Inconel 718 com 0,35 mm de espessura revestidas com níquel e sem revestimento, adicionado o metal de adição e levadas ao forno em vácuo de 10-3 mbar, numa temperatura de 1050 º C por 5 minutos. Após a brasagem, as juntas são resfriadas dentro do forno até a temperatura ambiente. As amostras foram preparadas por metalografia e caracterizadas utilizando microscopia ótica, microscopia eletrônica de varredura e ensaio mecânico de microdureza. Utilizando a técnica EDS (Espectroscopia de Energia Dispersiva) foi observado que o material de base apresenta carbonetos de nióbio e titânio não dispersos na matriz do Inconel 718. No ensaio visual foi possível observar que as tiras revestidas com níquel apresentaram menor oxidação e maior molhabilidade do material de adição quando comparado com a tira sem revestimento de níquel. A dissolução do material base aumenta nesta região quando aumentamos o tempo de exposição a altas temperaturas combinadas com tempos longos.Dissertação IPEN-doc 20919 Soldagem de juntas tubulares de aço inoxidável austenítico AISI 348 para varetas combustíveis em reatores nucleares2015 - REZENDE, RENATO P.Os aços inoxidáveis têm um amplo campo de aplicação, por ter alta resistência mecânica e à corrosão quando trabalha em temperaturas elevadas. Uma aplicação recorrente é em reatores nucleares, podendo ser utilizado no vaso de pressão e nas estruturas de contenção do reator. O aço inoxidável austenítico foi muito utilizado no núcleo de reatores para revestimento do combustível nuclear. No entanto, foi substituído por uma liga de zircônio denominada zircaloy, em consequência da menor absorção de nêutrons térmicos desta liga. Após o acidente de Three Miles Island o aço inoxidável voltou a ser usado para esta aplicação. Para atenuar a corrosão intergranular, muito característica em aços inoxidáveis austeníticos, utiliza-se elementos estabilizantes como o nióbio. O aço inoxidável AISI 348 é estabilizado com nióbio. Neste trabalho, estudou a soldagem de tubos de AISI 348 e tampões de mesmo material soldados pelo processo GTAW (Gas Tungsten Arc Welding) sob diversas condições, procurando-se obter penetração de soldagem de 110 % da espessura do tubo e reforço do cordão de solda inferior a 0,15 mm. As amostras soldadas foram submetidas à caracterização microestrutural com microscopia ótica e microscopia eletrônica, utilizando também a técnica EDS (Espectroscopia de Energia Dispersiva). Foram realizados ensaios mecânicos de tração, fadiga, microdureza Vickers e arrebentamento, como também verificado a susceptibilidade à corrosão intergranular. O cordão de solda passou por ensaios não destrutivos de inspeção visual, dimensional, líquido penetrante, raios X e ensaio de estanqueidade por fuga de gás hélio. A microdureza não apresentou diferenças nas regiões da solda, não sendo possível identificar claramente a zona afetada pelo calor. O arrebentamento ocorreu a uma distância acima de 30 mm do cordão de solda, sendo o resultado considerado aprovado. No ensaio de tração, a ruptura ocorreu no cordão de solda e no metal de base tubo, o local da ruptura dependeu do afastamento lateral do eletrodo em relação à junta soldada. O ensaio de fadiga com corrente de 40 A obteve número de ciclos de 2,14 x 105. Este valor é 50% maior no tempo de vida comparado com amostra de 30 A. No ensaio de corrosão intergranular, as amostras que foram submetidas não apresentaram sensitização no contorno de grão. A análise por EDS identificou áreas com carbonetos oriundos do processo de fabricação do tubo.Artigo IPEN-doc 20399 Soldagem circunferencial de tubos de aço inoxidável AISI 348 usando o processo GTAW2014 - REZENDE, RENATO P.; NEVES, MAURICIO D.M. das