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1 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 2 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 3 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 4 FABRICAÇÃO AWS D1.1 junta de penetração total pré-qualificada raiz de solda ... é difícil de fazer ... 5 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 6 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 7 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 8 Tração 9 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 10 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 11 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 12 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 13 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 14 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.
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