Apostila Sold Man I e II - 2022 (2)

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FACULDADE DE TECNOLOGIA DE SÃO PAULO - FATEC SP 
 
APOSTILA DE SOLDAGEM DE MANUTENÇÃO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Prof. ME Roberto Conz 
 
 
 2
SOLDAGEM DE MANUTENÇÃO I 
 
SUMÁRIO 
 
1. FATORES INERENTES A SOLDAGEM DE MANUTENÇÃO 
 
1.1 Introdução 
1.2 Classificação dos fatores de influência 
- Soldagem de fabricação 
- Soldagem de manutenção 
- Fatores tecnológicos 
- Fatores administrativos 
- Fatores econômicos 
- Fatores humanos 
 
2. TÉCNICAS OPERATÓRIAS 
 
2.1 Passo peregrino 
2.2 Retardamento da vinculação 
2.3 Soldagem em blocos 
2.4 Balanceamento das tensões 
2.5 Reforço cruzado 
2.6 Recuperação por triangulo de calor 
 
3. ANALISE DAS CONDIÇÕES DE REPARO 
 
3.1 Condições operacionais 
3.2 Métodos de limpeza 
 
4. PREPARAÇÃO PARA SOLDAGEM 
 
4.1 Levantamento e movimentação de peças 
4.2 Processos de corte 
4.3 Processos de conformação 
 
5. SOLDABILIDADE 
 
5.1 Soldabilidade operatória 
5.2 Soldabilidade construtiva 
5.3 Soldabilidade metalúrgica 
5.4 Identificação prática de metais 
 
6 CONDICIONAMENTO TÉRMICO 
 
6.1 Processos para aquecimento 
6.2 Aplicações principais na soldagem 
6.3 Alivio de tensões conforme Código ASME 
 
7. SOLDAGEM DE LIGAS ESPECÍFICAS 
 
7.1 Soldagem do ferro fundido 
7.2 Soldagem do aço fundido e aço forjado 
7.3 Soldagem e brasagem do cobre e suas ligas 
7.4 Soldagem do alumínio e suas ligas 
7.5 Soldagem dos aços inoxidáveis 
7.6 Proteção individual e coletiva 
 
 
 
 
 
 3
 
SOLDAGEM DE MANUTENÇÃO II 
 
 
SUMÁRIO 
 
 
8. MECANISMOS DE FALHAS NOS METAIS 
 
8.1 Tipos de falhas mais frequentes 
8.2 Trincas e fraturas nos metais 
8.3 Tensões e deformações 
8.4 Impurezas e descontinuidades 
8.5 Ruptura dúctil 
8.6 Ruptura frágil e clivagem 
 
9. MECANISMOS DE FORMAÇÃO DAS TRINCAS 
 
9.1 Trinca mecânica 
9.2 Trinca de solidificação 
9.3 Trinca por fadiga 
9.4 Trinca por sensitização 
9.5 Trinca por hidrogênio 
9.6 Ruptura lamelar 
9.7 Trinca de reaquecimento 
 
10. METODOLOGIA DE INVESTIGAÇÃO DE FALHA 
 
10.1 Inspeção visual 
10.2 Inspeção com lupa 
10.3 Microscopia óptica 
10.4 Estereoscopia 
10.5 Microscopia eletrônica de varredura - MEV 
 
11. RECURSOS COMPLEMENTARES 
 
11.1 Endireitamento de eixos empenados 
11.2 Montagem de peças com interferência 
11.3 Desidrogenização dos aços ao carbono 
11.4 Ponto de fusão de alguns metais 
11.5 Eletrodeposição 
 
12. APRESENTAÇÃO DE CASOS 
 
12.1 Reconstrução por soldagem de um braço de rotor 
12.2 Reparo de um conjunto suporte de mancais 
12.3 Soldagem de um trilho ferroviário por aluminotermia 
12.4 Recuperação de caixa de engrenagens de Fº Fº 
12.5 Sequência de recuperação de peças 
 
13. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
 
 
 
 
 
 
 4
 
 
1. Fatores inerentes a soldagem de manutenção 
 
1.1 Introdução 
 
A tecnologia de Soldagem como elemento de 
união de partes metálicas e reconstrução de 
componentes alcançou grande progresso graças às 
muitas conquistas científicas e tecnológicas 
alcançadas nos últimos tempos. A soldagem ocupou 
um lugar de destaque, passando de um processo 
artesanal para uma tecnologia com bases científicas 
bastante sólidas. 
 
A união de metais já era praticada no ano 1200 antes de Cristo, por forjamento a quente 
ou por estanho, entretanto evoluiu muito pouco até o final do século XIX. Com o surgimento da 
soldagem por arco elétrico por eletrodo metálico em 1885 marcou-se o início de uma nova era. 
A partir de então a evolução da tecnologia de soldagem tem sido intensa, buscando atender 
aos múltiplos segmentos industriais bem como a uma enorme variedade de ligas metálicas 
desenvolvidas a partir de então. 
 
Essa evolução não aconteceu de forma aleatória ou independente, pois devido à 
soldagem estar relacionada às transformações metalúrgicas foi necessário um encadeamento 
de conhecimentos e a consequente criação de normas a fim de fixar características, variáveis 
e limites dos diversos processos, regras para os projetos e os métodos para ensaios destrutivos 
e não destrutivos “END” assim como definir os critérios de aceitação para as descontinuidades. 
 
Do ponto de vista da aplicação, a tecnologia de soldagem pode ser dividida em dois 
grandes grupos, a soldagem de fabricação e a soldagem de manutenção, sendo que, enquanto 
a fabricação baseia-se em: especificações técnicas, cálculos e procedimentos qualificados, 
conforme normas específicas, a soldagem de manutenção apresenta dificuldades do tipo: metal 
de base desconhecido, contaminações, e emergências, sendo que tudo isso ainda pode vir 
acompanhado da necessidade da soldagem ser realizada em local desprovido de recursos 
adequados e de difícil acesso. 
 
Outro aspecto a ser considerado é que na soldagem de manutenção não é comum ser 
especificado um procedimento, ficando as decisões para o soldador ou para o supervisor. A 
soldagem de manutenção abrange a recuperação de peças defeituosas, quebradas, trincadas 
e desgastadas, com ou sem usinagem posterior, consiste em reparar ou reconstruir conjuntos 
metálicos sem alterar suas características. 
 
 
 
 
 5
 
 
1.2 Classificação dos fatores de influência 
 
 Especificações técnicas 
 Projeto, formas, dimensões, tolerâncias 
Soldagem de fabricação Cálculo dos esforços 
 Processos e procedimentos definidos 
 Normas e códigos aplicáveis 
 
 Condições operacionais 
 Dificuldades de acesso 
Soldagem de manutenção Metal base desconhecido 
Contaminações do produto 
Experiência e habilidade 
 
Processo de soldagem 
Metalurgia da soldagem 
Fatores tecnológicos Metal de base e de adição 
Controle de qualidade 
Ensaios não destrutivos 
 
 
Manutenção corretiva 
Fatores administrativos Manutenção preventiva 
Manutenção preditiva 
 
 
 
Reposição 
 
 
Fatores econômicos 
 
Recuperação 
 
 
 
Ousadia com bom senso 
Fatores humanos Integridade moral e ética 
Capacidade investigativa 
Poder de análise 
 
 
 
 
Custo da recuperação 
Tempo da recuperação 
Garantia duvidosa 
Custo da peça nova 
Disponibilidade de componentes 
Garantia possível 
 6
 
2. Técnicas operatórias 
 
2.1 Passo peregrino 
 
A técnica de soldagem por passo peregrino é também conhecida como (passe a ré). Ela 
consiste numa técnica de melhor distribuição de calor, onde a junta a ser soldada é dividida 
em múltiplos segmentos e os cordões de solda são aplicados em sentido contrário ao da 
evolução da soldagem, dessa forma as linhas isotérmicas (linhas de temperatura constante) 
assumem um formato conveniente, onde sua somatória conduz a um formato retangular 
promovendo assim uma deformação regular de fácil correção. 
 
Essa técnica é utilizada na soldagem de chapas finas, normalmente em espessuras 
inferiores a 5 mm. Na soldagem convencional a área aquecida será maior e agravada pelo 
formato triangular, dessa forma teremos uma deformação irregular, difícil de ser corrigida. 
 
 
 
 
 
 
 Distribuição das linhas de calor em passo peregrino 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Distribuição das linhas de calor em soldagem convencional 
 
 
2.2 Retardamento da vinculação 
 
A técnica de retardamento da vinculação é muito eficiente para evitar deformações ou 
trincas no conjunto após soldagem. Essa técnica consiste em evitar altos níveis de restrição 
no conjunto durante a soldagem, em outras palavras significa buscar uma sequência de 
soldagem que permita a movimentação dos elementos pelo maior tempo possível. 
 
 
1º 2º 3º 4º 5º 
 7
 
Nesse caso para obter o retardamento da vinculação é necessário executar 
primeiramente as soldas circunferenciais e depois as radiais, pois ao executar as soldas 
radiais um disco bastante rígido estará formado criando enorme resistência mecânica e, 
portanto, grandes tensões residuais. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Essas tensões residuais serão responsáveis por uma eventual formação de trincas, 
fraturas oudeformações. Também é necessária a criação de uma passagem de solda na 
região onde as soldas irão se cruzar, pois, esse tipo de cruzamento irá gerar uma tri 
axialidade de tensões, podendo vir a ser um ponto crítico para nucleação de trincas 
 
 
2.3 Soldagem em blocos 
 
A técnica de soldagem em blocos é uma variante do retardamento da vinculação e 
consiste em se aplicar uma sequência de 3 filetes de solda sobrepostos em processo de 
soldagem ao arco elétrico, formando assim um bloco e dessa forma garantindo uma maior 
resistência, associada a um maior aporte térmico conduzindo e um resfriamento mais lento. 
Essa técnica é aplicável a juntas circunferenciais de grandes espessuras e os processos 
de soldagem mais adequados para essa técnica são: SMAW e FCAW. Os filetes do primeiro 
bloco devem ter comprimentos diferentes, de maneira a não permitir alinhamento de 
possíveis imperfeições oriundas da abertura e fechamento do arco elétrico, essa decalagem 
deve ser em torno de 10 mm. Os demais blocos terão filetes de igual comprimento. 
 
A partir do segundo bloco deve ser feita uma unha utilizando uma lixadeira elétrica 
com disco rígido de 100 mm, vide figura abaixo, a finalidade dessa unha é evitar deformação 
do cordão, poros e retenção de escórias. É recomendada a execução de dois ou mais 
blocos simultaneamente para uma melhor distribuição de tensões residuais. 
 
 
Junta circunferencial 
Junta radial 
75 ɸ1200 
25 
Passagem de solda 
 8
 
Para tanto serão utilizados dois ou mais soldadores uniformemente distribuídos. Uma 
vez terminada a deposição em blocos em toda extensão da junta, os demais passes podem 
ser filetados com sequência de soldagem é livre. 
 
 
 
2.4 Balanceamento das tensões 
 
Essa técnica é considerada a mais comum de todas e tem grande campo de aplicação 
na soldagem de forma geral, ela pode ser feita dentro do chanfro alternando-se os depósitos 
do metal de adição em cada lado do chanfro, ou pode ser na distribuição dos filetes em 
segmentos ao longo da junta em seu comprimento total, nesse caso devemos intercalar os 
depósitos para melhor distribuição do calor introduzido. Outras formas de balanceamento 
poderão ocorrer e o método de controle deverá ser visual e dimensional. 
 9
 
Balanceamento em cada lado do chanfro Balanceamento ao longo da junta 
 
2.5 Reforço cruzado 
 
Aplica-se para metais com estrutura cristalina frágil, como por exemplo alguns tipos 
de ferro fundido, nesses casos as ligações entre a zona de diluição e o metal de base 
podem possuir tensões acima do suportável pelo metal de base, dessa forma se aconselha 
depositar de forma intercalada filetes de solda ortogonais à junta soldada a cada camada 
de metal depositado, de maneira a melhor distribuir as tensões residuais, essa distribuição 
de filetes também aumenta as interfaces entre as zonas de diluição e metal base. Nesse 
caso se recomenda um metal de adição com alto valor de alongamento, por exemplo 
eletrodo de níquel puro ou eletrodo de Ni Fe com 80% de níquel. A sequência de deposição 
ideal está mostrada abaixo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Reforço cruzado 
 
 
2.6 Recuperação por triangulo de calor 
 
É utilizado na correção dos empenamentos sofridos por um conjunto durante e após 
a soldagem, consiste na ação simultânea de duas leis da física a saber: coeficiente de 
dilatação térmica e diminuição da resistência mecânica pelo calor. A eficiência do 
processo será diretamente proporcional à velocidade de aquecimento, ou seja: uma grande 
velocidade de aquecimento irá garantir a formação do triangulo de calor na peça, disso 
resultará uma dilatação diferencial que irá tentar empurrar o metal adjacente. 
 
1º 
2º 
3º 4º 
1º 
2º 
3º 4º 
 10 
 
Porém estando o metal contido no triângulo com resistência menor ao metal adjacente 
ele se auto deformará através da fluência desse metal para fora da peça de maneira que 
ao resfriar o conjunto assumirá um novo formato. É muito importante a escolha das posições 
dos triângulos de calor e das suas dimensões, isso porém se obtém com a prática. 
 
 
 
 
3. Analise das condições de reparo 
 
3.1 Condições operacionais 
 
 Impurezas e ou contaminações 
 
As impurezas e ou contaminações, que aderiram à superfície metálica durante as 
operações de fundição, forjamento, corte, ou como resultado do trabalho realizado pelo 
componente, podem constituir um sério agravante para a soldagem e portanto devem ser 
eliminadas. As impurezas mais comuns são: óleos, graxas, resinas diversas, abrasivos, 
tintas, sais e óxidos. O método de limpeza dependerá: do tipo e volume dos resíduos, da 
natureza do metal, das dimensões das peças e das facilidades encontradas no local de 
trabalho. A limpeza das impurezas pode ser feita por processo químico ou mecânico. A 
limpeza das peças antes da soldagem é de fundamental importância afim de evitar a 
formação de não metálicos que poderão dar origem a: inclusões, porosidades ou trincas. 
 
 
3.2 Métodos de limpeza 
 
 Limpeza química com solvente orgânico 
 
Os solventes orgânicos removem óleos e graxas pela ação de hidrocarbonetos 
clorados. Esses solventes promovem a limpeza dissolvendo rapidamente as gorduras, 
resinas, ceras, parafina e asfalto. Eles não atacam o metal e não deixam resíduos ou 
manchas quando aplicados diretamente. Neste processo não é necessária a secagem 
posterior das peças. 
 11 
 
O tricloroetileno e o percloroetileno são os principais compostos desses solventes, e 
o fato deles não serem combustíveis fez com que os hidrocarbonetos combustíveis: 
gasolina e querosene fossem descartados. Na maioria dos casos as peças devem ser 
escovadas, a menos que seja possível um jato de solvente sobre a peça em uma câmara 
fechada. 
 
 Limpeza química com solvente inorgânico 
 
 Os solventes inorgânicos se utilizam da propriedade de saponificação ou 
emulsificação dos óleos e graxas para promover a limpeza. Isto significa que os agentes 
químicos utilizados promovem a formação de uma mistura (emulsão) ou espuma, quando 
em contato com os depósitos superficiais da peça. Esta mistura é então removida por 
lavagem em banho de imersão seguido de escovamento, para eliminar as impurezas. Os 
agentes presentes são soluções salinas com fortes alcalinos. Para o aço e suas ligas, ferro 
fundido e níquel, utiliza-se a soda cáustica. Os fosfatos são adicionados como emulgentes 
e redutores da dureza da água. Para facilitar a lavagem posterior também são adicionados 
silicatos. Para metais não ferrosos o silicato impede o ataque da peça pelos componentes 
alcalinos. É preferível trabalhar com as soluções em temperatura de ebulição pois a 
temperatura tem maior influência no processo do que a sua concentração que normalmente 
será em torno de 5%. 
 
A lavagem final das peças deverá ser feita com água seguida de secagem, a secagem 
rápida impede o embaçamento e a formação de ferrugem. Para limpeza de peças 
excepcionalmente sujas em soldagem de manutenção utiliza-se soluções que produzam 
espuma abundante que são combinações de solventes inorgânicos, como o tricloroetileno, 
com soluções de sais alcalinos. Em locais de difícil acesso essa solução é esguichada com 
mangueira sob elevada pressão. Atenção o alumínio e suas ligas são atacados por 
substâncias alcalinas. Nesses casos também deve haver cuidado com os operadores pois 
produtos fortemente alcalinos produzem queimaduras graves. 
 
 Decapagem química 
 
Utilizada na limpeza dos aços através do mergulho em banhos de ácidos sulfúrico ou 
clorídrico, a uma temperatura de aproximadamente 100ºC durante alguns minutos. O 
processo se dá pela ação do íon sulfato e do íon cloreto oriundos do ácido sulfúrico e 
do ácido clorídrico, que vão reagir com o ferro e produzir sulfato de ferro e cloreto de ferro 
respectivamente. O tempo do banho de decapagem pode ser afetado por duas variáveis: 
primeiramente a natureza do aço, composição, estruturae espessura da camada dos 
óxidos, a seguir a natureza do ácido, sua composição e temperatura da solução ao longo 
da imersão. Após a imersão da peça de aço na solução ácida, é importante o imediato 
tratamento com água em jatos, para que não exista a possibilidade de fragilização por 
corrosão, deve ser feita periodicamente a regeneração do banho, para eliminar impurezas. 
Os banhos em ácido sulfúrico têm sido substituídos pelos banhos em ácido clorídrico, que 
possui uma capacidade de produção maior e uma superfície resultante mais uniforme. 
 
 12 
 
 Limpeza mecânica por jateamento abrasivo 
 
O jateamento abrasivo na soldagem é utilizado para 
limpeza da região onde será depositado o metal de 
adição seu objetivo é eliminar as impurezas e os 
contaminantes, também se aplica em peças fundidas na 
eliminação de borras, que consistem de diferentes tipos 
de óxidos mesclados com resíduos metálicos e areia. Os 
materiais abrasivos comumente utilizados são: granalhas de 
aço esféricas, granalhas de aço angulares, óxido de alumínio 
e areia, essa última está proibida a aplicação devido a 
doenças pulmonares (silicose). As esferas de aço são mais 
eficientes do que o óxido de alumínio, entretanto não 
podem ser utilizadas em aços inoxidáveis e metais não 
ferrosos. As esferas de aço mais utilizadas possuem 
diâmetro entre 0,5 a 1,2 mm. 
 
 
4. Preparação para soldagem 
 
4.1 Levantamento e movimentação de peças 
 
 
 Equipamentos para manuseio 
 
O levantamento e a movimentação de peças, merecem destaque na soldagem de 
manutenção pois com frequência surge a necessidade de um posicionamento adequado 
da(s) peça(s) para a execução do reparo. Quando a massa é elevada não é possível fazer 
essa manobra manualmente, dessa forma existem diversos equipamentos que podem ser 
utilizados para tais operações. 
 
Embora tais movimentações pareçam simples, a operação dos equipamentos deve 
seguir regras específicas para garantir a segurança do operador e do pessoal no entorno, 
a primeira delas é escolher o equipamento adequado para a carga (capacidade em [kg] ou 
[ton]) em seguida verificar o estado conservação das correntes e ou cabos de aço. 
 
 
 
 
 
Equipamento portátil 
para jateamento 
Guincho hidráulico 
Talha manual de: corrente, 
de alavanca e talha elétrica 
Empilhadeira 
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É importante estudar a trajetória pretendida eliminando obstáculos e analisando os 
riscos de tombamento da peça devido a geometrias complexas ou centro de gravidade em 
situação crítica. Apresentamos a seguir fotografias de alguns equipamentos usuais para a 
execução de levantamento, posicionamento e movimentação de cargas. 
 
As movimentações se tornam ainda mais complexas quando a peça estiver aquecida. 
Isso ocorre quando, após a soldagem ter sido iniciada surge a necessidade de reposicionar 
a peça. Nesses casos devem ser previstos os materiais isolantes térmicos adequados e os 
cuidados devem ser redobrados, pois aumenta muito o risco de acidente. É preciso também 
considerar que a velocidade da manobra se torna importante pois não é interessante perder 
a temperatura de pré aquecimento. 
 
 Cabos de aço 
Os cabos de aço são fabricados a partir de 
fios de aço trefilados e polidos onde os teores de 
carbono variam de 0,3 %C a 0,8 %C, sendo que os 
mais resistentes se situam entre 0,6 %C a 0,8 %C. 
O teor de manganês deve estar próximo de 0,6 %C 
e o (P + S) deverá ser menor que 0,03 %C, tais 
condições são necessárias para garantir um arame 
mais maleável e menos sujeito a encruamento. Um 
conjunto desses fios forma uma perna e um 
conjunto de pernas será trançado em volta de uma 
alma, formando assim o cabo. 
 
Quanto mais pernas e mais fios tiver um cabo de aço, mais flexível ele será, existem 
situações que a rigidez é necessária e outras onde a flexibilidade é requerida, portanto não 
se deve dizer que esse ou aquele é melhor. Cabos que enrolam e desenrolam o tempo todo 
em tambores de talhas elétricas, pontes-rolantes e guinchos, costumam ser mais flexíveis. 
Cabos que sofrem grande abrasão devem que ter os arames externos mais espessos, 
como por exemplo do tipo “Seale”, o diâmetro do tambor tem influência na vida útil do cabo. 
Se adotamos “d” como diâmetro do cabo e “D” diâmetro do tambor, tememos D/d ≥ 30 como 
sendo um fator de segurança aceitável, idem para polias, onde o cabo fará ± 180º. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Tambor de ponte Polias 
 14 
 
 Códigos utilizados para definir as características de um cabo de aço 
 
1º número - indica a quantidade de pernas do cabo 
2º número - indica a quantidade de fios que compõe a perna 
WS - formato do cabo 
AF - define alma de fibra, que pode ser fibra natural ou artificial 
AACi - indica alma de aço com cabo independente 
 
Exemplo: 8 x 36 WS x AACi - Cabo com oito pernas, cada perna com 36 arames, formato 
“WARRINGTON SEALE” ou (1 + 7 + (7+7) + 14) e “alma de aço com cabo independente “ 
sendo que a alma de aço será um cabo feito separadamente. Existem diversos tipos de 
cabos, eles são definidos em função da aplicação desejada, cada tipo é indicado para um 
trabalho específico, dessa forma eles irão possuir vantagens e desvantagens quando 
comparados entre si. A seguir veja tabela com os principais tipos de cabos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 15 
 
 Carga de trabalho é a maior massa que um cabo pode sustentar. A carga de trabalho 
de um cabo de aço não deve, via de regra, exceder à um quinto (1/5) da carga de ruptura 
mínima efetiva do mesmo. O fator de segurança é a relação entre a carga de ruptura mínima 
efetiva do cabo e a carga aplicada. Um fator de segurança adequado garante a segurança 
durante a operação, evitando rupturas e também aumenta a vida útil do cabo. Para cargas 
aéreas costuma-se utilizar fator 5:1. A utilização de correntes de aço deve restringida ao 
mínimo, ou seja, somente para cargas leves em pequena altura que não ofereçam riscos, 
pois o rompimento de um único elo pode levar ao desastre. 
 
 Normas para cabos de aço 
 Os cabos de aço para uso geral no Brasil são regidos pela NBR-ISO 2408 acrescidas 
das resoluções do INMETRO referentes ao Programa de Avaliação da Conformidade, 
conforme regulamento aprovado pela Portaria Específica que proíbe o uso de construções 
consideradas perigosas, limitando os diâmetros menores e introduzindo o uso obrigatório 
de fitilho interno com a identificação do fabricante. 
 
CARGAS DE TRABALHO - CABO 6 X 41 “WARRINGTON SEALE + AF (IPS)” - FATOR DE SEGURANÇA 5:1 
 
 
 CARGAS DE TRABALHO - CABO 6 X 47 “WARRINGTON SEALE + AACI (IPS)” - FATOR DE SEGURANÇA 5:1 
 
 
 REFERÊNCIA: CATÁLOGO CIMAF 
 16 
 
 
 Laços para cabos de aço 
 
 
 
 
 Os laços nas extremidades, são feitos pelos fabricantes de cabos de aço em 
maquinas especiais que entrelaçam os arames, inserem e prensam à quente as buchas de 
retenção, e inserem estribos ou sapatilhas que irão aumentar a durabilidade dos laços 
quando em carga, tais elementos são adicionados caso seja requerido. 
 
 Acessórios para a movimentação de peças 
 
 Existem diversos acessórios recomendáveis para levantamento e movimentação de 
peças, é preciso critério na escolha, buscando sempre a melhor qualidade, e também não 
deixar de fazer inspeções, visuais e com liquido penetrante, periodicamente. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Manilha Olhal de suspensão 
Gancho 
Esticador 
Garra 
Grampo 
 17 
 
 Cintas de poliéster 
O poliéster não propaga a combustão, ele 
queima em contato com a chama, porém, a 
combustão se extingue imediatamente, assim 
que se elimina o contato com a mesma. É uma 
das fibras têxteis mais elásticas, sua elasticidade 
variável atinge 8% com a capacidade máxima da 
cinta. Sua aplicação maior é para peças 
usinadas ou frágeis onde um cabo de aço 
poderia causar amassamentos ou riscos ou na 
superfície dapeça. 
 
Tipo – Sling 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Largura “C” Capacidade “kg” Olhal 
mm Basket mm 
35 S 400 200 
35 D 800 200 
50 S 1.000 220 
50 D 2.000 220 
60 S 2.200 260 
60 D 5.000 260 
80 S 3.000 300 
80 D 6.000 300 
100 S 4.000 300 
100 D 8.000 300 
 
S = cinta simples / D = cinta dupla 
 
 
 
 
 
 
 
Largura “C” Capacidade “kg” Olhal 
mm Choker mm 
 35 S 200 200 
 35 D 400 200 
 50 S 500 220 
 50 D 1.000 220 
 60 S 1.100 260 
 60 D 2.500 260 
 80 S 1.500 300 
 80 D 3.000 300 
100 S 2.000 300 
 100 D 4.000 300 
 
Formato - Basket 
 
 
Comprimento L especificar 
Olhal normal 
 
Largura C 
Comprimento L especificar 
Olhal torcido 
Formato - Choker 
 
Largura C 
A máxima temperatura para 
utilização das cintas de 
poliéster é 80 ºC 
 18 
 
4.2 Processos de corte 
 
O corte de metais abrange inúmeras modalidades e depende: do tipo do metal, do 
formato (chapas, perfiz, fundidos, forjados, etc.), das dimensões e da precisão dimensional 
desejada. A seguir indicamos alguns processos para o corte de metais: 
 
1. Corte mecânico 
- Tesoura guilhotina 
- Serra 
- Cortador de tubos 
2. Corte plasma 
3. Oxicorte 
4. Corte com grafite “Arc Air” 
5. Corte LASER 
 
 
 Corte mecânico 
 
Tesoura guilhotina: é o equipamento utilizado para cortes retos em chapas metálicas, 
onde o corte é obtido por cisalhamento. Existem diversas versões e capacidades que vão 
desde a guilhotina mecânica manual para chapas finas, mecânica motorizada, para perfiz 
industriais capazes de cortar chapas de aço com espessura até 3 mm, enquanto as 
guilhotinas hidráulicas possuem potência maior e podem cortar chapas de aço até 50 mm 
de espessura. 
 
O funcionamento da guilhotina mecânica motorizada consiste em um volante que 
acumula energia cinética a partir da rotação, fornecida por um motor elétrico, a qual é 
liberada por uma fricção que irá acionar uma biela acoplada a um volante excêntrico, 
transformando assim movimento giratório em linear alternativo, a guilhotina hidráulica 
funciona com uma bomba de pressão de óleo e cilindros hidráulicos alcançando grande 
potência, são as mais utilizadas na indústria. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Tesoura mecânica Guilhotina mecânica manual 
 19 
 
 
 
 
 
 
 Guilhotina mecânica motorizada Guilhotina hidráulica 
 
Tipos de serra: existem diversos tipos de equipamentos para o corte de metais com serra, 
eles são destinados prioritariamente ao corte de perfiz e barras de aço. A escolha do tipo 
mais apropriado irá depender de vários fatores, tais como: o formato de peça, o tipo de 
material (natureza metalúrgica e dureza), as dimensões da peça e a quantidade de peças 
por unidade de tempo desejada (produtividade). Indicamos a seguir, como exemplo, os três 
equipamentos mais utilizados na indústria. 
 
Serra circular: é muito utilizado para o corte de barras, perfiz, 
cantoneiras e tubos, a maior restrição desse equipamento está na 
seção transversal da peça devido a limitação da mesa de fixação, 
o comprimento poderá alcançar grandes dimensões. 
A refrigeração durante o corte é recomendável e podem ser 
utilizadas serras com metal duro. Esse equipamento também 
pode possuir alimentação de barras automática. 
 
Serra alternativa: é um equipamento bastante comum para o 
corte de barras, perfiz e cantoneiras, dependendo do modelo a 
dimensão da mesa de fixação poderá ser bem maior que no caso 
anterior. A refrigeração durante o corte é recomendável. A lamina 
de corte é fabricada em aço de alto carbono, o corte ocorre pela 
combinação do movimento alternativo da lamina com o esforço de 
compressão da mesma sobre a peça. O equipamento pode 
possuir alimentação de barras automática 
 
 
 
Serra de fita horizontal: é muito utilizado para corte de barras 
em produção seriada, possui alta eficiência e podem ser 
equipados com alimentação automática. A refrigeração durante 
o corte é obrigatória. A fita de serra utilizada é fabricada em aço 
de alto teor de carbono, fornecida em rolos devendo ser cortada 
e soldada no comprimento. 
 
 
 
 
 
 20 
 
Cortador de tubos: Trata-se de um dispositivo para uso 
manual, ideal para cortar tubos metálicos de parede fina, sua 
vantagem é promover um corte no esquadro com bom 
acabamento a um baixo custo. 
 
 
 Corte plasma 
 
Permite o corte de qualquer metal ou liga metálica ferrosa ou não ferrosa, devido à 
concentração de altas temperaturas o corte é muito rápido e as deformações são 
minimizadas. Esse processo permite o corte espessuras entre: 0,5 e 200 mm. Os 
equipamentos mais comuns situam-se entre 500 A e 1500 A, Esse processo possui 
qualidade mediana de corte quando comparado a outros processos. O corte pode ser 
manual ou automático. 
 
 
 Corte plasma manual Corte plasma automático 
 
 Oxicorte 
 
O oxicorte ocorre pela reação do ferro com oxigênio puro. Consiste em aplicar uma 
chama de aquecimento ao metal até o mesmo atingir a temperatura ideal para inicio da 
reação então nesse momento um jato de oxigênio puro é liberado com alta pressão. A 
oxidação do ferro nessas condições é instantânea e a reação exotérmica resultante gera 
calor suficiente para manter a oxidação constante. 
 
 
 Oxicorte manual Oxicorte automático 
 
 21 
 
Esse processo não se aplica a metais não ferrosos ou inoxidáveis. Para o corte de 
chapas em aço carbono é possível atingir espessuras de até 450 mm. O oxicorte pode ser 
manual ou automático. Esse processo possui boa qualidade de corte quando comparado a 
outros processos, sendo adequado para construções soldadas e trabalhos em caldeiraria 
de forma geral, bastando apenas a eliminação das rebarbas por esmerilhamento. 
 
 Corte e goivagem com grafite “Arc Air” 
 
O processo de corte com eletrodo de grafite, também conhecido como “Arc Air”, 
consiste de uma tocha especial que se assemelha ao alicate do eletrodo revestido com um 
dispositivo que direciona um jato de ar comprimido na poça de fusão a fim de expulsar o 
metal líquido. O eletrodo utilizado é de grafite, revestido com fina camada de cobre para 
aumentar a sua resistência mecânica, o corte com eletrodo de grafite é mais empregado 
para a remoção da raiz da solda, podendo também ser empregado para remoção de 
descontinuidades, tais como: poros e inclusões de escória, etc. 
 
 
 Tocha para goivagem com grafite 
 
 Corte LASER 
 
O corte laser encontra sua maior aplicação na produção de peças onde é necessária 
uma maior precisão dimensional com baixa deformação, as variáveis do processo também 
garantem uma pequena zona termicamente afetada devido a alta temperatura e velocidade 
de corte. O equipamento laser mais comum utiliza: o dióxido de carbono CO2 para a 
emissão do feixe laser, o Nitrogênio para a excitação das moléculas (gás de assistência), 
e o Hélio na dissipação do calor gerado pelo campo elétrico. Esses gases combinados 
produzem uma potência em torno de 5 kW para os modelos comerciais mais comuns. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Corte LASER Exemplos de peças cortadas a LASER 
 
 22 
 
 Corte por jato d’água 
 
O corte com jato de água consiste na separação das partes através da utilização de 
um jato d’água com elevada pressão, com ou sem a adição de elementos abrasivos. Os 
abrasivos mais usuais são: o carbeto de silício extraído de areia da praia e o tipo “hard rock” 
extraído de rochas. As dimensões dos elementos abrasivos estão entre 0,15 e 0,18 mm. O 
corte decorre da projeção de um jato d’água com uma pressão entre 2500 a 3000 bar. 
Nesse processo se pode cortar aços até 100 mm de espessura e fibras de vidro até 120 
mm. Dependendo do material a espessura de corte pode chegar a 250mm. 
 
O corte com jato de água possuiótima 
precisão dimensional entretanto é considerado um 
processo de baixa produtividade devido aos 
elevados tempos de execução dos cortes. Talvez a 
maior vantagem esteja no fato dele ser aplicável a 
materiais metálicos e não metálicos a frio. A 
precisão dimensional do corte é excelente quando 
comparada a outros processos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
4.3 Processos de conformação 
 
Os processos de conformação mais comuns nas caldeirarias são: dobramento de 
chapas e perfis, endireitamento de peças, calandragem e rebordeamento de tampos. 
 
 Dobramento 
 
A linha de dobra deve sempre que possível estar ortogonal ao sentido de laminação 
da chapa, para evitar trincas no lado externo do raio de dobra. Para evitar esmagamento 
na região do raio a força de dobra não pode ser muito maior do que o valor calculado. As 
chapas laminadas a serem dobradas são anisotrópicas, ou seja, as propriedades 
mecânicas variam com a direção quando testados em tração. Esta característica causa 
deformações nas peças e ao mesmo tempo facilita as operações de dobra desde que se 
tenha um controle dos parâmetros em cada direção. 
Diagrama de corte por jato de água 
 
1 - entrada de água a alta pressão 
2 - obturador (safira ou diamante) 
3 - abrasivo 
4 - tubo de mistura 
5 - bocal 
6 - jato de água 
7 - material a ser cortado 
 
 
Elemento abrasivo 
 23 
 
Como no processo de produção, um controle desta natureza não é viável, alguns 
cuidados devem ser tomados a fim de se obter uma peça dentro do especificado. A dobra 
deve, sempre que possível, ser executada na direção perpendicular à direção de laminação 
para minimizar o risco de trinca. Considerando que não é possível o controle total das 
propriedades mecânicas, o valor da força de dobra necessária calculado é o mínimo 
necessário e serve como ponto de partida para o início das operações. O comprimento de 
dobra depende da potência da prensa. Na definição da faca e prisma deve ser considerada 
a recuperação elástica que é a capacidade que o material possui de recuperar as 
deformações ocorridas no regime elástico do material. 
 
O cálculo da recuperação elástica é possível de ser feito, porém para cada alteração 
da geometria de dobra e de material, a faca e o prisma terão de ser alterados. Este 
procedimento é viável desde que se tenha um volume grande de peças iguais a serem 
dobradas, compensando os investimentos aplicados nas modificações e fabricação de 
ferramentas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Prensa dobradeira hidráulica Faca e Prisma 
 
 Cálculo de dobra 
 
A força necessária, em toneladas, para efetuar uma dobra a 90º, em aço de baixo 
carbono, pode ser calculada pela expressão: 
 
F = Força de dobramento em TON 
s = Espessura da chapa em mm 
b = Comprimento de dobra em mm 
T = Tensão de escoamento em kgf/mm2 
 W = Boca do prisma em mm 
Espessura da chapa 
“S” 
1.5 2 3 4 5 6 8 10 12 15 20 25 30 35 40 
Min. raio de dobra 
 “Ri” 
2.5 3,5 5 7 8 10 16 20 24 30 40 50 60 80 90 
Min. largura de 
dobra “L” 
10 12 12 24 32 40 65 80 100 120 160 200 240 280 320 
Min. boca do prisma 
 “W” 
15 15 25 40 50 70 110 120 160 190 250 320 380 450 510 
1000
7,1



W
Tbs
F 
 
 
 24 
 
 
 
 Representação de faca e prisma 
 
 Endireitamento de peças 
 
O endireitamento de chapas ou perfiz é uma operação usual na preparação de peças 
para soldagem e também na recuperação de peças empenadas. Uma prensa adequada 
para desempeno de chapas é quando um pistão hidráulico alcança qualquer posição da 
mesa. 
 
 
 
 
 
 
 Prensa hidráulica para endireitamento de peças 
 
 Calandragem 
 
 A calandragem de cilindros (virolas) é um processo 
muito comum nas caldeirarias especializadas em produtos 
petroquímicos ou fabricação de tubos. Seu objetivo é 
transformar chapas planas em formas cilíndricas através da 
passagem das chapas entre rolos de aço de alta 
resistência. O processo consiste em fazer passar uma 
chapa plana através de três rolos sendo dois inferiores e 
um superior onde o rolo superior possui movimento de 
aproximação gerando uma grande tensão 
de deformação na chapa que será tracionada por um dos 
rolos inferiores simultaneamente, formando assim uma 
peça cilíndrica, figura ao lado. 
 
 
 25 
 
 
 
 
 Calandra de 3 rolos Calandra de 4 rolos 
 
 
Para iniciar a calandragem é necessário curvar as 
extremidades da chapa de maneira a aumentar o contato 
com os rolos favorecendo o arraste da chapa. Existem 
duas formas para obter essas curvaturas, a mais comum 
é dobrar as pontas da chapa em uma prensa hidráulica, a 
outra é através de uma calandra com 4 rolos. Nesse caso 
existe um rolo suplementar inferior que serve para fixar a 
chapa enquanto os rolos laterais promovem a devida 
conformação. A seguir o rolo central se afasta e efetua-se 
a calandragem no modo tradicional. 
 
A calandragem de perfis é possível através de processo análogo onde a alteração é 
feita nos rolos os quais terão o formato do perfil desejado. Para perfis maiores com pequena 
espessura de parede o processo é feito a quente, normalmente utilizando um indutor para 
o aquecimento rápido da região a ser curvada. Em alguns casos utiliza-se areia fina 
compactada dentro do tubo a ser calandrado para evitar deformações. 
 
 
 
 
Calandra de perfil Exemplos de perfis 
 
 
 
 
 26 
 
 Rebordeamento de tampos industriais 
 
O rebordeamento tem como principal objetivo a fabricação de tampos para vasos de 
pressão ou caldeiras. O processo é semelhante ao repuxo em torno. A partir de um disco 
em chapa de aço é conformado o grande raio em uma prensa hidráulica, a seguir a peça 
irá para a rebordeadeira a qual promoverá o repuxo do raio menor com a peça girando. Na 
região do raio menor ocorre uma diminuição de espessura, essa perda de espessura deve 
ser prevista e compensada no projeto do tampo. 
 
Para grandes diâmetros, onde a largura da chapa não for suficiente, pode ser feita 
emenda da chapa. As emendas devem ser com penetração total e os reforços das soldas 
esmerilhados. Dependendo da espessura e do material utilizado pode ser necessário alívio 
térmico de tensões durante o rebordeamento. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Rebordeadeira de tampos industriais Tampos torisféricos 
 
 
 
5. Soldabilidade 
 
 Define-se soldabilidade na soldagem como sendo a capacidade de um metal ser 
soldado nas condições: ambientais, estruturais e metalúrgicas, sem entrar em colapso, 
mantendo o mínimo de resistência exigida em conformidade com as normas. Podemos 
classificá-la em: 
 
- Soldabilidade operatória 
- Soldabilidade construtiva 
- Soldabilidade metalúrgica 
 
 
 
 
 27 
 
5.1 Soldabilidade operatória 
 
A soldabilidade operatória está associada às condições encontradas no momento da 
execução da soldagem. Tais condições devem ser bem analisadas, pois elas são 
frequentemente muito precárias, seja pela localização, seja pelo acesso ou mesmo pela 
posição em que a soldagem será executada. 
 
As análises devem considerar o processo a ser utilizado, pois poderá haver restrições 
tais como: contaminações existentes no local, posição de soldagem inviável, técnica 
operatória escolhida, recursos e condições para o pré aquecimento. O condicionamento 
térmico pode ser difícil de executar devido ao acesso e ou contaminações. Os métodos de 
limpeza dependerão de diversos fatores, alguns dos quais foram relatados no item 3.1. 
 
 
5.2 Soldabilidade construtiva 
 
A forma e a disposição das peças ou conjuntos a serem reparados podem influir na 
recuperação, principalmente devido as tensões residuais existentes, que por serem de 
natureza complexa e multidirecionais, nãopodem ser verificadas por instrumento. A 
tendência ao empenamento é indicativo de componente tensionado, nessas condições 
devemos buscar sequências de soldagem que possam agir em sentido contrário ao das 
tensões residuais, anulando o efeito das mesmas. 
 
Em algumas situações quando a vinculação entre os componentes de um conjunto é 
muito alta podem ser previstas almofadas de metal de adição (manteiga) em algumas 
juntas, a fim de desorientar as tensões durante a soldagem. Um distensionamento 
mecânico por martelamento, durante a soldagem, poderá ser utilizado dependendo do tipo 
de metal de adição que será depositado. Esse tipo de alivio é perigoso pois poderão ocorrer 
inversões nos sentidos das tensões residuais atuantes. 
 
 
5.3 Soldabilidade metalúrgica 
 
A soldabilidade metalúrgica é provavelmente a mais complexa, e também a que mais 
tem sido estudada. A soldabilidade metalúrgica é influenciada por inúmeros fatores. 
 
O controle desses fatores se restringe ao condicionamento térmico imposto, dessa 
forma torna-se imprescindível a verificação da natureza dos metais envolvidos no processo 
de maneira a se estabelecer o regime térmico apropriado, em grande parte dos casos isso 
irá implicar na aplicação de pré-aquecimento adequado, controle das temperaturas de 
interpasse e um pós-aquecimento eficiente. A velocidade de resfriamento terá importante 
participação. 
 
 28 
As variantes que podem surgir quando combinamos os fatores acima definidos, 
com a imensa quantidade de ligas metálicas existentes é praticamente infinita, 
inviabilizando assim a definição de uma receita ou regra geral, dessa forma precisamos 
entender esses fenômenos e saber associá-los para uma melhor definição dos parâmetros 
de condicionamento térmico. 
 
 Aporte térmico 
 
A quantidade de calor introduzida na soldagem é conhecida por aporte térmico ou 
energia de soldagem “Heat Input”. O aporte térmico “H” para soldagem em geral, pode ser 
expresso pela equação: 
 
H =
 
 
 
Onde: 
 
H = Energia de Soldagem  KJ.mm  
V = Tensão  Volt  
I = Corrente  Ampére  
Va = Velocidade de avanço  mm/min  
 
 
A eficiência do aporte térmico depende do processo de soldagem utilizado, como 
exemplo citamos: SMAW: eficiência = 0,75, FCAW e SAW: eficiência = 0,90. A eficiência 
de transmissão “” pode ser considerada constante para um mesmo processo, pois exprime 
a parcela de energia efetivamente transferida à peça. Perdas decorrentes do aquecimento 
de cabos e eletrodos, respingos e resfriamento pelo ambiente, diminuem o valor de “”. 
 
 
 A energia de soldagem é uma característica do processo e da técnica utilizada, os 
processos: arco submerso e eletro escoria, por exemplo, possuem energia de soldagem 
elevada, enquanto que outros onde a área de aquecimento é pequena como o TIG, por 
exemplo, são considerados de baixa energia. Quanto mais alto for a energia de soldagem, 
maior será a quantidade de calor transferida a peça, portanto, maior será zona aquecida e 
menor será o gradiente térmico entre a solda e o metal de base adjacente. 
 
A forma de controlar o aporte térmico num determinado processo de soldagem, é 
buscando a condição de potência e velocidade de soldagem, que garantam uma 
conformidade de deposição e uma estrutura cristalina sem grandes alterações, se 
comparadas com a estrutura original do metal base. A técnica de soldagem com cordões 
estreitos assume valores de velocidade de avanço bem mais elevados do que a técnica de 
soldagem com oscilação, e consequentemente, com menor quantidade de calor 
introduzido. 
 
 
 29 
 
Valores elevados de aporte térmico podem provocar alterações metalúrgicas 
importantes tais como: a precipitação de carbetos de cromo, ou formação de fase sigma 
nos aços austeníticos, ou mesmo um crescimento de grão exagerado nos aços ferríticos, 
sendo que em ambos os casos o resultado final é a diminuição da tenacidade do metal 
depositado ou da zona fundida. Por outro lado, dependendo da natureza do aço, o aporte 
térmico pode ser insuficiente, levando a uma taxa de resfriamento elevada que por sua vez 
resultará na formação de estruturas duras como a martensita, aumentado o risco de 
fissuração. Um método bastante utilizado na prevenção de trincas por hidrogênio (H2) é a 
determinação da temperatura de pré-aquecimento, a partir da maior ou menor probabilidade 
de formação de estrutura martensítica, com isso consegue-se alterar a taxa de resfriamento 
da poça de fusão, atenuando assim a formação de estruturas frágeis. 
 
A determinação da temperatura de pré-aquecimento é possível através da 
quantificação do Carbono Equivalente, que significa dizer, qual o percentual de carbono e 
de elementos de liga, que favorecem a formação da martensita, estão presentes no aço a 
ser soldado. Para a determinação do Carbono Equivalente pode ser utilizada a equação 
desenvolvida por pesquisadores do “IIW - International Institute of Welding” conforme 
segue: 
 
49,0
24
%
2
%
13
%
15
%
5
%%
4
%
6
%
%% 


SiPCuNiVCrMoMn
CCeq 
 
 
sendo: 
Boa Soldabilidade - Ceq ≤ 0,49 % 
Média Soldabilidade - 0,5 % ≤ Ceq ≤ 0,65 % 
 Má Soldabilidade - Ceq > 0,65 % 
 
 
 Alteração do diagrama de equilíbrio 
 
A soldagem nos aços em geral bem como no ferro fundido, devido aos ciclos térmicos 
envolvidos, implica num tratamento térmico localizado que pode causar alterações na 
estrutura dos materiais e consequentemente afeta as propriedades mecânicas dos 
mesmos. 
 
Essas alterações podem comprometer o desempenho em trabalho da junta soldada e 
portanto devem ser minimizadas, na soldagem de produção isso é relativamente fácil, uma 
vez que contamos com a possibilidade da escolha do aço em função das características 
desejadas no projeto da junta. Por outro lado isso não ocorre na soldagem de manutenção, 
onde frequentemente vamos encontrar aços com altos teores de carbono ou mesmo com 
elementos de liga que favorecem a formação de estruturas frágeis durante o resfriamento. 
 
 30 
 
O caso mais comum é o do ferro fundido, que é muito utilizado na fabricação de 
maquinas e equipamentos, e que possui elevados teores de carbono. As fases de um metal 
podem se modificar através de ciclos térmicos inibindo ou promovendo a formação de 
novas fases, dessa forma as propriedades mecânicas, físicas e químicas da liga também 
se modificam, ou seja: é possível obter diferentes microestruturas, e portanto diferentes 
propriedades a partir de uma mesma composição química. 
 
Quando uma liga é resfriada lentamente a partir da fase líquida, as fases presentes 
no estado sólido a cada temperatura estarão em equilíbrio termodinâmico e podem ser 
previstas por diagramas que mostram as fases estáveis em função da temperatura e da 
composição química, ou seja, percentual de elemento soluto. Estes diagramas são 
denominados diagramas de fases. Um exemplo clássico de diagrama de fases é o diagrama 
ferro-carbono, o ferro puro apresenta duas transformações alotrópicas, ou seja, de 
mudanças de estrutura cristalina. 
 
Em temperatura ambiente a estrutura termodinamicamente estável é a cúbica de 
corpo centrado ccc. Quando aquecido acima de 910°C o ferro passa de ccc para cfc cúbico 
de faces centradas e volta a ser ccc acima de 1394°C; passando para o estado líquido ao 
atingir aproximadamente 1500°C. 
 
O diagrama é assim representado pois o Fe3C, carboneto de ferro, apresenta 
saturação a partir desse limite, embora as ligas acima de 4,0% de carbono não apresentem 
nenhum interesse comercial. As transformações de uma fase para outra ou a variação de 
composição de uma certa fase, envolvem o rearranjo dos átomos do material, o tempo 
necessário para essas alterações depende da temperatura, da complexidade da alteração 
e da velocidade de resfriamento. 
 
 
Temperatura eutetóide: Para os aços ao carbono é 723°C e a composiçãoeutetóide 
corresponde a 0,83% C. No sistema FeC tem-se uma solução sólida e portanto não ocorre 
uma reação eutética verdadeira, porém devido sua semelhança foi denominada eutetóide. 
A perlita é uma mistura de duas fases, formada pela transformação da austenita em ferrita 
e cementita, há cerca de 12% de cementita e 88% de ferrita na mistura resultante, devido 
se formarem simultaneamente a ferrita e a cementita estão intimamente ligadas em 
camadas alternadas caracteristicamente lamelar. 
 
 31 
 
 Diagrama da liga binária FeC para teores de carbono até 6,5%. 
 
Ferro  = Ferrita = Cúbico de corpo centrado ( < 910°C ) 
Ferro  = Austenita = Cúbico de face centrada ( > 910°C < 1400°C ) 
Ferro  = Ferrita  = Cúbico de corpo centrado ( > 1400°C ) 
 
Eutético: Mistura de componentes sólidos que ao fundir ficam em equilíbrio com um líquido 
da mesma composição, cuja temperatura de fusão é o mínimo na curva. 
 
 Transformação da estrutura cristalina 
 
A velocidade de resfriamento tem um papel fundamental na formação da 
microestrutura, e por consequência nas propriedades mecânicas da junta soldada, não se 
deve esquecer que dureza e tenacidade trafegam em vias contrárias. Um aumento de 
dureza implica quase sempre em uma diminuição da tenacidade e portanto aumenta a 
propensão à formação e propagação de trincas, no diagrama abaixo podemos observar as 
diferentes microestruturas que podem se formar a partir de um resfriamento continuo em 
diferentes velocidades, num aço baixa liga do tipo SAE 4340. 
 
 
 32 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Tratamentos térmicos 
 
A soldabilidade pode também ser afetada por tratamentos térmicos, isso é devido ao 
aquecimento localizado promovido pela soldagem, durante o processo o material ultrapassa 
a temperatura de austenitização dos aços, promovendo transformações das estruturas 
cristalinas no metal de base nas regiões próximas ao metal de adição, essa região é 
denominada: Zona Termicamente Afetada. Isso irá alterar as propriedades mecânicas da 
junta soldada na região. Nessas condições a ZTA poderá apresentar grandes alterações 
estruturais, tais como: fases martensíticas ou bainiticas, com elevada dureza e risco de 
fissuração por fragilização da junta soldada. 
 
Caso o metal base esteja na condição: temperado e revenido poderão ocorrer 
alterações ainda mais complexas durante e após soldagem, como a perda do revenimento 
em alguns pontos, criando estruturas localizadas muito frágeis pelo aumento da dureza. 
Nesse caso deve-se minimizar o aporte térmico e controlar a temperatura de interpasse 
com base nos parâmetros de soldagem indicados na EPS. Em alguns casos recomenda-
se um tratamento de normalização seguido de tempera e revenimento após soldagem. 
 
 
 
5.4 Identificação prática de metais 
 
A seguir apresentamos uma outra forma de identificação de materiais, nesse caso 
quando a ruptura já ocorreu e pela necessidade de um reparo rápido por soldagem, somos 
obrigados a definir o tipo de material pela análise da face da fratura. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
°C 
100 
200 
300 
723 
10 103 100 104 105 103 
seg 
Austenita Martensita 
Martensita 
Martensita 
Ferrita 
Bainita 
Martensita 
Ferrita 
Perlita 
Bainita 
Ferrita 
Perlita 
8,4°C/seg 0,33°C/seg 0,0062°C/seg 0,23°C/seg 
Martensita 
Bainita 
 33 
 
 Identificação do material através da face da fratura 
 
 Características 
Materiais Fratura Superfície em bruto Usinagem recente 
Aço baixo carbono e 
aço fundido 
Cinza brilhante 
Cinza escuro, eventualmente 
marcas de fundição ou forjamento 
Muito lisa, cinza 
brilhante 
Aços alto carbono 
Cinza muito 
claro 
Cinza escuro, riscos de 
laminação ou marcas de 
forjamento 
Muito lisa, cinza 
brilhante 
Aços ligados Cinza médio 
Cinza escuro, relativamente 
rugosa, eventualmente riscos de 
laminação ou forjamento 
Muito lisa, cinza 
brilhante 
Cobre Avermelhada 
Superfície lisa com graduação de 
marrom avermelhado para verde, 
devido à oxidação 
Vermelho brilhante 
fosco com o 
tempo, muito lisa 
Latão e bronze 
Amarelo 
avermelhado 
Superfície lisa com várias 
tonalidades de marrom, verde ou 
amarelo devido à oxidação 
Vermelho 
amarelada, muito 
lisa 
Alumínio e ligas Branca 
Evidências do molde ou da 
laminação, cinza muito claro 
Lisa, muito branca 
Monel Cinza claro Lisa, cinza escuro Muito lisa e branca 
Níquel Quase branca Lisa, cinza escuro Muito lisa e branca 
Chumbo 
Branca 
cristalina 
Branca a cinza, lisa aveludada Muito lisa e branca 
Ferro fundido 
branco 
Estrutura 
sedosa, muito 
fina e branca 
Evidência de molde de areia, 
cinza fosco 
Raramente 
usinada 
Ferro fundido 
cinzento 
Cinza escuro 
Evidência de molde de areia, 
cinza muito fosco 
Moderadamente 
lisa, cinza claro 
Ferro fundido 
maleável 
Cinza escuro 
Evidência de molde de areia, 
cinza fosco 
Superfície lisa, 
cinza claro 
Ferro batido Cinza brilhante Cinza claro, lisa 
Superfície lisa, 
cinza claro 
 
 
 
 Identificação de metais por fagulhas 
 
É possível reconhecer o material pela fagulha obtida em rebolo de esmeril de 
desbaste fabricado a partir de oxido de alumínio cinza ( Al2O3 ). Se ocorrer a emissão de 
fagulhas: o material será ferroso. 
 
 
Se não ocorrer emissão de fagulhas: o material será não ferroso. É possível 
determinar o teor aproximado de carbono no material, através da análise das fagulhas 
conforme segue. 
 
 34 
 
Teor de carbono Comprimento da cauda Cor Fagulhas 
Baixo Longa Amarelada Poucas estrelas 
Alto Curta Avermelhada Muitas estrelas 
 
 
 
 
Através da análise prática das fagulhas é possível considerar que: aços carbono com 
teores de carbono entre 0,10% e 0,45% apresentam limite de escoamento entre 200 MPa 
e 300 MPa com alongamento em torno de 22%. Essas características conferem a esses 
materiais boa soldabilidade. Devemos ainda considerar que teores de carbono acima de 
0,45% irão diminuir a soldabilidade, portanto haverá risco de trinca. 
 
Nesses casos recomendamos uma análise química laboratorial, pois além de definir 
o teor exato de carbono, também irá detectar a presença de outros elementos que possam 
contribuir para a alteração da soldabilidade. 
 
A seguir apresentamos uma síntese do trabalho apresentado no 74º Congresso 
anual da ABM desenvolvido pelos seguintes autores: 
 
Gustavo Henrique Sousa, Igor Cuzzuol dos Santos, Athos Fernandes Araujo, 
Jorgimara de Oliveira Braga, Guilherme Vitor de Araújo, Marcelo Alves Fonseca, e 
denominado: 
 
 
 
 
 
 
SEPARAÇÃO DE MATERIAIS METÁLICOS PELO MÉTODO DE FAGULHA DIAGNÓSTICO DE 
MISTURAS NO ESTOQUE DE EMPRESAS SIDERÚRGICAS 
 
 
 35 
 
Nesse trabalho foram analisados 6 materiais metálicos com composições químicas 
diferentes. Os materiais selecionados foram SAE 1020, 1045, 1080, aço inox, ferro fundido 
e latão, como mostra a Tabela 1, que apresenta a composição química das amostras 
utilizadas no trabalho. Os testes foram realizados utilizando um moto esmeril 5”. Nesse 
teste cada amostra foi fagulhada com um tempo médio de 5 minutos, no qual foram 
analisadas: as quantidades de estalos, que são comumente chamados de “estrelinhas”; 
tamanho do feixe de luz; quantidade de fagulha e cor. Os resultados obtidos, foram 
confirmados por análise microestrutural e teste de dureza. 
 
Tabela 1 - Composição química dos materiais utilizados 
 
 Resultados e discussões 
 
Para a realização das análises do comportamento das fagulhas foi necessário a 
observação de suas principais características, que são a quantidade de fagulhas geradas, 
o formato da trajetória descrita pelas fagulhas e a cor das fagulhas. O feixe de fagulhas 
pode ser dividido em três zonas, que podem ser descritas segundo suas características: 
 
1ª Zona: É a mais próxima do rebolo. Os aspectos mais importantes a observar nessa zona 
são: a coloração dos raios; intensidade luminosa e quantidade de fagulha.2ª Zona: Onde 
inicia-se a observação de feixes de fagulhas, embora seja uma zona de transição e sem 
limite preestabelecido. É onde começa o aparecimento das bifurcações e explosões de 
carbono (“estrelinhas”). Observando-se a quantidade e tamanho das explosões, tem-se 
uma ideia do teor de carbono. 3ª Zona: é a mais afastada do ponto gerador e onde apareceu 
o maior número de “estrelinhas”. As imagens dos ensaios obtidas complementam os 
trabalhos que investigaram o comportamento das fagulhas em alguns aços. Os autores 
desse trabalho, analisaram o formato das fagulhas na medida com que o teor de carbono 
se eleva. O SAE 1020 ao ser esmerilhado, apresentou longos feixes de fagulhas de cor 
alaranjada onde poucas “estrelinhas” foram observados no final das fagulhas, como é 
indicado por setas pretas na Figura 1a e esquematizado na Figura 1b. Isso é devido a 
quantidade de carbono presente no material ensaiado, que para o SAE 1020 é 0,20% C. 
 
 36 
 
Dentre os elementos presentes nos aços, o carbono é o que mais influencia a 
formação e aspecto das fagulhas, cuja frequência de explosões distintivas aumenta com o 
teor de carbono. E como o SAE 1020 têm apenas 0,20% de carbono, poucas “estrelinhas” 
apareceram. 
 
 
 
Figura 1. (a) Aspecto da fagulha na amostra do aço SAE 1020 
e em (b) representação esquemática da fagulha obtida. 
 
O SAE 1045, ao ser esmerilhado, também apresentou longos feixes de fagulhas de 
cor alaranjada, onde o comportamento diferente foi no aparecimento mais significativo das 
“estrelinhas ao longo de cada filete de fagulha, como exibido na Figura 2a e esquematizado 
na Figura 2b. Além disso, essas “estrelinhas” começaram a aparecer mais próximas ao 
rebolo do esmeril, onde o material era desbastado 
 
 
 
 
Figura 2. (a) Aspecto da fagulha na amostra de aço SAE 1045, 
e em (b) representação esquemática da fagulha obtida. 
 
A Figura 3a apresenta o comportamento do SAE 1080 ao ser esmerilhado e a Figura 
3b, sua respectiva representação esquemática. Nesse material, os filetes alaranjados de 
fagulhas ficaram mais curtos em relação ao SAE 1020 e 1045, como também foi possível 
observar uma maior quantidade de “estrelinhas” em cada filete, que foram aparecendo 
ainda mais próximas ao rebolo. Portanto, as características foram mudando em relação ao 
aumento da porcentagem de carbono na composição de cada SAE anterior. 
 
 37 
 
 
 
Figura 3. (a) Aspecto da fagulha na amostra de aço SAE 1080 
e em (b) representação esquemática da fagulha obtida. 
 
 
 
 
Para o aço inoxidável notou-se um comportamento bem diferente ao ser esmerilhado 
onde apenas algumas fagulhas apareciam com praticamente nenhuma “estrelinha”, como 
mostram as Figuras 4a e 4b, evidenciado que a quantidade de carbono neste material é 
muito pequena, dessa forma o aço Inox pode ser diferenciado 
dos outros materiais. 
 
Figura 4. (a) Aspecto da fagulha do Aço Inox 
e em (b) sua respectiva representação esquemática. 
 
 
 
Analisando as fagulhas do Ferro Fundido esmerilhado, notamos fagulhas mais 
grosseiras e irregulares, apresentando uma cor mais avermelhada e com inúmeras 
“estrelinhas” ao longo dos filetes de fagulha, mas em maiores concentrações perto ao 
rebolo. Isso indica um maior teor de carbono desse material. As Figuras 5a e 5b mostram 
esse aspecto diferente apresentado pelas fagulhas de Ferro Fundido, que é um fator de 
diferenciação entre os outros materiais. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 38 
 
 
Figura 5. (a) Aspecto da fagulha do ferro fundido 
e em (b) representação esquemática da fagulha obtida. 
 
 
Devido a composição do latão ser constituída principalmente de Zinco e Cobre, sem 
a presença de carbono, foi observado que durante o atrito desta amostra no processo de 
esmerilhamento não houve nenhuma fagulha, como mostra a Figura 6. Fato crucial que 
pode ser usado em caso de suspeita de mistura de perfis de latão em meio ao estoque de 
perfis aços, por exemplo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 6. Ausência de fagulha no esmerilhamento de latão. 
 
 
De acordo com a análise dos resultados do testes de fagulha realizados, notamos o 
efeito do carbono como o fator que modifica as quantidades de “estrelinhas”, tamanho do 
feixe de luzes e cor, que podem ser usadas para diferenciar os materiais. Em suma, uma 
maior quantidade de carbono aumenta o número de “estrelinhas” e diminui o comprimento 
total da fagulha. 
 
As amostras dos aços SAE 1020, 1045 e 1080 se diferenciam quanto ao tamanho 
da fagulha e número de “estrelinhas” que aparecem durante o atrito. Conclui-se que uma 
separação de mistura de perfis de 1020 com 1080, com base nos resultados, seria de mais 
fácil detecção. Aços com teores de carbono mais próximos podem ser difíceis de separar, 
como poderia ocorrer em uma mistura acidental de perfis de aços 1045 com 1080. 
 
 
 
 
 39 
 Conclusões 
 
1. O teste de fagulha permite fazer verificações sem ensaios em laboratórios. As 
formas das fagulhas emitidas do esmeril forneceram importantes informações sobre o 
experimento, e às vezes, podem ser os únicos economicamente viáveis em certos setores 
da indústria, por serem expedidos e realizáveis sem aparelhamento especial. 
 
2. O objetivo do trabalho, processo para otimizar o diagnóstico do material em 
estoque com confiabilidade de técnicas para detecção de mistura de materiais, foi 
plenamente alcançado através da utilização da fagulha. 
 
3. São análises qualitativas importantes, pois as empresas têm aplicações 
específicas para seus materiais e uma utilização incorreta de diferentes materiais pode 
ocasionar prejuízos diversos. 
 
6 Condicionamento térmico 
 
6.1 Processos para aquecimento 
 
Antes de falar dos diferentes métodos para aquecimento de peças vamos discorrer 
sobre o bloqueio térmico, pois ele é fundamental para garantir uma boa eficiência do 
processo de aquecimento ou de manutenção do mesmo. Ele é feito através da aplicação 
de mantas térmicas fabricadas em lã de rocha ou fibra cerâmica. Essas mantas são 
encontradas no formato de placas retangulares ou em rolos e as espessuras variam entre 
6 até 50 mm. A lã de vidro deve ser evitada para aplicação em soldagem pois causa irritação 
na pele e as mantas de amianto a muito tempo estão proibidas, por serem supostamente 
cancerígenas. 
 
A lã de rocha é feita a partir da rocha basáltica vulcânica e outros minerais fundidos a 
alta temperatura para serem transformados a seguir em fibras por um processo de 
centrifugação. Devido sua origem mineral, ela é não combustível. A lã de rocha resiste a 
temperaturas de até 1000°C e possui densidades entre 32 e 160 kg/m3, seu coeficiente de 
condutividade térmica está entre 0,03 a 0,04 W/m 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 lã de rocha 
 
 
 40 
Uma outra opção para bloqueio térmico é a manta de fibra cerâmica, que é 
fabricada a partir de alumina (Al2O3) e sílica (SiO2), ela possui excelente resistência térmica 
e apresenta bom desempenho sob atmosfera oxidante ou atmosfera redutora, é mais leve 
e de fácil aplicação. Geralmente é comercializada na forma de mantas com espessuras de 
6 / 13 / 25 e 50 [mm], a lã de fibra cerâmica resiste a temperaturas até 1460 °C e pode ser 
fornecida no formato aluminizada, o que aumenta sua vida útil pois evita a desagregação. 
 
 
lã de fibra cerâmica 
 
 Resistências elétricas 
 
Existe uma ampla gama de resistências elétricas que podem ser utilizadas, entretanto 
a fonte de energia em AC direto da rede pode ser perigosa, se recomenda utilizar 
retificadores de solda em corrente contínua por serem mais seguros. Um método seguro é 
utilizar resistências construídas com fios de Nikrotal 80%Ni 20%Cr, acondicionadas em 
miçangas de cerâmica refratária à passagem de corrente elétrica, mas não ao calor. 
 
 
 
Resistencia 
 de contato 
 
 
 
 Miçanga cerâmica 
 
 
Resistencia 
tipo baioneta 
cerâmica 
 
 
 
 
 
Aplicação: ContatoTemperatura: até 600°C 
Material: Ni Cr (80/20) 
Potência: até 4000W 
 
Aplicação: Ar 
Temperatura: até 1200°C 
Material: Ni Cr (80/20) 
Potência: até 8000W 
 
 41 
 Maçaricos 
 
Os maçaricos ideais para o pré e pós-aquecimento na soldagem são do tipo chuveiro, 
com alta taxa de aquecimento e devem ser escolhidos em função da vazão indicada para 
a massa a ser aquecida e temperatura pretendida. 
 
 
 
 
 
 
 
Baixa pressão - GLP Alta pressão - Oxi acetileno 
 
 
 
 
 Serpentinas 
 
As serpentinas são tubos de aço, modelados 
conforme necessidade, onde uma sequência de furos ao 
longo do tubo, permitirão a formação de pequenas chamas 
formadas a partir de GLP e arraste de ar atmosférico. As 
serpentinas são de baixo custo. 
 
 
 
 
 Sopro de ar quente 
 
O soprador de ar quente apresenta maior uniformidade de temperatura quando 
utilizado em vasos de pressão ou tanques de grandes dimensões, nesses casos os vasos 
devem ser revestidos com mantas isolantes para o bloqueio térmico e o ventilador deve 
estar em um ciclo fechado. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Serpentina de GLP 
 42 
6.2 Aplicações principais na soldagem 
 
 Pré aquecimento 
 
O pré aquecimento tem por objetivo minimizar a formação de martensita durante o 
resfriamento da soldagem, normalmente ele é aplicável em espessuras acima de 25 mm 
para aços ao carbono. Devem ser considerados o carbono equivalente e a espessura da 
peça para uma melhor determinação da temperatura ideal de pré aquecimento. 
 
 
 CE 
 
 Espessura 
0,41 0,43 0,45 0,47 0,49 0,51 0,53 0,55 
> 16  20 - - - - 70 80 90 100 
> 20  25 - - - 90 100 120 130 150 
> 25  36 - - 80 100 120 140 150 150 
> 36  50 - 80 110 130 150 160 175 180 
 > 50  100 80 100 120 140 160 170 190 200 
 > 100  150 120 120 130 150 170 190 200 200 
Temperaturas de pré aquecimento em função da espessura e do carbono equivalente 
 
Acima de 150 mm de espessura é necessário a análise e classificação da junta em 
função de sua rigidez conforme o seguinte critério: baixa restrição, média restrição e alta 
restrição. Para baixa restrição utilizar os valores indicados para a faixa de 100 a 150 mm, 
para média restrição, acrescentar 10% nesses valores, e para alta restrição acrescentar 
25%. Para materiais com carbono equivalente superiores a 0,55 a soldabilidade fica 
bastante prejudicada, pois a susceptibilidade de formação de martensíta é muito grande, 
nesse caso recomenda-se o pré-aquecimento ligeiramente acima da temperatura de início 
de formação da martensita (Ms - Martensite starting), o que será muito desconfortável para 
o soldador. 
 
 Pós aquecimento 
 
O pós aquecimento tem como finalidade difundir o hidrogênio remanescente após 
soldagem, principalmente das imediações da Zona Termicamente Afetada (ZTA), isso é 
importante para minimizar o risco de trincas, a duração do pós aquecimento é de no mínimo 
15 minutos após o término da soldagem, não sendo necessário um tempo maior que 30 
minutos, a temperatura durante o processo de pós aquecimento deve ser no mínimo 150°C, 
não sendo necessária temperatura acima de 200°C. 
 
 
 
 
 43 
 
6.3 Alivio de tensões conforme Código ASME 
 
Embora existam outra formas de aliviar as tensões da soldagem como por exemplo o 
martelamento e as vibrações, o alivio térmico de tensões é o único reconhecido e aceito 
por diversas normas e códigos. Ele possui eficiência comprovada e pode ser executado 
com parâmetros controlados, cada norma tem seu critério para execução e aceitação do 
alivio térmico de tensões. No Brasil o critério mais aplicável é o ASME Code Section VIII. 
 
Embora existam outras maneiras de aliviar as tensões da soldagem como por exemplo 
o martelamento e as vibrações, o alívio térmico de tensões é o único reconhecido e aceito 
por diversas normas e códigos. Ele possui eficiência comprovada e pode ser executado 
com parâmetros controlados, cada norma tem seu próprio critério para execução e 
aceitação do alívio térmico de tensões. No Brasil o critério mais aplicável é o “ASME Code 
Section VIII”. 
 
Apresentaremos a seguir as recomendações para tratamento térmico de alívio de 
tensões de conjuntos soldados em aços ao carbono e baixa liga, conforme ASME Code 
Seção VIII Divisão 1, em suas partes UW e UCS, originalmente desenvolvidas para vasos 
de pressão e adaptadas para estruturas soldadas de maneira geral. Em alguns casos essas 
curvas de tratamento térmico poderão ser utilizadas durante ou após determinados 
processos de conformação, como por exemplo no rebordeamento de tampos industriais. 
 
a) Nas juntas soldadas pertencentes a dois diferentes números “P” o tratamento térmico 
após a soldagem deve ser o especificado para o material que requerer a maior 
temperatura de tratamento térmico após soldagem. 
 
b) A espessura nominal a ser considerada no cálculo da curva de tratamento é a espessura 
da junta soldada como definido a seguir: 
 
c) Para estruturas soldadas complexas, com múltiplas juntas, a espessura nominal é a maior 
espessura de solda que não tenha sido previamente tratada. 
 
d) Quando a junta soldada liga partes de mesma espessura, por meio de uma junta de topo 
com penetração total, a espessura nominal é a profundidade total da solda, 
desconsiderado o reforço de solda, ou seja, é a espessura da chapa. 
 
e) Para as soldas em ângulo com chanfro, a espessura nominal é a profundidade do chanfro, 
ou a soma das profundidades quando o chanfro for duplo. 
 
f) Para solda filete, a espessura nominal é a dimensão da garganta da solda. 
 
 
 Solda de filete... 
 
 
g) Se uma solda de filete for utilizada em conjunção com uma solda em chanfro, a espessura 
nominal é a profundidade da solda em chanfro mais a dimensão da garganta da solda do 
filete. 
 
 
 
 44 
 
 
 
 
 
 
h) Quando uma junta de topo liga partes de espessuras diferentes, a espessura nominal é a 
menor espessura entre as duas partes adjacentes à soldagem. 
 
i) A espessura do casco ou da garganta da solda de filete, optando-se para a que for maior, 
nas ligações de tampos intermediários do tipo ilustrado na figura abaixo. 
 
 
 
j) A espessura da solda através do pescoço do bocal, ou casco, ou tampo, ou chapa de 
reforço, ou da solda de filete de ligação, ou seja, a que for maior (refere-se às figuras UW 
16.1 e UW 16.2 do Código ASME, Seção VIII, Div. 1), exemplo abaixo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
k) A espessura do pescoço do bocal, medida na junta de ligação entre o pescoço e o flange 
do bocal. 
 
l) A espessura da solda, medida no ponto de ligação, quando uma parte não sujeita à 
pressão é soldada a uma parte sujeita à pressão. 
 
m) A espessura da solda nas ligações tubo/ espelho. 
 
n) No caso de reparos, é a profundidade da solda de reparo. 
 
 
Nota: O alívio térmico de tensões pode ser conduzido em duas etapas (técnica da parede) 
desde que a sobreposição das partes aquecidas seja igual ou maior que 1,5 m. 
 
 
 Carregamento do Forno 
Durante o carregamento, são tomados cuidados, a fim de evitar deformações. As 
peças devem ser colocadas sobre calços para permitir a circulação do ar quente para que 
todas as superfícies sejam aquecidas uniformemente. A temperatura do forno para o início 
do ciclo térmico não deve exceder 427°C (800°F), sendo que até atingir essa temperatura 
o forno pode ser aquecido sem controle ou registro da temperatura, a partir desse ponto o 
controle e o registro da curva são obrigatórios. 
 
 
 
t1 pode ser diferente de t2 
AA B
Espessura nominal = B + 2A 
 45 
 
 Cuidados durante o alívio 
Durante os períodos de aquecimento e de retenção da temperatura de tratamento, 
nos fornos a gás ou óleo, evita-se a incidência direta da chama sobre as superfícies, se 
necessário, através da colocação / montagem de defletores. Devem ser tomadas 
precauções para evitar a expansãodo ar retido nas soldas parcialmente penetradas 
deixando um dos topos aberto para a saída dos gases, essa precaução tem por objetivo 
evitar trincas de origem mecânica que poderão ocorrer nessas condições. 
 
 
 
 Termopares 
 
Onde conjuntos soldados são tratados em uma única carga de forno, os termopares 
deverão ser colocados nas posições da carga onde possa ocorrer variações de 
temperatura. Para tanto será necessário no mínimo 4 termopares, independente do peso 
ou dimensão da carga, sendo que em cargas onde existe grande variação de espessuras 
e eventuais zonas mais aquecidas, se recomenda utilizar seis termopares acoplados a um 
registrador gráfico com controlador de potência. 
 
 
Os termopares devem ser fixados na espessura mais fina e na mais grossa, no topo 
e na base da carga, e se possível, o mais próximo e o mais longe da porta do forno. A 
distância entre termopares, em qualquer direção, não deve exceder a 4,5 m. A fixação dos 
termopares nunca deve ser feita sobre um cordão de solda do equipamento a ser aliviado. 
A fixação deve ser através de porcas ranhuradas ponteadas no equipamento com dois 
pontos de solda, utilizar eletrodo AWS E 309-16. Os termopares uma vez alojados nas 
ranhuras, devem ser levemente pressionados contra a peça por parafuso conforme figura. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Termopar
Porca ranhurada
Termopar 
Parafuso 
 46 
 
 Gráfico para alívio de tensões - ASME Code - Section VIII 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Taxa de Aquecimento 
 
Acima de 427°C (800°F), a taxa de aquecimento não deve ser maior que 222°C/h 
(400°F/h) dividido pela máxima espessura de solda das peças, em polegadas; em nenhum 
caso a taxa de aquecimento deve ser maior que 222°C/h (400°F/h), vide tabela C. Em 
nenhum caso a taxa de aquecimento precisa ser menor que 37°C/h (100°F/h). Durante o 
período de aquecimento, as temperaturas não devem ter variação maior que 139°C (250°F). 
 
 Tempo mínimo de patamar 
O componente ou equipamento deve ser aquecido até a temperatura especificada, 
pelo período de tempo indicado na Tabela A. Durante o patamar, a maior diferença entre o 
ponto mais frio e o ponto mais quente, não deve ser maior que 83°C (150°F), exceto onde 
os limites suplementares de variação são especificados. 
 
Número 
P 
Número do 
Grupo 
Temperatura de 
Tratamento Térmico 
(°C) 
Tempo mínimo de permanência (t) para cada 
espessura (e) para Tratamento Térmico 
e  2” 2” < e  5” e > 5” 
1 1, 2 e 3 
593 - 625 
(1100°F - 1157°F) 
t = 1h para cada 
polegada de 
espessura. 
Mínimo de 15 
minutos. 
t = 2h mais 15 
minutos para 
cada polegada 
acima de 2”. 
t = 2h mais 15 
minutos para 
cada polegada 
acima de 2”. 
3 1, 2 e 3 
4 1 e 2 
593 - 625 
(1100°F - 1157°F) 
t = 1h 
para cada 
polegada de 
espessura. 
Mínimo de 15 
minutos. 
t = 1h 
para cada 
polegada de 
espessura. 
t = 5h 
mais 15 
minutos para 
cada polegada 
acima de 5”. 
5 1 e 2 
680 - 700 
(1256°F - 1292°F) 
9A 
9B 
10A 
10B 
1 
1 
1 
1 
593 - 625 
(1100°F - 1157°F) 
10C 1 
593 - 625 
(1100°F - 1157°F) 
10F 1 
593 - 625 
(1100°F - 1157°F) 
 Tabela A 
ºC 
1 
2 
3 
4 
6 
1) Temperatura inicial do tratamento 427 °C 
2) Taxa de aquecimento 
3) Temperatura de patamar 
4) Taxa de resfriamento 
5) Tempo de patamar 
6) Temperatura final do tratamento 
5 
Tempo 
T
e
m
pe
ra
tu
ra
 
 47 
 
 Taxa de Resfriamento 
 
Acima de 427°C (800°F), o resfriamento é feito no forno fechado, abaixo de 427°C 
(800°F), pode ser resfriado fora do forno, desde que não haja a presença de ventos. Acima 
de 427°C (800°F), a taxa de resfriamento não deve ser maior que 222°C/h (400°F/h) dividido 
pela maior espessura de solda, em polegadas; em nenhum caso, a taxa de resfriamento é 
maior que 222°C/h (400°F/h), vide tabela C. A taxa de resfriamento não precisa ser menor 
que 37°C/h (100°F/h). Durante o resfriamento, as temperaturas registradas não devem ter 
uma variação maior que 139°C (250°F). 
 
 Redução da temperatura de patamar 
 
A redução de temperatura de patamar do tratamento térmico com o consequente 
aumento do tempo de permanência pode ser aplicado, desde que permitido pelas notas da 
tabela UCS-56 do Código ASME, Seção VIII, Divisão I, para cada material. Quando esta 
solução é aplicada, a redução de temperatura com o consequente aumento do tempo, deve 
ser de acordo com a tabela B. 
 
Tempo em função da redução da temperatura 
Redução da Temperatura 
de Tratamento Térmico 
Tempo Mínimo de Permanência 
(horas / polegada) 
28°C - 50°F 2 
56°C - 100°F 4 
83°C - 150°F 10 
111°C - 200°F 20 
 Tabela B 
 
Taxa máxima de aquecimento e resfriamento por espessura 
Espessura 
(polegada) 
Taxa Máxima de Aquecimento 
e Resfriamento 
t  1 222°C/h - 400°F/h 
1 < t  1.1/4 160°C/h - 320°F/h 
1.1/4 < t  1.1/2 130°C/h - 266°F/h 
1.1/2 < t  1.3/4 110°C/h - 230°F/h 
1.3/4 < t  2 100°C/h - 212°F/h 
2 < t  2.1/2 80°C/h - 176°F/h 
2.1/2 < t  3 65°C/h - 149°F/h 
3 < t  3.1/2 55°C/h - 131°F/h 
3.1/2 < t  4 50°C/h - 122°F/h 
4 < t  5 40°C/h - 104°F/h 
5 < t  6 
37°C/h - 100°F/h 
6 < t  7 
7 < t  8 
8 < t  9 
9 < t  10 
 Tabela C 
 48 
 
 Alívio de tensões localizado 
 
Existem equipamentos portáteis que podem ser levados ao local da soldagem e 
através de um sistema de pirometria conseguem controlar as temperaturas e registrar o 
ciclo térmico. Tais equipamentos também liberam ou cortam a energia elétrica das 
resistências, nas áreas de aquecimento em função da curva de tratamento térmico 
desejada. A seguir veja a foto de uma unidade de controle para alívio de tensões com dez 
canais de pirometria e registrador gráfico necessário para o alivio de tensões. 
 
 
 Painel de comando para alívio de tensões localizado 
 
Para uma melhor uniformidade da curva de aquecimento deve ser feita uma isolação 
com mantas de fibra cerâmica em torno da junta a ser aliviada. A distribuição dos 
termopares deve ser estudada caso a caso buscando a melhor regularidade na área 
aquecida. 
 
 
 Resistência sob manta de fibra cerâmica e termopares 
 
 
 49 
 
7 Soldagem de ligas específicas 
 
7.1 Soldagem do ferro fundido 
 
Os metais denominados ferro fundido, são ligas de ferro que possuem normalmente 
teores de carbono elevados, existem diversos tipos de ferros fundidos, a saber: cinzento, 
nodular, branco e maleável, entre outros e podem ser obtidos em função da adição de 
elementos de liga ou de tratamentos térmicos durante a fabricação. O ferro fundido, 
independentemente do tipo, é um material de baixa soldabilidade e, portanto, requer 
algumas técnicas específicas para preservar sua integridade. O ferro fundido cinzento é o 
tipo mais comum de ferro fundido soldável, particularmente devido a seu baixo custo 
quando comparado ao tipo nodular, sendo esse último também considerado como sendo 
soldável. 
 
 Ferro fundido cinzento (características) 
 
Considerado o mais comum dentre os vários tipos devido sua razoável soldabilidade, 
possui baixo custo e boa usinabilidade além de possuir alta fluidez na fundição, permitindo 
a fundição de peças com paredes finas e complexas, este tipo de material é muito utilizado 
pela indústria de máquinas e equipamentos, indústria automobilística, ferroviária, naval e 
outras, sendo geralmente utilizados em: buchas, polias, anéis, corpo de máquinas, flanges, 
mancais, acoplamentos; cremalheiras, carretéis entre outras aplicações. O ferro fundido 
cinzento tem considerável quantidade de grafita livre, o que lhe confere uma cor cinza na 
superfície fraturada. O carbono no ferro cinzento é normalmente próximo a 0,8%. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Fogão a lenha em ferro Tampa de compressor em 
 Fundido cinzento ferro fundido cinzento 
 
 
 
 
 
 
 50 
 
 Ferro