02 Nocoes de soldagem - aula 1

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NOÇÕES DE
 
SOLDAGEM
 
aula 1 
conceitos gerais 
ÁREAS RELACIONADAS À SOLDAGEM 
PROJETO 
normas e códigos, tipos de juntas, tolerâncias, simbologia, requisitos 
de qualidade 
PROCESSOS 
tecnologia dos processos de união e de revestimento (contra 
corrosão e contra desgaste), processos de corte (térmico ou não) e 
outros processos afins (como desempeno por exemplo) utilizados na 
fabricação industrial (princípios, técnicas e equipamentos) 
METALURGIA 
transformações mecânico-metalúrgicas na junta soldada e seus 
efeitos nas propriedades dos materiais, formação de defeitos 
FABRICAÇÃO E REPARO 
controle e garantia de qualidade, ensaios destrutivos para 
qualificação e não destrutivos em inspeção, documentação (EPS, 
RQPS, RQS), segurança (radiação, calor, barulho, fumos, choque, 
manuseio de gases), dispositivos de soldagem para controle de 
distorções, custos, adequação ao uso 
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NORMAS INTERNACIONAIS 
API 6A, API 17D, API 16A, API 5CT ... PROJETO 
AWS- American Welding Society 
D1.1 estruturas de aço, 
ASME - American Society of Mechanical Engineers 
seção IX - caldeiras e vasos de pressão 
API - American Petroleum Institute 
1104 - tubulações 
NORMA PETROBRAS - N 133 
Soldagem Geral 
Documentação (EPS, RQPS, RQS) 
Garantia (equipamentos, métodos)
 
Recomendações para aços C, C-Mn, C-Mo, Cr-Mo, Ni, 
inoxidáveis austeníticos, martensíticos e ferríticos, além de 
ligas de níquel e cobre
 
FABRICAÇÃO 
Simbologia 
Um SÍMBOLO DE SOLDAGEM é representado por 8 elementos: 
1. linha de referência; horizontal que serve como referência 
2. seta; em qualquer lado da linha (aponta a solda) 
3. símbolos básicos; dão a configuração 
4. dimensões e outros dados; 
5. símbolos suplementares; 
6. símbolos de acabamento; 
7. calda; 
8. especificações e outras referências. 
lado oposto 
lado da seta 
tipos de chanfros 
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AWS A 2.4 
FABRICAÇÃO AWS D1.1 
junta flare pré-qualificada 
para cada tipo de 
processo de soldagem é 
necessário ter um projeto 
de junta soldada diferente 
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FABRICAÇÃO AWS D1.1 
junta de penetração total pré-qualificada 
raiz de solda ... é difícil de fazer ... 
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TOPO (pode ou não ter chanfro) 
EM ÂNGULO 
(pode ou não ter chanfro) 
SOBREPOSTA 
penetração 
TIPO DE JUNTAS SOLDADAS 
É IMPORTANTE SABER QUE O 
PROJETO DETERMINA O TIPO 
DE JUNTA SOLDADA EM FUNÇÃO 
DAS SOLICITAÇÕES 
JUNTAS DE PENETRAÇÃO TOTAL 
mesma solicitação do metal de base 
JUNTAS DE FILETE E JUNTAS 
SOBREPOSTAS 
importantes são os tamanhos do 
filete e a penetração 
o símbolo desta soldagem é uma seta 
apontada para o chanfro, com o tipo de 
solda - em chanfro V - (lado oposto da 
solda em relação à seta) com 
Terminologia e 
Simbologia dimensões na lateral do chanfro 
ângulo do chanfro 
S(E) 
ângulo profundidade do bisel 
espessura da soldado bisel 
face da raiz (ou nariz) 
face do chanfro
espessura da chapa 
metal de base 
abertura de raiz 
JUNTA EM CHANFRO 
SOLDA DE PENETRAÇÃO TOTAL 
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JUNTA DE TOPO 
SOLDA COM PENETRAÇÃO TOTAL 
Butt weld (full penetration) 
inox
baixa liga 
garantir que o procedimento promova uma 
junta soldada com propriedades superiores às 
dos materiais de base (ou pelo menos às do 
material menos resistente) 
Materiais Dissimilares 
tubulações 
pressurizadas 
amanteigamento 
ou almofada 
austenítico 18Cr 8Ni 
ferrítico ~ 1Cr 
mistura ... ?? 
consumível 
Terminologia e Simbologia 
tipo de solda - filete (lado 
da seta corresponde ao 
dimensões mencionadas 
raiz 
perna 
oposto da solda) 
penetração 
a 
b 
perna 
JUNTA EM 
ÂNGULO 
SOLDA DE 
FILETE 
a - garganta teórica 
b - garganta eletiva 
c 
c - garganta real 
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O TIPO DE JUNTA SOLDADA é selecionado em função 
da APLICAÇÃO 
estrutural, pressurizado 
do CARREGAMENTO 
alta tensão trativa, fadiga 
da exposição a MEIOS AGRESSIVOS 
soldas resistentes ao desgaste 
soldas resistentes à corrosão 
da FABRICAÇÃO (tecnologias disponíveis) 
A qualificação do procedimento de soldagem (EPS) é 
realizada conforme as normas de fabricação e variam os 
tipos de ensaios, requisitos e critérios de aceitação para 
juntas de UNIÃO (topo, ângulo) , 
REPARO (reconstrução) , e 
REVESTIMENTO (hardface e overlay) 
tração da junta 
dobramento 
Charpy V 
dureza 
Tubulação API 5L soldada por TIG 
na raiz e eletrodo revestido em 
enchimento. JUNTA DE UNIÃO 
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Tração 
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Charpy V CP 
fraturado 
MEV da fratura 
requisitos de qualidade na qualificação 
do procedimento de soldagem (EPS) pelo 
código API 6A, suplementar ao ASME 
LP, 
dobramento lateral, 
análise química e 
dureza 
base de açoa 
base de Fe 
solda de liga NiCrMo 
sem Fe 
defeitos 
propriedades 
REVESTIMENTO 
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Dureza Vickers 
300g - 10 Kg 
solda / weld metal 
ZTA/ HAZ 
medidas a 0,3 mm da LF (API 6A - NACE) 
measurements up to 0,3 mm from FL 
POSIÇÕES DE SOLDAGEM 
QUANDO SE VARIA A POSIÇÃO DE SOLDAGEM TAMBÉM VARIAM OS 
PARÂMETROS DE SOLDAGEM E ESTAS VARIAÇÕES DEVEM SER 
AVALIADAS METALURGICAMENTE 
plana horizontal vertical 
sobre-cabeça 
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POSIÇÕES DE SOLDAGEM
 
Se o procedimento não 
for avaliado em todas as 
posições corre o risco 
de parâmetros 
adequados para a 
vertical não serem 
adequados para a 
plana, ou vice-versa 
plana rodando 
horizontal 
todas ... 
tubo 
conector 
materiais bem 
diferentes, que não 
podem sofrer 
perdas com o calor 
– solda no estado 
sólido, por fricção 
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Soldagem por Fricção (FRW) 
TIPOS DE SOLDAGEM 
intensidade de fonte 
x 
aporte de calor 
TIG 
Eletrodo 
MIG/MAG 
arame tubular 
arame tubular 
com pó metálico 
arco submerso 
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METALURGIA DA SOLDAGEM
 
Aporte de calor ou energia de soldagem 
E = quantidade de calor (J) fornecida
 
por unidade de comprimento linear (mm)
 
E = f . V. I 
v 
Transformações 
Ciclos Térmicos
 
Repartição Térmica
 
Regiões da solda 
metal de solda (diluição e solidificação) 
zona termicamente afetada (ciclos térmicos) 
Regiões 
da 
Junta 
Soldada 
metal de solda 
ZTA 
metal 
de 
base 
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Para garantir a QUALIDADE da solda é importante: 
• conhecer o equipamento (estrutura, vaso de pressão, 
tubulação) e normas aplicáveis (AWS, ASME, API) para que 
se possa determinar os requisitos mínimos necessários 
para elaborar uma EPS e qualificar o procedimento (RQPS); 
• conhecer as solicitações às quais a junta será submetida 
para projetar uma junta adequada (penetração total, parcial, 
filete) e para fabricar com os cuidados necessários (controle 
de qualidade dimensional, inspeção não destrutiva); 
• conhecer as características metalúrgicas do material para 
determinar os ciclos de soldagem requeridos de forma a não 
comprometer as propriedades (pré-aquecimento, alívio de 
tensões) e para determinar os consumíveis (caso existam); 
• conhecer os processos para adaptar a melhor tecnologia 
de fabricação.