apostila processos de fabricao soldagem 2020 geral

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NOÇÕES BÁSICAS SOBRE ENSAIOS NÃO 
DESTRUTIVOS, SEGURANÇA, PROCESSOS DE 
FABRICAÇÃO, SOLDAGEM, TERMINOLOGIA DE 
SOLDAGEM E DESCONTINUDADES 
 
 
 
NOME DO PARTICIPANTE 
 
__________________________________________ 
 
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 CETRE-APOSTILA DE END BASICO-PROCESSOS DE FABRICAÇÃO E SOLDAGEM 
CAPITULO 1 
-CONCEITOS BÁSICOS DE ENSAIOS NÃO DESTRUTIVOS 
 
“São ensaios que, quando realizado sobre peças semi-acabadas e acabadas, não prejudicam, 
nem interferem com o uso futuro da mesma”. Tal definição, usada internacionalmente e aceita 
pela maioria dos profissionais que dele se utiliza, diz claramente: “ensaios que não prejudicam, 
ou que não afetam o funcionamento futuro da peça (no todo ou em parte) ”. 
Os ensaios não destrutivos envolvem todos os métodos para a medição e detecção de 
propriedades, capacidade de desempenho dos materiais metálicos, partes e peças de 
equipamentos e estruturas, por meio de energias físicas que não danificam as mesmas. 
Uma das principais ferramentas do Controle da Qualidade e utilizados no ensaio de produtos: 
- Soldados 
- fundidos 
- forjados 
- laminados 
- entre outros, 
Com vasta aplicação nos setores petroquímico, nuclear, aeroespacial, siderúrgico, naval, 
autopeças, transporte rodo - ferroviários. 
 
1.1 - Vantagens na aplicação 
As vantagens na aplicação dos ensaios não destrutivos podem ser divididas em quatro 
categorias: 
 
a) Aumento da produtividade 
Dada as informações recebidas com o resultado do ensaio poderá: 
 evitar desperdício de material; 
 reduzir o volume de refugos; 
 auxiliar na utilização da matéria prima; 
 reduzir o consumo; 
 reduzir o tempo de produção; 
 evitar divergências em relação às especificações de qualidade, melhorando a 
uniformidade do produto; 
 diminuir os custos de operação e produção 
 auxiliar no controle do processo; 
 dar informações necessárias para que materiais defeituosos ainda possam ser 
recuperados; 
 propiciar um acompanhamento do projeto; 
 identificar a existência de materiais inaceitáveis. 
 
b) Aumento na eficiência e performance do equipamento 
 localizando regiões de tensões mecânicas; 
 localizando falhas de fadiga; 
 detectando o mau funcionamento de equipamentos vitais; 
 diminuindo os custos de operação. 
 as peças e equipamentos não quebram ao mesmo tempo, devido ao projeto ser 
diferente uma das outras 
c) Segurança 
 prevenindo acidentes; 
 prevenindo prejuízos à vida e ecologia; 
 
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 prevenindo prejuízos financeiros. 
 
d) Identificação de materiais 
 possibilita sua classificação; 
 define diferenças no tratamento térmico executado; 
 define diferenças nas propriedades físicas e químicas; 
 define diferenças nas propriedades metalúrgicas. 
 
 1.2- Tipos de ensaios não destrutivos: 
Entre outros podemos citar os seguintes métodos de ensaios não destrutivos atualmente 
utilizados: 
 Ensaio Visual; 
 Ensaio por Líquidos Penetrantes; 
 Ensaio por Partículas Magnéticas; 
 Ensaio por Correntes Parasitas; (eddy current) 
 Ensaio por ultrassom 
 Ensaio radiográfico 
 Termografia 
 Medição e análise de vibrações 
 Ensaio de Detecção de Vazamento; (leak testing) 
 
Quais são os critérios para selecionar os ENDs: 
Como vimos, é extensa a lista dos ensaios não destrutivos, oferecendo então uma opção 
muito grande na seleção e escolha do indicado para cada caso em particular. 
Na seleção do método deve-se ter em mente que um método pode complementar outro e que 
diversos ensaios podem ser aplicados num mesmo equipamento. 
 
¨Um importante conceito de um método de end não substitui o outro eles se 
complementam¨. 
A seleção deve ser baseada nas seguintes variações: 
 Tipo, origem e localização da descontinuidade a ser detectada; 
 Processo de fabricação inerente; 
 Acesso à região a ser ensaiada; 
 Nível de qualidade desejado; 
 Disponibilidade de equipamentos; 
 Custos. 
2. Ensaio Visual 
O ensaio visual é o ensaio não destrutivo básico. Todos os outros ensaios não destrutivos 
devem ser executados após uma boa inspeção visual, que pode ser feito, à vista desarmada, 
com o auxílio de lupa ou com aparelhos ou instrumentos para inspeção remota. 
A norma Petrobrás N-1597, fixa as condições exigíveis para a realização do ensaio visual. 
 
2.1. Finalidades do ensaio 
O ensaio visual, no controle de qualidade, é utilizado antes e após qualquer operação de 
soldagem. 
Antes da soldagem a inspeção visual tem por finalidade: 
a) detectar defeitos de geometria da junta, tais como: 
 Ângulo do bisel 
 Ângulo do chanfro 
 
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 Nariz do bisel 
 Abertura da raiz 
 Alinhamento das partes a serem soldadas. 
 
b) detectar descontinuidades no metal de base, como por exemplo: 
 Dupla-laminação 
 Segregação. 
Após a operação de soldagem, o ensaio visual tem por finalidade detectar possíveis 
descontinuidades induzidas na soldagem. 
NOTA: Os termos de descontinuidades utilizados, estão definidos na norma Petrobrás N-1738 
- Descontinuidades em Juntas Soldadas, Fundidos, Forjados e Laminados. Esta deve ser 
consultada em caso de dúvidas. 
Além de sua aplicação na soldagem, o ensaio se aplica, de uma maneira geral, na 
detecção de irregularidades superficiais de vários tipos, tais como: dobras de 
laminação de chapas, pontos e estados de corrosão, evidências de vazamento, 
acabamento de peças usinadas ou forjadas e identificação de estados de superfície. 
 
2.2 Sequência do Ensaio 
Basicamente, a sequência de cada ensaio visual se compõe de apenas duas etapas: 
 Preparação da superfície, quando necessário. 
 Inspeção pelo método visual previsto no procedimento qualificado, sempre 
sob iluminação adequada. 
Há, porém, uma sequência correta de execução do ensaio, que normalmente é efetuado mais 
de uma vez ao longo de uma operação de soldagem. Desta maneira, evita-se, no início, 
incorreções que trariam problemas para serem corrigidos mais tarde, como por exemplo, 
ajustagem incorreta de juntas. 
 
2.3 Vantagens 
 O ensaio visual é o ensaio não destrutivo de mais baixo custo. 
 O ensaio visual permite detectar e eliminar possíveis descontinuidades antes de se 
iniciar ou completar a soldagem de uma junta. 
 O ensaio visual detecta as descontinuidades maiores e geralmente indica pontos de 
prováveis descontinuidades, que devem ser inspecionados por outros ensaios não 
destrutivos. 
 Um ensaio visual bem executado proporciona uma diminuição da quantidade de 
reparos de solda, uma maior produção dos outros ensaios não destrutivos e 
consequentemente diminui o custo da obra. 
 
2.4 Limitações e Desvantagens 
 O ensaio visual depende grandemente da experiência e conhecimento de soldagem 
por parte do inspetor. O inspetor deve estar familiarizado com o projeto e os 
requisitos de soldagem. 
 O ensaio visual é limitado à detecção de defeitos superficiais. 
 
3.0 Teste por Ponto e Teste Magnético 
O teste por ponto e teste magnético é um ensaio de fácil execução, é um meio rápido e seguro 
para identificação dos metais e ligas metálicas mais utilizados na indústria do petróleo. O 
reconhecimento dos metais e ligas metálicas é feito através de suas propriedades físicas e 
químicas. 
 
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Para a execução do ensaio propriamente dito, lança-se mão do princípio físico do magnetismo, 
que é uma característica intrínseca dos materiais. Através do magnetismo pode-se separar os 
materiais em três grupos: Magnéticos, levemente magnético e não-magnéticos. Após esta 
primeira separação, pode-se identificar o material de cada grupo, lançando mão agora das 
propriedades químicas, que são verificadas pela capacidade de reação, espontânea ou 
forçada,quando na presença de determinadas soluções químicas. 
 
 
 
 
 
Materiais identificáveis: 
 ferro fundido; 
 aço carbono; 
 aços ligas; 
 aços inoxidáveis austeníticos AISI série 300 (304, 316, 317, 321, 347); 
 aços inoxidáveis ferríticos ou martensíticos (AISI série 400); 
 Ligas de cobre (Latão, Cupro-niquel); 
 Ligas patenteadas (Hasteloy, Inconel, Monel, Stellite); 
 
3.1 Vantagens do Teste por pontos 
 Baixo custo e rapidez 
 Muitas variáveis podem prejudicar o ensaio 
 
3.2 Desvantagens do Teste por pontos 
 Material não pode conter nenhuma sujeira 
 Não apresenta precisão 
 Teste qualitativo 
4.0 Teste de Estanqueidade ou detecção de vazamentos 
Este teste tem como objetivo principal a detecção de defeitos passantes em soldas, como por 
exemplo as soldas de chapas de reforço; soldas em ângulo de juntas sobrepostas do fundo 
de tanques de armazenamento e soldas em ângulo de ligação fundo-costado. É utilizado 
também para a detecção de defeito passantes em chapas e fundidos. 
Convém ressaltar que os testes pneumáticos e os testes hidrostáticos não se 
caracterizam como ensaio de estanqueidade, embora eles proporcionam a detecção de 
vazamentos, pois, na realidade, eles têm por objetivo principal, a análise de resistência, 
mecânica, deformação e recalques estruturais do equipamento. 
4.1 Ensaio de formação de bolhas com pressão positiva 
Um dos métodos baseia-se na aplicação de uma solução formadora de bolhas, estando cada 
trecho inspecionado sujeito a um vácuo parcial de no mínimo 14 kpa (0,1428kgf/cm2 ou 2psi). 
Forçando a passagem de ar e formando bolhas no interior da caixa de vácuo. 
Figura 1 – Kit de 
Reagentes 
Figura 2 – Polarização 
Eletrônica 
 
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A figura 3 abaixo mostra o exemplo do teste das soldas de uma chapa de reforço de um bocal: 
 
 
 
 
 
 
As normas estipulam a faixa de pressão para execução do teste, cuidados especiais devem 
ser tomados, para que a pressão, não ultrapasse o valor máximo estabelecido, de modo a 
eliminar a possibilidade de empolamento de chapas e/ ou danos a soldas, equipamentos ou 
peças. 
Também grandes vazamentos podem não ser detectados em virtude do grande fluxo de ar 
“soprar” a solução tão rápido que não há formação de bolhas. 
 
4.2- Sequência do Ensaio Formação de Bolhas com pressão Positiva. 
 
Limpeza – deve ser efetuada a limpeza das soldas, equipamentos ou peças a serem 
inspecionadas, que devem estar livres de argamassa, óleo, pintura, graxa e outros 
contaminantes. 
 
Vedação – as aberturas em peças ou equipamentos devem ser vedadas, de modo a 
possibilitar a pressurização destes. 
 
Pressurização – é feita a pressurização da peça ou equipamento até a pressão de teste 
(pressão manométrica). 
 
Tempo de pressurização – antes de se iniciar o ensaio, a pressão deve ser mantida por um 
período de no mínimo 15 minutos. 
 
Inspeção – é feita a aplicação da solução formadora de bolhas sobre o local em inspeção e 
verifica-se a existência ou não de bolhas, provenientes de vazamento oriundo de defeito 
passante. 
 
Limpeza. 
 
Relatar os resultados. 
4.3 - Ensaios de Formação de Bolhas com pressão Negativa 
 
Figura 3 - Teste das soldas de uma chapa de reforço de um bocal 
 
 
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É o método pelo qual se detecta defeitos passantes, através da aplicação da solução 
formadora de bolhas, estando cada trecho inspecionado sujeito a um vácuo parcial de no 
mínimo 14 Kpa (0,15 Kgf/ cm2 psi), abaixo da pressão absoluta, o qual é obtido no interior de 
uma caixa de vácuo. 
 
A grande utilização do teste de formação de bolhas, por pressão negativa se dá na inspeção 
de soldas em ângulo de juntas sobrepostas do fundo e das juntas de ângulos da ligação fundo-
costado de tanques de armazenamento. 
 
4.4 Sequência do Ensaio de Formação de Bolhas com pressão negativa 
 
Limpeza – deve ser efetuada a limpeza das soldas, equipamentos ou peças a serem 
inspecionadas, que devem estar livres de argamassa, óleo, pintura, graxa e outros 
contaminantes. 
 
Inspeção – aplica -se a solução formadora de bolhas na região a ser inspecionada, posiciona-
se a caixa de vácuo, aguarda-se o tempo para o estabelecimento da pressão requerida e 
verifica-se a existência ou não de bolhas provenientes de vazamento oriundo de defeito 
passante. 
Limpeza. 
Relatar os resultados. 
 
5.0 ENSAIO POR LIQUIDO PENETRANTE 
O ensaio por meio de líquido penetrante é relativamente simples, rápido e de fácil execução. 
É utilizado na detecção de descontinuidades abertas para a superfície de materiais sólidos 
não porosos. A detecção das descontinuidades independe: do tamanho, orientação, 
configuração da descontinuidade e da estrutura interna ou composição química do material. 
A norma Petrobrás N-1596, fixa as condições exigíveis na realização do ensaio não destrutivo 
por meio de líquido penetrante. 
 
5.1 Características e Tipos de Líquido Penetrante 
O líquido penetrante é um líquido de grande poder de penetração e alta ação capilar. Contém 
em solução ou suspensão pigmentos coloridos ou fluorescentes, que vão definir a sua 
utilização: 
Tipo I - Penetrante fluorescente - É utilizado em ambientes escuros sendo visível com luz 
ultravioleta (luz negra). 
Tipo II - Penetrante visível (não fluorescente) - É utilizado em ambientes claros, sendo 
visível com luz natural. 
Além da visibilidade, os penetrantes podem variar quanto à forma em que é removido o seu 
excesso. 
Os penetrantes, quanto à remoção do seu excesso, podem ser classificados como: 
A - Removível com água. 
B - Removível com água após emulsificação, lipofílico. 
C - Removível com solvente. 
Figura 4: Tipo de 
Caixa de Vácuo 
 
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D - Removível com água após emulsificação, hidrofílico. 
 
5.2 Características do Revelador 
O revelador fundamentalmente é um talco aplicado de forma seca, úmida ou líquida, que tem 
como função retirar o penetrante das descontinuidades e conduzi-lo para a superfície dando 
uma indicação colorida ou fluorescente destas descontinuidades. 
 
5.3 Sequência do Ensaio 
Basicamente, o ensaio por líquido penetrante se compõe de cinco etapas: 
 
1- Limpeza Inicial - A superfície a ser examinada e todas as áreas adjacentes dentro de 
pelo menos 25 mm devem estar secas, sem graxa, óleo, ferrugem ou sujeira, sendo que, 
no caso de soldas, toda a escória deve ser cuidadosamente removida. 
 
2- A limpeza inicial tem como objetivo remover contaminantes, que poderiam mascarar os 
resultados do ensaio, das proximidades e de dentro de possíveis descontinuidades. 
 
3- Aplicação do Penetrante - Após passado o tempo de evaporação do produto utilizado na 
limpeza inicial, aplica-se o líquido penetrante, de modo que cubra toda a área a ser 
examinada. Esta aplicação pode ser feita por pincel, pulverização, por aerosol ou 
derramamento. O penetrante, por ação capilar, migra para dentro de possível 
descontinuidade durante o tempo de penetração. 
 
4- Remoção do Excesso do Penetrante - Após decorrido o tempo de penetração, remove-
se o excesso de líquido penetrante da superfície da peça examinada, observando sempre 
que cada tipo de penetrante tem características e cuidados especiais de limpeza. 
 
5- Aplicação do Revelador - Após decorrido o tempo de secagem do produto utilizado na 
remoção do excesso de penetrante, aplica-se uma fina camada de revelador na região a 
ser examinada. 
 
6- Inspeção Final - O inspetor inspeciona visualmente a peça examinada procurando 
indicações de descontinuidades, tais como trincas, falta de fusão, poros, porosidade 
agrupada, etc. 
 
5.4 Vantagens 
 O ensaio por meio de líquido penetrante tem sensibilidade muito boa e detecta até 
descontinuidades muito pequenas. 
 A forma da peça não é um problema, pois é um método que se aplica tanto a 
superfícies planas quanto a superfícies curvas. 
 É um ensaio rápido,de fácil execução e custo relativamente baixo. 
 É aplicável em materiais magnéticos e não magnéticos. 
 Para o treinamento de operadores e inspetores se requer menor tempo que para os 
outros tipos de ensaios não destrutivos. 
 
5.5 Limitações e Desvantagens 
 Detecta somente descontinuidades abertas para a superfície e que não estejam 
obstruídas. 
 Não proporciona registro permanente dos resultados. 
 
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 O resíduo de penetrante que permanece nas descontinuidades (pois os penetrantes 
são de remoção muito difícil) pode ser prejudicial à peça ou solda quando em 
serviço. 
 
6.0 ENSAIO POR PARTICULAS MGNETICAS 
O ensaio por meio de partículas magnéticas é utilizado para localizar descontinuidades 
superficiais e sub-superficiais em peças de material ferromagnético, tais como, as ligas de 
ferro e níquel. O método consiste na aplicação de uma corrente de magnetização, ou de um 
campo magnético à peça inspecionada, com o objetivo de se ter um campo magnético nesta. 
A presença de descontinuidades superficiais ou sub-superficiais irá produzir campos de fuga 
na região da descontinuidade, causando uma polarização localizada, que é detectada pelas 
partículas ferromagnéticas que são aplicadas sobre a peça (figura 5). 
Os tipos de corrente são: 
-Corrente Contínua (CC): 
-Corrente Alternada (CA): 
-Corrente Retificada de meia onda (CRMO): 
-Corrente Retificada de onda completa (CROC): 
-Corrente Retificada Trifásica de onda completa (CRTOC): 
 
 
 
Figura 5 –campo de fuga 
 
6.1.Tipos de Correntes: 
 
 
 
 Figura 6: Corrente Contínua (CC) Figura 7: Corrente Alternada (CA) 
 
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6.2 Técnicas de Ensaio 
 
6.2.1 Técnica do Yoke 
 
Existem dois tipos de Yokes; o yoke permanente e o yoke eletromagnético, sendo que a 
norma Petrobrás N-1598 apenas permite o uso de yoke eletromagnético de corrente alternada, 
pelo fato do mesmo apresentar as melhores características de detecção de descontinuidades. 
O yoke eletromagnético consiste basicamente de uma bobina enrolada em um entreferro ou 
núcleo em forma de “U”. 
O yoke induz na peça um campo magnético longitudinal, que é gerado por corrente alternada. 
Durante a inspeção, as descontinuidades são detectadas entre os pontos de contato do yoke, 
em uma direção aproximadamente perpendicular às linhas de força do campo magnético 
estabelecido na peça. 
 
6.2.2 Técnica dos Eletrodos 
Esta técnica consiste na injeção de corrente na peça através de dois eletrodos que são 
alimentados por um gerador de corrente, contínua ou retificada de meia onda. A corrente ao 
passar pela peça, provoca um campo magnético circular na mesma. 
A intensidade de corrente a ser utilizada depende da distância entre os eletrodos e da 
espessura da peça a ser inspecionada. 
Durante a inspeção as descontinuidades são detectadas entre os pontos de contato dos 
eletrodos, numa direção aproximadamente perpendicular às linhas de força do campo 
magnético estabelecido na peça. 
Figura 8: Corrente alternada retificada 
de meia onda (CRMO) 
Figura 9: Corrente alternada retificada de 
onda completa (CROC) 
Figura 10: Corrente alternada trifásica 
retificada de onda completa (CROC) 
 
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6.2.3 Técnica da Bobina 
Esta técnica consiste na indução de um campo magnético longitudinal à peça a ser 
inspecionada, podendo esta indução ser feita de duas maneiras: 
a) Enrolando-se um cabo em torno da peça, de modo que a peça funcione como o núcleo de 
uma bobina. 
b) No caso de peças pequenas, colocam-se as mesmas no interior de uma bobina. Para esta 
técnica pode-se utilizar as correntes contínua ou retificada de meia onda. A intensidade de 
campo magnético necessária, deve ser calculada tendo por base o comprimento ( L ) e o 
diâmetro ( D ) da peça a ser inspecionada. 
Durante a inspeção, as descontinuidades são detectadas simultaneamente em toda a peça, 
numa direção aproximadamente perpendicular às linhas de força do campo magnético gerado. 
 
 
 
 
6.2.4 Técnica do Contato Direto 
Esta técnica consiste na indução de um campo magnético circular à peça a ser inspecionada, 
pela aplicação de corrente contínua ou retificada de meia-onda pelas extremidades da peça. 
A intensidade de corrente de magnetização necessária, deve ser calculada tendo como base 
a maior dimensão, da peça, transversal a passagem da corrente. 
Durante a inspeção, as descontinuidades são detectadas simultaneamente em toda a peça, 
numa direção aproximadamente perpendicular às linhas de força do campo magnético 
formado. 
 
6.2.5 Partículas Ferromagnéticas 
As partículas ferromagnéticas indicam a existência das descontinuidades, aderindo aos locais 
onde existem campos de fuga. 
A fim de aumentar o contraste com a superfície em inspeção, as partículas podem ser: 
Coloridas - Visíveis sob luz normal 
As cores mais usuais são: 
 preta 
 cinza 
 vermelha 
 Fluorescentes - Visíveis sob luz negra 
Quanto ao método de aplicação as partículas se classificam em: 
- Partículas para via seca - Aplicam-se simplesmente o pó seco sobre a peça. 
- Partículas para via úmida - Aplicam-se uma suspensão em meio líquido sobre a peça a 
ser examinada. Os veículos mais utilizados são água e querosene. A relação 
líquido/partículas deve variar dentro de uma faixa pré-determinada. 
 
6.2.6 Sequência do Ensaio 
Basicamente, a inspeção por meio de partículas magnéticas, se compõe das seguintes 
etapas: 
Limpeza - A superfície a ser inspecionada e qualquer área adjacente dentro de pelos menos 
25 mm devem estar livres de sujeira, graxa, óleo, carepa, escória, fluxo ou qualquer impureza 
que possa prejudicar a resolução e a sensibilidade do ensaio. 
 
Magnetização da Peça - Escolhe-se a técnica de magnetização segundo o procedimento de 
inspeção qualificado, que pode ser qualquer das técnicas citadas anteriormente. Observar 
sempre a sobreposição especificada para as técnicas do yoke e dos eletrodos. Observar ainda 
 
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que a peça seja magnetizada em duas direções diferentes, isto é, as linhas de força da 
primeira magnetização devem ter direções aproximadamente a 90º das da segunda 
magnetização, de modo a que toda descontinuidade, independentemente de sua orientação 
seja detectada. 
 
Aplicação das Partículas - Enquanto a peça está sujeita ao campo magnético, aplica-se as 
partículas, por via-seca ou via-úmida, as quais são atraídas para os possíveis campos de fuga 
existentes na peça. 
 
Inspeção Final - Enquanto a região inspecionada está sujeita à aplicação do campo 
magnético, o inspetor deve procurar indicações de descontinuidades, tais como trincas e falta 
de fusão. 
 
6.3 Vantagens 
 Detecta descontinuidades sub-superficiais. 
 Fornece resultados imediatos, não tendo os tempos de espera requeridos pelo 
ensaio por meio de líquido penetrante. 
6.4 Limitações e Desvantagens 
 O ensaio por partículas magnéticas aplica-se somente a materiais ferromagnéticos. 
 A inspeção de áreas com materiais de características magnéticas muito diferentes 
dificulta bastante a inspeção. 
 A geometria da peça pode dificultar e/ou tornar a inspeção não confiável, ou mesmo 
impossível em alguns casos. 
 
7.0 ENSAIO POR ULTRASSOM INDUSTRIAL 
O ensaio por ultrassom usa a transmissão do som, que é uma forma de energia mecânica em 
forma de ondas, a frequências acima da faixa audível. Daí o nome ultrassom. 
O ensaio pelo técnica pulso-eco consiste basicamente de pulsos de alta frequência, emitidos 
pelo cristal, que caminham através do material. Estes pulsos refletem quando encontram uma 
descontinuidade ou uma superfície do material. Esta energia mecânica (som) é recebida de 
volta pelo cristal, que transforma o sinal mecânico em sinal elétrico, que é visto na tela do 
aparelho (figura 11). 
 
 
Figura11-esquema básico técnica pulso eco 
 
7.1 Transdutores (Cabeçotes) 
Os transdutores utilizados na construção dos cabeçotes de ultra-som são os responsáveis 
pela transmissão de energia mecânica para a peça, e também são eles que transformam a 
energia mecânica recebida no sinal elétrico que é visto na tela do aparelho (Figura 48). 
 
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Figura 12 –pulso sônico se propagando na peça- onda mecânica. 
 
Um transdutor transforma uma tensão pulsante de alta frequência em energia mecânica 
(vibracional) e vice-versa. O transdutor é um cristal especial polarizado, que muda de 
dimensão quando uma tensão elétrica é aplicada. Quando a tensão é aplicada, o cristal 
aumenta ligeiramente de espessura e quando a tensão é retirada o cristal retorna à sua 
espessura original. Quando o cristal é ligado a um gerador de pulsos de alta frequência, o 
cristal aumenta e diminui de espessura em uníssono com os pulsos de tensão. Se o cristal for 
acoplado à superfície de uma peça de aço, ele vai agir como um “martelo ”ultrassônico”. 
O som ou energia vibracional é transmitido através do aço em uma linha relativamente reta, a 
uma frequência tão alta que não se pode ouvi-lo e a uma amplitude tão pequena que não se 
pode senti-lo. 
Aos cristais que se deformam em função de uma tensão elétrica aplicada e que geram uma 
tensão elétrica quando deformados dá-se o nome de cristais piezoeléctricos. 
 
7.2 Cabeçote Normal 
Compõe-se basicamente de um cristal piezelétrico, disposto em um plano paralelo ao plano 
da peça a ser examinada (Figura 13). 
 
Figura 13-cabeçote normal 
 
7.3 Cabeçote Duplo-Cristal 
Compõe-se basicamente de dois cristais piezoeléctrico, um agindo como emissor e outro 
como receptor, dispostos em um plano aproximadamente paralelo ao da peça a ser 
examinada ou focados num ponto situado a uma distância determinada (Figura 14). 
 
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 CETRE-APOSTILA DE END BASICO-PROCESSOS DE FABRICAÇÃO E SOLDAGEM 
 
Figura 14-cabeçote duplo cristal 
7.4 Cabeçote Angular 
Compõe-se basicamente de um cristal piezoeléctrico disposto em ângulo em relação ao plano 
da peça a ser examinada (Figura 15). 
Os cabeçotes angulares mais usuais são os de 45º, 60º, 70º, e 80º. 
 
 
Figura 15-cabeçote angular 
7.5 Acoplante 
O acoplante é qualquer substância (usualmente líquida, semilíquida ou pastosa), introduzida 
entre o cabeçote e a superfície da peça em inspeção com o propósito de transmitir vibrações 
de energia ultrassônica entre ambos. Ele tem a finalidade de fazer com que a maior parcela 
possível de som seja transmitida do cabeçote à peça e vice-versa, o que não aconteceria se 
existisse ar entre o cabeçote e a peça. 
 
7.6 Aplicações das técnicas de ensaio por Ultrassom 
 
7.6.1 Medição de Espessura 
 
Como o próprio nome diz, é o ensaio que visa determinar a espessura de uma peça. 
O ensaio é feito normalmente com o auxílio de cabeçotes duplo-cristal, após calibrado o 
aparelho. Esta calibração é feita em blocos padrões de dimensões padronizadas, de material 
similar ao da peça a ser medida. 
 
7.6.2 Detecção de Dupla-laminação 
É o ensaio feito em chapas, afim de que se detecte as duplas-laminações porventura 
existentes. 
Esta modalidade de ensaio é muito útil na orientação do plano de corte de chapas. 
 
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 CETRE-APOSTILA DE END BASICO-PROCESSOS DE FABRICAÇÃO E SOLDAGEM 
O ensaio é feito com o auxílio de cabeçotes normais e/ou duplo-cristal, após feita a calibração 
da escala e a determinação da sensibilidade do exame. 
7.6.3 Inspeção de Solda pela aplicação de transdutor angular 
É a modalidade de ensaio que visa detectar descontinuidades oriundas de operações de 
soldagem, tais como, falta de penetração, falta de fusão, inclusões de escória, poros, 
porosidades, trincas e trincas interlamelares (Figura 16). 
O ensaio é feito com o auxílio de cabeçotes normais e/ou duplo-cristal e cabeçotes angulares, 
depois de feita a calibração da escala e a determinação da sensibilidade do ensaio. 
É usual o uso de curvas de referência, tracadas no equipamento ou sobre a tela do aparelho, 
de curvas, que servem para avaliar as descontinuidades existentes. Estas curvas são 
traçadas, a partir de refletores padronizados, de acordo com a norma de projeto ou de 
construção e montagem do equipamento. 
 
 
Figura 16 
7.6.4 Vantagens 
- Pode ser executado em materiais metálicos e não-metálicos. 
- Não necessita, para inspeção, do acesso por ambas as superfícies da peça. 
- Permite localizar e dimensionar com precisão as descontinuidades. 
- É um ensaio mais rápido do que radiografia. 
- Pode ser executado em juntas de geometria complexa, como nós de estruturas tubulares. 
- Não requer paralisação de outros serviços durante a sua execução e não requer requisitos 
rígidos de segurança, tais como os requeridos para o ensaio radiográfico. 
 
7.6.5 Limitações e Desvantagens 
- Não se aplica a peças cuja forma, geométrica e rugosidade superficial impeçam o perfeito 
acoplamento do cabeçote à peça. 
- O grão grosseiro de certos metais de base e de solda (particularmente ligas de níquel e 
aço inoxidável austenítico) podem dispersar o som e causar sinais que perturbem ou 
impeçam o ensaio. 
- O reforço da raiz, cobre-juntas e outras condições aceitáveis podem causar indicações 
falsas. 
- Peças pequenas ou pouco espessas são difíceis de inspecionar. 
- O equipamento de ultrassom é caro. 
- Os inspetores de ultrassom requerem, para sua qualificação, de maior treinamento e 
experiência que para os outros ensaios não destrutivos. 
- A melhor detecção da descontinuidade depende da orientação do defeito na solda. 
- A identificação do tipo de descontinuidade requer grande treinamento e experiência, porém 
mesmo assim não é totalmente segura. 
 
8.0 Ensaio Radiográfico 
O ensaio radiográfico utiliza os raios X e raios  para mostrar a presença e certas 
características de descontinuidades internas ao material. 
O método baseia-se na capacidade que os raios X e  possuem de penetrar em sólidos. 
 
16 
 CETRE-APOSTILA DE END BASICO-PROCESSOS DE FABRICAÇÃO E SOLDAGEM 
Esta capacidade depende de vários fatores, tais como comprimento de onda da radiação, tipo 
e espessura do material. Quanto menor for o comprimento de onda, maior é a capacidade de 
penetração da radiação. 
Parte da radiação atravessa o material e parte é absorvida. A quantidade de radiação 
absorvida depende da espessura do material. 
Onde existe um vazio ou descontinuidade há menos material para absorver a radiação. 
Assim, a quantidade de radiação que atravessa o material não é a mesma em todas as 
regiões. 
A radiação, após atravessar o material irá impressionar um filme, formando uma imagem do 
material. Este é chamado radiografia (figura 17). 
A norma Petrobrás N-1595 fixa as condições exigíveis na realização dos ensaios por meio de 
raios X e raios . 
 
Figura 17 
 
8.1 Fontes de Radiação 
 
8.1.1 Raios X 
São produzidos eletricamente e são formados pela interação de elétrons de alta velocidade 
com a matéria. Quando elétrons de suficiente energia colidem com elétrons de um átomo pode 
ser gerado um raio X característico. Cada elemento quando atingido por elétrons em alta 
velocidade emite o seu raio X característico. 
Quando elétrons de suficiente energia colidem com o núcleo de átomos são gerados raios x 
contínuos, que são assim chamados porque o seu espectro de energia é contínuo. As 
condições necessárias para a geração de raios X são: 
- fonte de elétrons 
- alvo para ser atingido pelos elétrons (foco) 
- acelerador de elétrons na direção desejada. 
Um tubo de raios X apresenta no seu interior todas estas condições (figura 18). 
 
 
 
Figura 18 –ampola de raios x 
 
 
17 
 CETRE-APOSTILA DE END BASICO-PROCESSOS DE FABRICAÇÃO E SOLDAGEM 
8.1.2 Raios gama 
 
Os isótopos de alguns elementos têm seus núcleos em estado de desequilíbrio, devido ao 
excesso de neutrons, e tendem a evoluir espontaneamente para uma configuração mais 
estável, de menor energia.As transformações nucleares são sempre acompanhadas de uma emissão intensa de ondas 
eletromagnéticas chamadas raios gama. 
Os raios gama são ondas eletromagnéticas de baixo comprimento de onda, e com as 
mesmas propriedades dos raios X. 
Os isótopos radioativos o Cobalto 60 e o Irídio 192 são os mais utilizados na radiografia 
industrial. 
Por causa do perigo de radiação sempre presente, as fontes radioativas devem ser 
manejadas com muito cuidado e são necessários aparelhos que permitam guardá-las, 
transportá-las em condições de segurança total. 
Estes aparelhos consistem de uma blindagem ou carcaça protetora de chumbo, tungstênio ou 
urânio 238. 
Esta carcaça apresenta um furo axial no interior do qual existe um estojo metálico, chamado 
porta-isótopo, fixado a um comando mecânico flexível munido de um pequeno volante ou 
manivela para manobra a distância (figura 19). 
 
Figura 19 
 
8.1.3 Comparação entre Raios X e raios gama 
 
A diferença mais importante entre os raios X e gama é o fato de se poder regular a tensão 
anódica e, por conseqüência, o poder de penetração dos raios X ao passo que não é possível 
de maneira alguma fazer variar o comprimento de onda dos raios gama. 
Com os raios gama, a única solução é mudar a fonte radioativa. Prefere-se o irídio para as 
menores espessuras (de 10 a 60 mm para aços); e o cobalto para as espessuras maiores (de 
60 a 160 mm para aços). 
Do ponto de vista de qualidade, os raios X são melhores que os raios gama. 
Porém, existem, a favor dos raios gama, diversas circunstâncias nas quais eles apresentam 
um interesse prático. 
Os raios gama são emitidos espontaneamente, não necessitando de aparelhagem ou 
alimentação elétrica. Em locais onde não existe energia elétrica os raios gama devem ser 
usados. 
Para espessuras muito altas (acima de 90 mm) o poder de penetração dos raios X não 
é suficiente. 
As instalações para uso de raios gama são bem mais baratas que as dos raios X. 
 
18 
 CETRE-APOSTILA DE END BASICO-PROCESSOS DE FABRICAÇÃO E SOLDAGEM 
Certos casos particulares apresentam problemas de acesso e o uso de raios gama é o 
indicado. Para estes casos as fontes radioativas são mais maleáveis e tornam possíveis 
posicionamentos corretos. 
Uma grande vantagem dos raios gama é a sua emissão esférica a partir da fonte, permitindo 
efetuar radiografias circunferências em uma única exposição (exposição panorâmica). 
 
8.1.4 Absorção da Radiação 
Todos os materiais absorvem radiação, alguns mais do que outros. Os materiais mais densos 
e os de maior número atômico absorvem uma maior quantidade de radiação do que os 
materiais menos densos e os de menor número atômico (figura 20). 
 
Figura 20 
 
A espessura também contribui para a absorção, quanto maior a espessura maior quantidade 
de radiação irá absorver. 
 
8.1.5 Filme radiográfico 
O filme radiográfico consiste de uma fina chapa de plástico transparente, revestida de um ou 
ambos os lados com uma emulsão de gelatina, de aproximadamente 0,03 mm de espessura, 
contendo finos grãos de brometo de prata. Quando expostos aos raios X, raios gama ou luz 
visível, os cristais de brometo de prata sofrem uma reação que os tornam mais sensíveis ao 
processo químico (revelação), que os converte em depósitos negros de prata metálica. 
Em resumo, a exposição à radiação cria uma imagem latente no filme, e a revelação torna a 
imagem visível. 
Quando o Inspetor interpreta uma radiografia, ele está vendo os detalhes da imagem da peça 
em termos da quantidade de luz que passa através do filme revelado (figura 21). 
Áreas de alta densidade (expostas a grandes quantidades de radiação) aparecem cinza 
escuro; áreas de baixa densidade (áreas expostas a menos radiação) aparecem cinza claro. 
A densidade é o grau de enegrecimento do filme. A densidade é medida por meio de 
densitômetros de fita ou densitômetros eletrônico. A medição da densidade é feita no 
negatoscópio, que é o aparelho que é usado para a interpretação de radiografias. É uma caixa 
contendo lâmpadas, com luminosidade variável e um suporte de plástico ou vidro leitoso onde 
o filme é colocado. 
 
19 
 CETRE-APOSTILA DE END BASICO-PROCESSOS DE FABRICAÇÃO E SOLDAGEM 
 Figura 21 
8.1.6 Indicadores de Qualidade de Imagem (PENETRÂMETROS) 
O penetrâmetro é um dispositivo, cuja imagem na radiografia é usada para determinar o nível 
de qualidade radiográfica (sensibilidade). 
Não é usado para julgar o tamanho das descontinuidades ou estabelecer limites de aceitação 
das mesmas. 
O penetrâmetro padrão adotado pelo código ASME (American Society of Mechanical 
Engineers) é um prisma retangular de metal com três furos de determinados diâmetros, e a 
sensibilidade radiográfica é definida em função do menor furo visível na radiografia. 
O penetrâmetro padrão adotado pela norma DIN (Deutsche Industrie Normen) é composto de 
uma série de sete arames de metal e de diâmetros padronizados. A sensibilidade radiográfica 
é definida em função do menor arame visível na radiografia. 
Os penetrâmetros devem sempre ser de material idêntico ou radiograficamente similar ao 
material radiografado (figura 22). 
 
 
Figura 22 penetrametros (IQI) 
 
 
8.1.7 Telas 
São utilizadas com o intuito de filtrar determinadas radiações, proteger o filme contra radiações 
dispersas e também atuar como intensificadoras, isto é, diminuir o tempo necessário para 
exposição. 
A tela mais usada é a tela de chumbo. 
 
8.1.8 Processamento do Filme 
Existem dois tipos de processamento, o automático e o manual, sendo este último o mais 
utilizado na indústria do petróleo. 
 
20 
 CETRE-APOSTILA DE END BASICO-PROCESSOS DE FABRICAÇÃO E SOLDAGEM 
O processamento do filme, consiste basicamente em: 
 Revelação 
 Banho de parada 
 Lavagem intermediária 
 Fixação 
 Lavagem final 
 Banho umectante 
 Secagem. 
 
8.1.9 Proteção das radiações 
As radiações ionizantes dos tipos X ou & têm uma ação nociva sobre o organismo humano. 
Os efeitos dependem da quantidade de raios que o corpo recebe. 
Os sintomas que se observa, na ordem de doses crescentes são dores de cabeça, falta de 
apetite, diminuição dos glóbulos vermelhos no sangue, esterilidade, destruição de tecidos. 
Um excesso de radiação pode provocar a morte de uma pessoa. 
Para se evitar qualquer problema, deve ser rigorosamente seguido o Plano de Proteção 
Radiológica previsto para cada caso, o qual prevê as áreas a serem isoladas e os controles a 
serem efetuados (contador Geiger, canetas dosimétricas, filmes dosimétricos, etc.). 
Desta maneira, os trabalhos podem ser desenvolvidos preservando-se a saúde dos que 
trabalham nos serviços de radiografia e nas imediações dos locais do exame. 
 
8.2 Vantagens 
 Registro permanente dos resultados. 
 Detecta facilmente defeitos volumétricos, tais como porosidades, inclusões, falta de 
penetração, excesso de penetração. 
 
8.3 Limitações e Desvantagens 
 Descontinuidades bidimensionais, tais como, trincas, duplas-laminações e faltas de 
fusão são detectadas somente se o plano delas estiver alinhado ou paralelo ao feixe 
de radiação. 
 É necessário o acesso a ambas as superfícies de uma peça para radiografá-la. 
 Dependendo da geometria da peça não é possível obter radiografias com qualidade 
aceitável, que permitam uma interpretação confiável. 
 A radiografia afeta a saúde dos operadores, inspetores e do público e deve por isso, 
ser criteriosamente utilizada. 
 É necessária a interrupção de trabalhos próximos para a exposição da fonte. 
 O custo do equipamento e material de consumo são relativamente altos. 
 É um ensaio relativamente demorado. 
 No caso de raios X, o aparelho não é totalmente portátil, dificultando a execução de 
radiografias em lugares de difícil acesso. 
 A interpretação requer experiência e conhecimento dos processos de soldagem, 
para identificação correta das descontinuidades. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
21 
 CETRE-APOSTILA DE END BASICO-PROCESSOS DE FABRICAÇÃO E SOLDAGEM 
 
 
 
 
 
 
 
 
22 
 
 CETRE-APOSTILA DE END BASICO-PROCESSOSDE FABRICAÇÃO 
CAPITULO 2 
SEGURANÇA, MEIO AMBIENTE E SAÚDE OCUPACIONAL 
 
2.1. OBJETIVO 
 
Este material visa promover o conhecimento teórico básico sobre os requisitos legais, 
normas regulamentadoras e outros requisitos aplicáveis de Segurança, Meio Ambiente e 
Saúde Ocupacional. 
Os treinandos, ao final do curso, deverão ser capazes de identificar, avaliar e reconhecer 
quais os Equipamentos de Proteção Individual mínimos necessários, associados aos 
trabalhos executados, assim como, assegurar que todas as atividades sejam feitas de 
forma preventiva, visando garantir a proteção do ser humano e do meio ambiente. 
 
2.2. INTRODUÇÃO 
Todos os tipos de organizações estão cada vez mais preocupados em obter e demonstrar 
uma boa performance ambiental através do controle do impacto de suas atividades, 
produtos ou serviços sobre o meio ambiente, levando em consideração seus objetivos e 
políticas ambientais. Atualmente, a norma internacional ISO 14001 especifica as exigências 
de um sistema de gerenciamento ambiental, sendo cada vez mais utilizado pelas empresas. 
O sucesso deste sistema depende do comprometimento de todos os níveis e funções da 
organização. 
Diante de um Sistema de Gestão de Segurança, Meio Ambiente e Saúde (SGSMS) 
implementado, a organização visa garantir o controle dos aspectos ambientais significativos 
e perigos para a segurança e saúde do empregado, assim como o atendimento aos 
requisitos legais aplicáveis. Com isso, será elaborada uma Política de Segurança, Meio 
Ambiente e Saúde, descrevendo os compromissos da organização quanto ao atendimento 
à legislação, capacitação e conscientização dos empregados quanto às questões de 
Segurança, Meio Ambiente e Saúde, envolvendo, inclusive, os prestadores de serviço e 
fornecedores. 
 
2.3.DEFINIÇÕES 
2.3.1 Aspecto Ambiental – elemento das atividades, produtos ou serviços de uma 
organização que pode interagir com o meio ambiente. 
2.3.2 Impacto Ambiental – qualquer modificação do meio ambiente, adversa ou 
benéfica, que resulte, no todo ou em parte das atividades, produtos ou serviços de 
uma organização. 
2.3.3 Perigo – fonte ou situação com potencial de provocar danos em termos de 
ferimentos humanos ou problemas de saúde, danos à propriedade, ao meio 
ambiente de trabalho, ou a combinação destes danos. 
2.3.5 Consequência – qualquer dano à saúde, à propriedade, ao ambiente de trabalho ou 
a combinação destes danos provocados. 
2.3.6 Fonte da Lesão 
Por definição, Fonte de Lesão é a substância, objeto ou movimento do corpo que 
diretamente provocam a lesão. 
Para efeito da investigação de acidentes, é de fundamental importância o estudo da fonte 
da lesão, pois é o melhor caminho para identificar o ato inseguro cometido ou a condição 
insegura existente: 
 
23 
 
 CETRE-APOSTILA DE END BASICO-PROCESSOS DE FABRICAÇÃO 
O contato da parte móvel da máquina que bater no corpo do trabalhador, o estilete que 
perfurar o dedo, o respingo de solda, etc. 
 
2.3.7 Natureza da Lesão 
Natureza da lesão é a expressão que identifica a lesão, segundo suas características 
principais: Ex.: Contusão, entorse, luxação, fratura, ferimento, queimadura. 
 
2.4.RESPONSABILIDADES DOS EMPREGADOS 
 Zelar pelo cumprimento da Política de Segurança, Meio Ambiente e Saúde. 
 Encaminhar ao coordenador do SGSMS de sua gerência ou facilitador, qualquer tipo 
de solicitação, dúvida ou reclamação relativas às questões de segurança, meio 
ambiente e saúde. 
 Cumprir as práticas e padrões conforme treinamento recebido, adotando as medidas 
preventivas no sentido de cumprir os requisitos estabelecidos, a fim de evitar riscos 
e acidentes. 
 Colaborar com os trabalhos de auditoria interna e externa. 
 Colaborar com o seu conhecimento no registro e tratamento das não-
conformidades detectadas em sua área de atuação. 
 
2.5.RESPONSABILIDADES DOS CONTRATADOS 
 Conhecer a Política de Segurança, Meio Ambiente e Saúde da organização e seu papel 
no atendimento à mesma; 
 Conhecer os aspectos e impactos ambientais significativos, os perigos e conseqüências 
de suas atividades; 
 Conhecer e cumprir os procedimentos operacionais e instruções de Segurança, Meio 
Ambiente e Saúde da organização; 
 Cumprir a sinalização de segurança da organização; 
 Colaborar na proteção do meio ambiente e agir de forma a evitar os acidentes e não se 
expor a riscos à sua saúde. 
2.6 ACIDENTES DO TRABALHO 
Para darmos qualquer definição, nos parece muito mais importante sabermos antes quando 
e como ocorrem os acidentes, como podemos evitá-los e quais as maneiras mais seguras 
de executar nossas atividades, sem que soframos acidentes seja: no lar, na rua, e 
principalmente no trabalho. 
Pelo aspecto prevencionista, o Acidente de Trabalho pode ser definido como uma 
ocorrência não programada, inesperada ou não, que interrompe ou interfere no processo 
normal de uma atividade, ocasionando perda de tempo útil e/ ou lesões nos trabalhadores 
e/ ou danos materiais. Alguns acidentes, porém, são ocorrências esperadas, decorrentes, 
por exemplo, de negligência dos responsáveis em corrigir a situação a tempo. 
Do ponto de vista legal, o “Acidente de Trabalho será aquele que ocorrer pelo exercício do 
trabalho, a serviço da Empresa, provocando lesão corporal, perturbação funcional ou 
doença, que cause a morte ou a perda ou redução, permanente ou temporária, da 
capacidade para o trabalho”. 
 
Considerar-se-á também como acidente do trabalho, aquele que, embora não tenha sido a 
causa única, haja contribuído diretamente para a morte, perda ou redução da capacidade 
de trabalho. 
 
24 
 
 CETRE-APOSTILA DE END BASICO-PROCESSOS DE FABRICAÇÃO 
Para efeitos legais, iguala-se ao acidente do trabalho a doença do trabalho, assim 
como o trabalhador acidentado equipara-se ao trabalho acometido de doença 
profissional. Em caso de doença profissional, é considerada como data do 
acidente, a de comunicação da empresa ao INSS. Definindo a doença 
profissional, diremos que é aquela decorrente de condições especiais ou 
excepcionais, em que o trabalho seja desenvolvido e relacionadas em ato do 
Ministério do Trabalho. 
Como extensão do conceito legal, podemos dizer que atos como os de sabotagem ou 
terrorismo praticado por terceiros, inclusive companheiros de trabalho; ofensa física 
internacional, inclusive de terceiro, relacionando com o trabalho; de imprudência ou de 
negligência de terceiro, inclusive companheiro de trabalho; pessoa privada do uso da razão; 
desabamento, inundação, incêndio, são considerados como de acidente do trabalho. 
Embora fora do local de trabalho, todas as ocorrências com o empregado que esteja 
realizando execução de ordem ou de serviço sob a autoridade da empresa; prestando 
voluntariamente qualquer serviço à empresa para lhe evitar prejuízos ou proporcionar 
proveitos; viajando a serviço da empresa, seja qual for o meio de locomoção utilizado, 
inclusive veículo de sua propriedade; no percurso usual da residência para o trabalho ou 
vice-versa; no horário das refeições, também são caracterizados como acidentes do 
trabalho. Podemos concluir que, tanto no conceito prevencionista, como no conceito legal, 
o acidente deve ser sempre evitado, pois embora não haja lesão em determinado acidente, 
ele nos serve de alerta para evitarmos um futuro que poderia trazer sérios prejuízos à 
empresa e principalmente ao trabalhador. 
Exemplificando, um simples tropeção em um piso irregular, poderia trazer a princípio um 
acidente sem lesão, mas nos chamaria atenção para providenciarmos a regularização 
daquele piso, evitando assim um futuro acidente com lesão. 
 
2.7.CAUSAS TRADICIONAIS DE ACIDENTES 
2.7.1 Atos Inseguros 
Ação ou comportamento, consciente ou não, que leva o indivíduo a expor-se a riscos, 
violando um procedimento seguro. 
a) Utilizar máquinas ou ferramentas sem autorização e/ ou modo incorreto. 
b) Utilizar máquina ou ferramenta defeituosa, em mau estado ou não apropriada para o 
tipo de trabalho. 
c) Trabalhar em máquinascom as proteções removidas. 
d) Fumar ou alimentar-se, tendo as mãos sujas de tóxicos. 
e) Fumar em local proibido. 
f) Distrair ou desviar a atenção de colegas. 
 
2.7.2 Condições Inseguras 
Condição do espaço de trabalho que apresenta um risco operacional ou ambiental. 
a) Ruído excessivo; 
b) Existência na atmosfera de gases, vapores, poeiras, fumos ou névoas prejudiciais à 
saúde; 
c) Falta de material de proteção pessoal; 
d) Ferramentas defeituosas ou em mau estado; 
e) Instalações elétricas em mau estado; 
f) Falta de ligação à terra de aparelhos que funcionam com alta tensão; 
g) Falta de pessoal treinado em prevenção de incêndio; 
h) Falta de uniforme ou roupas adequadas para o trabalho. 
 
 
25 
 
 CETRE-APOSTILA DE END BASICO-PROCESSOS DE FABRICAÇÃO 
2.7.3 Agentes Causadores 
A classificação de riscos dentro da segurança do trabalho se dá por “assuntos” como 
“Segurança em Caldeiras”, “Segurança na Construção Civil”, etc., todavia, pode-se também 
considerar que todo acidente é um desvio de energia que, atingindo o trabalhador, causará 
uma lesão. Dentro desse princípio, os agentes causadores dos riscos operacionais podem 
ser divididos nas próprias formas de energia envolvidas em tais acidentes, conforme segue: 
a) Energia Mecânica (Potencial, cinética, etc) - Choques, quedas, partes projetadas, 
prensamento, abrasão, esforços, etc. 
b) Energia Térmica (Contato, Vapor ou Chama) - Queimaduras 
c) Energia Química – álcalis, ácidos 
d) Energia Elétrica – acidentes elétricos 
2.8 RISCOS GERAIS EM SOLDAGEM 
A seguir é apresentado um quadro geral dos riscos na soldagem para os processos usuais, 
processos associados e processos especiais. 
 
2.8.1 Processos Usuais de Soldagem 
 Agentes físicos: ruído, calor e radiações ionizantes (luz, rádio frequência, radiação 
infravermelha e radiação ultravioleta); 
 Agentes químicos: aerodispersóides (fumos metálicos e poeiras da metal base, dos 
eletrodos e do metal de adição), gases e Vapores (gases do processo e dos 
revestimentos). 
Estes agentes químicos podem ingressar ao organismo por 3 vias principais, conforme 
segue: 
- Respiratória (inalação). Ex.: vapores de solventes, fumos de soldagem; 
- Cutânea ou através da pele intacta. Ex.: benzeno; 
- Digestiva (ingestão acidental). Ex.: chumbo. 
 
2.8.2 Processos Associados 
 Radiografia e Gamagrafia: Radiações ionizantes; 
 Desengraxamento: Vapores de solventes; 
 Limpeza da Superfície: Ruído e poeiras metálicas. 
 
2.9. INCÊNDIO E EXPLOSÃO 
Antes de abordar a prevenção contra o incêndio, iremos descrever alguns conceitos básicos 
sobre como ela acontece. 
Para que ocorra um incêndio é necessária a existência de 3 itens básicos: o combustível, 
o comburente (oxigênio do ar) e a fonte de ignição (calor, centelhas, enfim, energia que 
inicia a reação). Se um destes itens não estiver presente, não há incêndio. 
Caso ocorra um princípio de incêndio, podem-se adotar as seguintes formas de extinção: 
 Através da retirada do oxigênio (ar) teremos a extinção do fogo por Abafamento; 
 Retirando-se o calor, que inicia e mantém a combustão, extingue-se o fogo por 
Resfriamento; 
Estas duas formas de extinção acima são as mais comuns e é o trabalho feito pelos 
agentes extintores. 
 Por último, retirando-se o material que irá queimar, teremos a terceira forma de 
extinção. Esta forma é normalmente feita nos incêndios florestais (isolamento do 
fogo com clareiras). 
Na presença de material inflamável (Ex.: gasolina) é muito importante que sejam proibidas 
atividades próximas classificadas como fontes de ignição (arco elétrico, problemas elétricos 
 
26 
 
 CETRE-APOSTILA DE END BASICO-PROCESSOS DE FABRICAÇÃO 
com fios elétricos e equipamentos, chama aberta, matéria aquecida ou em fusão, partículas 
incandescentes, etc). Além disso, o material inflamável deve ser acondicionado em 
recipiente adequado, mantido em local coberto e ventilado, isento de umidade e com 
prevenção contra incêndio. 
Também é importante conhecer o Ponto de Fulgor de um produto. Quando um líquido 
inflamável, a partir de uma temperatura mínima, emite vapores inflamáveis em quantidade 
suficiente para uma mistura e ignição momentânea, chamamos de Ponto de Fulgor deste 
produto. Este valor (temperatura mínima) serve para indicar a relativa segurança no uso e 
manuseio do produto inflamável. 
Como exemplo, podemos citar a gasolina que apresenta Ponto de Fulgor de – 43ºC, ou 
seja, estará sempre emitindo vapores inflamáveis. 
Outro exemplo, bem mais seguro, é um óleo combustível pesado que apresenta Ponto de 
fulgor superior a 70ºC. 
A seguir estaremos classificando os agentes extintores utilizados no combate a incêndios: 
 
Classe Materiais Agentes Extintores 
 
A 
Madeira, papel, tecidos, 
resíduos (lixo). 
Água ou soluções 
contendo água. 
 
 
B 
Líquidos inflamáveis e 
combustíveis – solventes, 
tintas, vernizes, graxas, 
óleos, derivados de 
petróleo em geral. 
Espuma química ou 
mecânica, agentes 
químicos secos, dióxido de 
carbono, halogenados. 
 
C 
Equipamentos elétricos 
energizados. 
Dióxidos de carbono, 
agentes químicos secos. 
 
 
D 
Metais – alumínio, 
antimônio, magnésio, 
cádmio, titânio, zircônio, 
sódio, potássio, zinco, 
selênio, lítio. 
Pós químicos especiais a 
base de monofosfato de 
amônia, grafite, cloretos e 
fluoretos, conforme cada 
caso particular. 
 
 
2.10. INSPEÇÃO DE SEGURANÇA 
 
A forma mais antiga de se evitar acidentes é a inspeção de segurança e é, ainda, a maneira 
mais eficaz para se obter a segurança do trabalho, a prevenção de possíveis acidentes e 
doenças profissionais, bem como a higienização no ambiente de trabalho, permitindo assim 
um maior e melhor rendimento do serviço. 
Sendo tipicamente preventiva, é de fundamental importância a realização de inspeção de 
segurança para o bom desempenho do trabalho, uma vez que podem ser minimizados os 
atos e condições inseguras, eliminando assim as causas dos acidentes. 
A Inspeção de Segurança tem como objetivos básicos os de localizar as condições 
inseguras; estreitar o relacionamento entre agentes de segurança e funcionários, obtendo 
assim a participação de todos os empregados nos programas de segurança; demonstrar 
aos funcionários o interesse da empresa pelo bem estar de todos; implantar métodos 
seguros; fiscalizar o cumprimento de medidas preventivas; propor medidas preventivas, 
antes da ocorrência dos acidentes. 
Para fazermos uma boa inspeção de segurança temos que observar todas as condições do 
trabalho detalhadamente, cumprindo as exigências mínimas legais, a fim de que possamos 
atingir as melhores práticas. 
 
27 
 
 CETRE-APOSTILA DE END BASICO-PROCESSOS DE FABRICAÇÃO 
Atualmente, é muito comum nas organizações, a implementação de uma conversa diária 
com curta duração. Esta conversa, não necessariamente, deve ser feita com a presença de 
um técnico do setor SMS, mas entre os profissionais que atuam em determinado setor da 
organização com o respectivo líder ou responsável, aproveitando para discutir incidentes 
recentes e fatores de risco de determinadas atividades. Nessa reunião os presentes devem 
ser incentivados a serem participativos através de idéias, alertando sobre determinadas 
condições inseguras, ou ainda, orientando os colegas sobre atos inseguros. 
 
2.11. INVESTIGAÇÃO DE ACIDENTES 
Investigação dos Acidentes é a maneira que o programa de Segurança e Higiene do 
Trabalho tem para procurar informações, estudar e pesquisar as causas dos acidentes 
ocorridos, propondo medidas corretivas para a eliminação destas causas. 
Para a investigação, todos os acidentes são de real importância, sejam eles com ou sem 
afastamento, pois é através de análise de todos os acidentes, que chegaremos a 
conclusões que na certa, impedirão acidentes com maior prejuízo. 
Em hipótese alguma, deveremos ignorar algumas regras básicas para realização das 
investigação de segurança, assim como: 
 Pesquisar a situação anterior ao acidente. 
 Usar o bom senso, restringindo-se aos fatos,pesando o seu valor, tirando 
justificação das conclusões. 
 Investigar cada ângulo como conclusão aparentemente razoável: muitas vezes 
poderá ser mudada pela explicação de fatores que podem não parecer importantes. 
 Procurar os atos e condições inseguras, lembrando que na maioria dos casos ambos 
estão presentes. 
 Fazer recomendações; nenhuma investigação é completa, a menos que a ação 
corretiva seja sugerida. 
 Investigar todos os acidentes. Só o acaso é a diferença entre um acidente banal e 
um sério. Os resultados são imprevisíveis. 
 Determinar providências imediatas para evitar a repetição do acidente, mudando, se 
necessário, políticas, processos etc., depois de ou vida a administração. 
 Preparar relatórios para determinar áreas específicas ou operações nas quais os 
acidentes estão ocorrendo e para efetuar as recomendações. 
Os resultados da investigação têm valor educativo e devem ser prontamente divulgados, 
sendo logo iniciado um programa baseado nos resultados. Esta prática tem demonstrado a 
efetividade de uma série de medidas que, em conjunto ou individualmente, podem ser de 
serventia na redução dos riscos a que estão expostos os trabalhadores. As medidas de 
controle dos agentes ambientais causadores, descritos no item 7.3, podem ser divididas em 
duas classes distintas: 
 
- Medidas de controle relativas ao ambiente, nas quais o controle dos agentes é feito 
nas fontes (máquinas, processos, produtos e operações) e na trajetória desses agentes 
até o trabalhador; 
- 
- Medidas relativas ao trabalhador, que é o receptor involuntário desses agentes. 
 
2.11.1 Medidas de controle relativas ao ambiente 
a) Substituição do Produto Tóxico ou Nocivo; 
b) Mudança ou alteração do processo ou operação; 
c) Encerramento ou enclaurusamento da operação; 
 
28 
 
 CETRE-APOSTILA DE END BASICO-PROCESSOS DE FABRICAÇÃO 
d) Segregação da operação ou processo – significa isolar operações ou processo em um 
determinado espaço ou em um horário fora do expediente normal, reduzindo o número 
de expostos; 
e) Ventilação geral diluidora – tem o propósito de rebaixar a concentração de 
contaminantes ambientais a níveis aceitáveis através da introdução de grandes volumes 
de ar; 
f) Ventilação local exaustora – é a captação do contaminante em seu ponto de origem, 
antes que atinja a zona respiratória do trabalhador; 
g) Manutenção. 
 
2.11.2 Medidas relativas ao pessoal 
a) Equipamento de Proteção Individual (EPI); 
b) Educação e Treinamento; 
c) Controle Médico – os exames periódicos dos trabalhadores possibilitam, além de um 
controle geral do pessoal, a detecção de fatores que podem levar a uma doença 
profissional, assim como se torna uma forma de avaliar a efetividade dos métodos de 
controle empregados; 
d) Limitação da exposição – a redução dos períodos de trabalho torna-se uma importante 
medida de controle quando todas as outras medidas possíveis não forem efetivas, 
impraticáveis ou insuficientes no controle de um agente a níveis seguros. 
 
2.12 COMUNICAÇÃO DO ACIDENTE 
De acordo com a legislação, o acidente de trabalho deve ser comunicado à empresa 
imediatamente pelo acidentado ou por qualquer pessoa que dele tiver conhecimento. 
A empresa por sua vez se obriga no prazo de 24 horas, comunicar o acidente ao INSS, sob 
pena de multa de 1 a 10 vezes o maior salário de referência do País. 
No caso de morte, é obrigatória a comunicação do acidente à autoridade policial, que por 
sua vez, tomará as medidas necessárias para o caso. 
Para o ocorrido em viagem, à comunicação do acidente para a empresa deverá se dar pelo 
meio mais rápido. 
Informações minuciosas deverão ser colocadas nesta comunicação, inclusive o registro 
policial. 
 
2.13 EQUIPAMENTO DE PROTEÇÃO INDIVIDUAL (EPI) 
Equipamento de Proteção Individual (E.P.I.), é todo meio ou dispositivo de uso pessoal 
destinado a preservar a integridade física do empregado, durante o exercício do trabalho, 
contra as conseqüências resultantes dos acidentes de trabalho. 
O Equipamento de Proteção Individual tem por finalidade atenuar a ação de agentes 
agressivos presentes no meio de trabalho. 
O E.P.I. deve ser utilizado, em última instância, como medida de proteção sempre que não 
for possível a adoção de medidas de proteção coletiva e quando o tempo de exposição ao 
risco for limitado. 
A falta de um mecanismo de proteção ao trabalhador, significará uma exposição imediata 
ao perigo. 
Por isso, recomenda-se a utilização correta do E.P.I. adequado, mantendo-o sempre em 
perfeito estado de conservação e Higienização. 
 
O fornecimento e o uso de EPI’s está regulamentado conforme o dispositivo da Lei 6514 - 
Dez/77 - Portaria 3214 e especificado na Norma Regulamentadora do Ministério do 
Trabalho, NR 6 - Equipamento de Proteção Individual. 
 
29 
 
 CETRE-APOSTILA DE END BASICO-PROCESSOS DE FABRICAÇÃO 
Dentre estas disposições legais, destacam-se as seguintes: 
 
2.13.1Obriga-se o Empregador, quanto ao E.P.I., a: 
 Adquirir o tipo apropriado à atividade do empregador; 
 Fornecer ao empregado somente E.P.I. aprovado pelo Ministério do Trabalho; 
 Treinar o trabalhador quanto ao seu uso adequado; 
 Tornar obrigatório o seu uso; 
 Substituí-lo imediatamente, quando danificado ou extraviado; 
 Responsabilizar-se pela sua higienização e manutenção periódica; 
 Comunicar ao Ministério do Trabalho qualquer irregularidade observada no E.P.I. 
adquirido. 
 
2.13.2 Obriga-se o empregado, quanto ao E.P.I., a: 
 Usá-lo apenas para a finalidade a que se destina; 
 Responsabilizar-se pela sua guarda e conservação; 
 Comunicar ao Empregador qualquer alteração que o torne impróprio para uso. 
E ainda: 
- Art. 166 da Seção IV, Capítulo V da Consolidação das Leis do Trabalho - “A empresa é 
obrigada a fornecer aos funcionários, gratuitamente, Equipamento de Proteção 
Individual adequado ao risco e em perfeito estado de conservação e funcionamento, 
sempre que as medidas de ordem geral não ofereçam completa proteção contra os 
riscos de acidentes e danos à saúde dos empregados. ” 
- Artigo 158, Parágrafo Único, da Seção I, Capítulo V da Consolidação das Leis de 
Trabalho - “Constitui ato faltoso do empregado a recusa injustificada ao uso dos 
equipamentos de proteção individual fornecidos pela empresa”. 
- Art. 167 - O Equipamento de Proteção Individual só poderá ser posto à venda com o 
Certificado de Aprovação emitido através do Ministério do Trabalho. 
 
2.13.3.Quanto a classificação os E.P.I.’s dividem-se em nove partes, a saber: 
a) Proteção para Cabeça 
b) Proteção para os Membros Superiores 
c) Proteção para os Membros Inferiores 
d) Proteção Contra Quedas com Diferença de Nível 
e) Proteção Auditiva 
f) Proteção Respiratória 
g) Proteção do Tronco 
h) Proteção do corpo Inteiro 
 
a) Proteção para Cabeça 
 Protetores faciais destinados à proteção dos olhos e da face contra lesões ocasionadas 
por partículas, respingos, vapores de produtos químicos e radiações luminosas intensas 
(figura 27); 
 
 
30 
 
 CETRE-APOSTILA DE END BASICO-PROCESSOS DE FABRICAÇÃO 
 
Figura 27 
 
 Óculos de segurança para trabalhos que possam causar ferimentos nos olhos, 
provenientes de impacto de partículas (figura 28); 
 Óculos de segurança, contra respingos, para trabalhos que possam causar irritações 
nos olhos e outras lesões decorrentes da ação de líquidos agressivos e metais em fusão; 
Figura 28 
 
 óculos de segurança para trabalhos que possam causar irritação nos olhos provenientes 
de poeiras; 
 óculos de segurança para trabalhos que possam causar irritações nos olhos e outras 
lesões decorrentes da ação de radiações perigosas; 
 máscaras para soldadores nos trabalhos de soldagem e corte ao arco elétrico; 
 capacetes de segurança para proteção do crânio (figura 29) nos trabalhos sujeitos a: 
- agentes meteorológicos (trabalhos a céu aberto); 
- impactos provenientes de quedas, projeção de objetos ou outros; 
- queimaduras ou choque elétrico. 
 
 
Figura 29 
 
31 
 
 CETRE-APOSTILADE END BASICO-PROCESSOS DE FABRICAÇÃO 
 
b) Proteção para os Membros Superiores 
 
 Luvas (figuras 30a, 30b e 30c) e/ou mangotes de proteção (figura 31) e/ou cremes 
protetores devem ser usados em trabalhos em que haja perigo de lesão provocada por: 
- materiais ou objetos escoriantes, abrasivos, cortantes ou perfurantes; 
- produtos químicos corrosivos, cáusticos, tóxicos, alergênicos, oleosos, 
graxas, solventes orgânicos e derivados de petróleo; 
- materiais ou objetos aquecidos; 
- choque elétrico; 
- radiações perigosas; 
- frio; 
- agentes biológicos. 
 
Figura 30 
 
 
 
 
Figura 31 
 
c) Proteção para os Membros Inferiores 
 calçados (figura 32) de proteção, contra riscos de origem mecânica; 
 calçados impermeáveis, para trabalhos realizados em lugares úmidos, lamacentos ou 
encharcados; 
 calçados impermeáveis e resistentes a agentes químicos agressivos; 
 calçados de proteção contra riscos de origem térmica; 
 calçados de proteção contra radiações perigosas; 
 calçados de proteção contra agentes biológicos agressivos; 
 calçados de proteção contra riscos de origem elétrica; 
 perneiras (figura 33) contra riscos de origem mecânica, origem térmica ou contra 
radiações perigosas; 
 
 
 
32 
 
 CETRE-APOSTILA DE END BASICO-PROCESSOS DE FABRICAÇÃO 
 
Figura 32 Figura 33 
 
d) Proteção contra Quedas com Diferença de Nível 
 cinto de segurança (figura 34) para trabalhos em altura superior a 2 (dois) metros em 
que haja risco de queda; 
 cadeira suspensa para trabalho em alturas em que haja necessidade de deslocamento 
vertical, quando a natureza do trabalho assim o indicar; 
 trava queda de segurança (figura 35) acoplado ao cinto de segurança ligado a um cabo 
de segurança independente, para os trabalhos realizados com movimentação vertical 
de andaimes suspensos de qualquer tipo. 
 
 
Figura 34 Figura 35 
 
e) Proteção Auditiva 
 
Protetores auriculares (Figuras 36a, 36b e 36c), para trabalhos realizados em locais em 
que o nível de ruído seja superior ao estabelecido na NR 15. Anexos I e II. 
 
 
abc 
 
Figura 36 
 
 
 
 
f) Proteção Respiratória 
Proteção respiratória (figuras 37a e 38b), para exposições a agentes ambientais em 
concentrações prejudiciais à saúde do trabalhador, de acordo com os limites estabelecidos 
na NR-15: 
 
 
33 
 
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 respiradores contra poeira, para trabalhos que impliquem em produção de poeiras; 
 máscaras para trabalhos de limpeza por abrasão, através de jateamento de areia; 
 respiradores e máscaras de filtro químico para exposição a agentes químicos 
prejudiciais à saúde; 
 aparelhos de isolamento (autônomos ou adução de ar), para locais de trabalho onde o 
teor de oxigênio seja inferior a 18% (dezoito por cento) em volume. 
 
 
Figura 38 
g) Proteção do Tronco 
 
Aventais, jaquetas, capas e outras vestimentas especiais de proteção (figuras 39a e 39b) 
para trabalhos em que haja perigo de lesões provocadas por: 
 riscos de origem térmica, radioativa ou mecânica; 
 agentes químicos; 
 agentes meteorológicos; 
 umidade proveniente de operações de lixamento a água ou outras operações de 
lavagem. 
 
ab 
Figura 39 
h) Proteção do Corpo Inteiro 
Aparelhos de isolamento (autônomos ou de adução de ar) para locais de trabalho onde haja 
exposição a agentes químicos, absorvíveis pela pele, pelas vias respiratórias e digestiva, 
prejudiciais à saúde (figura 40). 
 
 
34 
 
 CETRE-APOSTILA DE END BASICO-PROCESSOS DE FABRICAÇÃO 
 Figura 40 
2.14. EQUIPAMENTOS DE PROTEÇÃO COLETIVA (EPC) 
 
Equipamentos de proteção coletiva são usados, quando riscos podem afetar a mais de uma 
pessoa. Em casos de explosões ou respingos de produtos químicos, por exemplo, o 
equipamento de proteção coletiva pode variar desde uma barreira simples até um completo 
isolamento em cabines, cuja operação é feita pelo lato externo. 
 
Também são necessários enclausuramentos completos nos casos de trabalhos com 
radiações ionizantes (Ex.: bunker) ou em laboratórios de microbiologia (Ex.: chuveiro). 
 
Quando os riscos são gases, vapores ou aerodispersóides, é preciso usar algum sistema 
de ventilação (Ex.: Coletores de ar). 
 
Todos os protetores de máquinas e equipamentos como furadeiras, serras, prensas, 
dispositivos de proteção em escadas, esteiras, etc., também são exemplos de Equipamento 
de Proteção Coletiva. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
35 
 
 CETRE-APOSTILA DE END BASICO-PROCESSOS DE FABRICAÇÃO E SOLDAGEM 
CAPITULO 3 
PROCESSOS DA FABRICAÇÃO, METALURGIA BASICA, FUNDIÇÃO, FORJAMENTO, 
LAMINAÇÃO, TREFILAÇÃO E EXTRUSÃO 
3.1 CONCEITOS FUNDAMENTAIS SOBRE OS METAIS E SUAS LIGAS. 
De um modo geral, pode-se descrever um metal como sendo um material sólido à temperatura 
ambiente, que reflete a luz quando polido, de densidade relativamente alta, que se comporta 
de maneira elástica até seu limite de elasticidade e plasticamente quando submetido a cargas 
mais elevadas, e que é um bom condutor de calor. Os metais podem existir nos estados gasoso, 
liquido e sólido. Submetido à solidificação, a partir do estado liquido, um metal se torna uma 
massa sólida cristalina. Os cristais metálicos são de tamanho microscópico, e, portanto, são 
raramente observados a olho nu.A maioria dos metais utilizados comercialmente são ligas, isto 
é, consiste de dois ou mais elementos. Ligas bem conhecidas são o aço, o latão, o bronze, o 
monel e as ligas de alumínio.Os metais utilizados comercialmente são obtidos a partir de seu 
óxido, carbonetos, hidretos e outras formas químicas complexas, os quais existem em depósito 
na crosta terrestre.O controle dos processos de solidificação, de transformação e o controle do 
tamanho de grão do metal são os meios pelos quais as propriedades físicas e mecânicas 
importantes são obtidas em elementos de estruturas e de maquinas. 
3.2.ESTRUTURA CRISTALINA DOS METAIS 
Reticulados cristalinos – Os metais, ao se solidificarem, cristalizam-se, ou seja, os seus átomos 
que, no estado gasoso ou líquido, estavam se movimentando a esmo, localizam-se em posições 
relativamente definidas e ordenadas, que se repetem em três dimensões e que formam uma 
figura geométrica regular, chamada de cristal.Considerando apenas um determinado grupo de 
átomos e estudando o agrupamento atômico resultante da solidificação, tem-se uma figura 
geométrica de forma regular que é chamada de célula unitária ou célula cristalina unitária da 
estrutura.O modelo de cristalização pode ser visualizado ao admitir-se o que acontece quando 
um metal solidifica, por exemplo, no interior de um recipiente. As primeiras células unitárias que 
se formam em pontos diferentes, crescem geralmente pela absorção de outras, até se 
encontrarem formando um contorno irregular que delimita uma área onde estão compreendidos 
milhares daquelas pequenas células (figura 41). Um conjunto de células unitárias forma um 
cristal com contornos geométricos, o qual, ao adquirir os contornos irregulares, devido aos 
pontos de contato de cada conjunto, passa a chamar-se grão. Esses grãos são ligados entre si 
por uma película que não é mais considerada cristalina (figura 42). 
 
 
36 
 
 CETRE-APOSTILA DE END BASICO-PROCESSOS DE FABRICAÇÃO E SOLDAGEM 
 
Figura 41 
 
Figura 42 
 
 
Em resumo cada grão é constituído por milhares de células unitárias; estas, por sua vez, 
consistem de grupos de átomos que se dispuseram em posições fixas, formando figuras 
geométricas típicas. 
As disposições dos átomos dão, origem aos chamados retículos ou reticulados cristalinos 
(figura 43). Os mais importantes são os seguintes: 
 
37 
 
 CETRE-APOSTILA DE END BASICO-PROCESSOS DE FABRICAÇÃO E SOLDAGEM 
 
Figura 43 
 
3.1.1 Reticulado Cúbico Centrado 
Os átomos se dispõem nos vértices e no centro de um cubo. Tal reticulado é encontrado no 
ferro à temperatura ambiente (forma alotrópica alfa), cromo, lítio, molibdênio, tântalo, tungstênio 
e vanádioentre outros. 
 
3.2.2 Reticulado Cúbico de Face Centrada 
Os átomos se dispõem nos vértices e nos centros das faces de um cubo. É o caso do ferro 
acima de 910 ºC, alumínio, cobre, chumbo, níquel, prata, entre outros. 
 
3.2.3 Reticulado Hexagonal Compacto 
Os átomos se localizam em cada vértice e no centro das bases de um prisma hexagonal, além 
de três outros átomos que se localizam nos centros de três prismas triangulares compactos 
alternados. È o caso do zinco, magnésio, cobalto, cádmio e berílio. 
NOTA: Considerando os reticulados, existe aquele que apresenta maior densidade atômica em 
um plano do que outro, e este fato possui grande importância prática, pois as deformações 
acontecem segundo esses planos, ou seja, mais facilmente no plano de maior densidade, 
chamados de planos de escorregamentos. Os metais cujas estruturas são reticulados de face 
centrada são os que mais facilmente são deformados, como comprovado na prática: alumínio, 
cobre, chumbo, prata, senso mais deformáveis que ferro, cromo, molibidênio. 
 
3.3 DEFEITOS NA ESTRUTURA CRISTALINA 
Como já comentado, durante a solidificação de um metal, ocorre a formação de grãos e no caso 
de material policristalino, cada grão encontra-se cercado por vários outros grãos. A superfície 
de encontro de dois ou mais grão é denominada contorno de grão. Que é a região que acomoda 
a diferença de orientação na estrutura cristalina. 
 
Figura 44 
 
 
38 
 
 CETRE-APOSTILA DE END BASICO-PROCESSOS DE FABRICAÇÃO E SOLDAGEM 
Todos os materiais apresentam um grande número de defeitos e imperfeições em suas 
estruturas cristalinas. Portanto, não existem estruturas cristalinas perfeitas. Utilizando-se as 
técnicas atuais de refino é muito difícil e caro refinar metais com níveis de pureza superior a 
99,9999%. Nesta pureza ainda estão presentes cerca de 1022 – 1023 átomos impuros por m3 de 
material. 
As diversas propriedades dos materiais metálicos são profundamente afetadas pela presença 
de defeitos cristalinos e freqüentemente determinadas características são intencionalmente 
alteradas pela introdução de quantidades controladas de defeitos. 
Como exemplo podemos citar: Processos de cementação e nitretação de aços, endurecimento 
de metais e ligas por encruamento (deformação a frio), refino do tamanho de grão, etc. 
As imperfeições ou defeitos cristalinos são classificados em três classes: 
- Imperfeições de Ponto; 
- Imperfeições de linha; 
- Imperfeições de superfície. 
Todos os cristais reais apresentam inúmeros defeitos, classificados por sua dimensionalidade. 
Vale lembrar que estes defeitos na estrutura cristalina é uma imperfeição ou um "erro" no 
arranjo periódico regular dos átomos em um cristal. Podem envolver uma irregularidade na 
posição dos átomos ou no tipo de átomos. 
O tipo e o número de defeitos dependem do material, do meio ambiente, e das circunstâncias 
sob as quais o cristal foi processado (“história” de processamento do material). 
Ainda assim, é importante salientar que apenas uma pequena fração dos sítios (ou posições) 
atômicos é imperfeita, ou seja, menos de 1 em 1 milhão. Mesmo sendo poucos eles influenciam 
muito nas propriedades dos materiais e nem sempre de forma negativa. 
Como importância da presença destas imperfeições ou impurezas, podemos afirmar que elas 
permitem desenhar e criar novos materiais com a combinação desejada de propriedades. 
Algumas impurezas (chamadas elementos de liga) são adicionadas intencionalmente com a 
finalidade de aumentar a resistência mecânica, aumentar a resistência à corrosão, aumentar a 
condutividade elétrica e etc. 
 
3.3.1 Imperfeições de Ponto (defeitos pontuais) 
Estas imperfeições correspondem a falta de um átomo ou a presença de átomos extras ou 
ainda a deslocamentos de átomos, que ocorrem por vibrações térmicas a elevadas 
temperaturas e cristalização imperfeita do metal. 
Podemos classificar quatro tipos de defeitos pontuais: 
- Vacância ou Lacunas: ausência de átomo; 
- Impureza Intersticial: átomo diferente ocupando um interstício. Provoca uma distorção no 
reticulado, já que o átomo, geralmente, é maior que o espaço do interstício; 
- Impureza Substitucional: átomo diferente ocupando uma vacância; 
- Auto Intersticial: átomo da própria rede ocupando um interstício. 
O defeito pontual mais simples é a lacuna ou vacância (do inglês vacancy), ou seja, a ausência 
de um átomo em uma posição atômica originalmente ocupada por um átomo. São formados 
durante a solidificação do material cristalino ou como resultado das vibrações atômicas (os 
átomos deslocam-se de suas posições normais). 
As lacunas constituem o único tipo de defeito que está em equilíbrio com o cristal. O número 
de vacâncias (lacunas) aumenta exponencialmente com a temperatura. 
Os átomos intersticiais ou substitucionais (impurezas ou elementos de liga) também são 
exemplos de imperfeições de ponto. 
 
39 
 
 CETRE-APOSTILA DE END BASICO-PROCESSOS DE FABRICAÇÃO E SOLDAGEM 
 
Figura 45 
 
Nas figuras abaixo apresentamos mais exemplos de impurezas e lacunas presentes nas 
estruturas cristalinas. 
 
Figura 46 
 
 
Figura 47 
3.3.2 Soluções Sólidas 
 
Antes de iniciarmos este tópico vamos esclarecer alguns termos que serão colocados. Um 
elemento de liga ou Impureza é denominado Soluto, ou seja, apresenta-se em menor 
quantidade na estrutura do material. Já a Matriz ou Hospedeiro é denominado Solvente e 
apresenta-se em maior quantidade na estrutura. 
As soluções sólidas formam-se mais facilmente quando o elemento de liga ou soluto (impureza) 
e matriz ou solvente apresentam estrutura cristalina e dimensões eletrônicas semelhantes. Com 
isso evita-se a precipitação de outra fase. 
A solução sólida é obtida com a adição intencional de outros elementos (elementos de liga - 
soluto) no metal solvente. Nas soluções sólidas as impurezas ou elementos de liga podem ser 
do tipo: 
- Intersticial; 
- Substitucional. 
Geralmente ocorre quando os átomos de soluto apresentam dimensões menores que os 
átomos de solvente. 
Na solução sólida intersticial os átomos de soluto se localizam nos interstícios existentes entre 
átomos maiores (solvente). Como exemplo clássico, podemos citar Fe-C, onde o Carbono tem 
raio atômico bem menor, se comparado com o Ferro (figura 48). 
 
40 
 
 CETRE-APOSTILA DE END BASICO-PROCESSOS DE FABRICAÇÃO E SOLDAGEM 
 
Figura 48 
 
A solução sólida substitucional ocorre quando os átomos do soluto substituem as posições 
atômicas ocupadas pelos átomos do metal solvente. 
Elas podem ser do tipo substitucional ordenada ou substitucional desordenada podem ser do 
tipo (figura 9). 
 
Figura 49 
Dentre os fatores que determinam a formação da solução sólida substitucional podemos citar: 
- Raio atômico: deve ter uma diferença de no máximo 15%, caso contrário pode promover 
distorções na rede e assim formação de nova fase; 
- mesma estrutura cristalina (CCC, CFC ou HC); 
- estruturas eletrônicas semelhantes (eletronegatividade e valência); 
- dimensões atômicas similares (diferença de ~15% máx.). 
 
3.3.3 Imperfeições de Linha (Discordância) 
Geralmente chamada de discordância, pois se atribui a ela a responsabilidade pelo fenômeno 
de escorregamento, segundo qual a maioria dos metais se deformam. Os tipos de discordâncias 
existentes são: 
- discordância de aresta, linha ou cunha: que corresponde a presença de um plano extra 
de átomos no reticulado (figura 50); 
- espiral ou hélice: que produz uma distorção na rede (figura 51). Uma analogia para este 
efeito é quando se rasga uma lista telefônica; 
- discordância mista (cunha + helicoidal): na realidade os materiais metálicos só 
apresentarão discordâncias mistas. Entretanto, como estas discordâncias são complexas, 
é mais fácil estudá-las como misturas de discordâncias em cunha e hélice (figura 52). 
As discordâncias estão associadas com a cristalização e a deformação, sendo de origem 
térmica, mecânica e por supersaturação de defeitos pontuais. 
A presença deste defeito é a responsável pela deformação, falha e