Aço_Inox_procedimentos_de_Soladgem

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AÇO INOX
Processos de Soldagem
Conteúdo:
Aço Inox Austenítico
Aço Inox Ferrítico
Aço Inox Martensítico
Processo de Soldagem: Unindo partes metálicas
Características do processo de soldagem
Procedimentos Básicos para Soldagem do Aço Inox
Soldagem a Arco com Eletrodo Revestido (SMAW ou MMA)
Soldagem a Arco de Plasma (PAW)
Soldagem por Resistência Elétrica (ERW)
Soldagem a Arco Gasoso com Arame Contínuo (GMAW ou MIG/ MAG)
Solda de Arco Submerso (SAW)
Soldagem a Arco com Eletrodo de Alma Fundente (FCAW ou FCW)
Soldagem a Laser
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O aço inoxidável é um tipo de aço de alta liga, 
geralmente contendo em sua composição química 
elementos como cromo, níquel e molibdênio. 
Esses elementos de liga, principalmente o cromo, 
confere ao aço inox uma excelente resistência à 
corrosão quando comparados ao aço carbono. O 
aço inoxidável possui pelo menos 10,5% de cromo, 
com composição química balanceada para ter uma 
melhor resistência à corrosão.
Os aços inoxidáveis são classificados em aços 
inoxidáveis austeníticos, aços inoxidáveis ferríticos 
e aços inoxidáveis martensíticos. Porém, existem 
outras variáveis destes grupos de aços inoxidáveis, 
como, por exemplo, os aços inoxidáveis duplex que 
possuem 50% de ferrita e 50% de austenita e os 
aços inoxidáveis endurecíveis por precipitação.
As microestruturas que classificam os aços inox-
idáveis são divididas em dois grupos de elementos 
de liga: os que estabilizam a austenita e os que 
estabilizam a ferrita, conforme abaixo:
Elementos que estabilizam a ferrita: Cr, Si, Mo, Ti e Nb;
Elementos que estabilizam a austenita: Ni, C, N e M.
A composição química do aço inoxidável em 
conjunto com o processamento termo-mecânico, 
confere-lhes propriedades diferentes fazendo com 
que, cada grupo de aço inox tenha uma aplicação 
diferente. Confira abaixo os tipos de aço inox e a 
aplicação de cada um deles:
Aço Inox Austenítico
Principal característica: resistência à corrosão.
Aplicação: Equipamento para indústria alimentícia, 
farmacêutica, química e petroquímica, construção 
civil, baixelas, travessas e demais utensílios domésticos.
Aço Inox Ferrítico
Principal característica: resistência à corrosão e 
custo mais acessível.
Aplicação: eletrodomésticos (microondas, gela-
deiras, fogões, entre outros), balcões frigoríficos, 
moedas, talheres e indústria automobilística.
Aço Inox Martensítico
Principal característica: dureza elevada.
Aplicação: Instrumentos cirúrgicos, facas de corte, 
discos de freio e cutelaria.
Processo de Soldagem: Unindo partes metálicas
A soldagem é o processo de junção de duas partes 
metálicas, utilizando uma fonte de calor, com ou 
sem aplicação de pressão. É um dos processos 
industriais mais importantes sendo utilizado na 
fabricação e recuperação de peças, equipamentos 
e estruturas.
O processo de soldagem mais utilizado na indús-
tria é o que utiliza a eletricidade para gerar energia 
e realizar a fusão. Para realizar a fusão pode-se 
utilizar o arco ou a resistência elétrica, por meio do 
aquecimento por efeito Joule.
 
Características do processo de soldagem
O processo de soldagem deve ter as seguintes 
características:
Produzir energia suficiente para unir dois materiais, 
similares ou não, com ou sem fusão entre as partes;
Evitar o contato da região fundida e/ou aquecida 
com o ar atmosférico;
Remover eventuais contaminações das superfícies 
que estão sendo unidas, provenientes do metal de 
base ou do metal de adição;
Propiciar o controle das transformações de fase 
na junta soldada que podem afetar o seu desem-
penho.
Procedimentos Básicos para Soldagem do Aço Inox
Alguns procedimentos básicos devem ser seguidos 
no processo de soldagem do aços inox:
Segurança
Usar material de adição com composição química 
o mais próximo possível do material a ser soldado;
Evitar poças de fusão muito grandes para evitar 
trincas de solidificação na solda;
As juntas devem ser limpas, por processo de esco-
vamento, esmerilhamento, decapagem química 
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(Álccol isopropílico ou acetona);
Utilizar apenas escovas e picadeiras de aço inox;
Não utilizar as ferramentas usadas no aço inox, nas 
operações com aço carbono.
Acabamento
Remover o excesso de material do cordão de solda;
Corrigir os riscos da remoção empregando uma 
correia de lixa que gera riscos retos;
Para dar o passe final de acabamento, onde será 
igualado o acabamento da região da solda com o 
resto do material, recomenda-se o uso de Correia 
de Scotch-Brite SCM A-Grosso + Roda para Metal 
A2-M + Correia 3M 441D ou 3M 441W # 120 ou 
similares quando se desejar o acabament0 nº3 e 
Correia de Scotch-Brite SCM A - Médio + Roda para 
Metal A2-F + Correia 3M 441D ou 3M 441W # 150 
ou similares para obter acabamento nº4.
Processos para Soldagem de Aços Inoxidáveis
Soldagem por Resistência Elétrica (ERW)
A soldagem por resistência elétrica utiliza o aqueci-
mento por efeito Joule para realizar a fusão entre 
os metais. O efeito Joule ocorre pelageração de 
calor através da passagem de corrente elétrica em 
umaresistência. Na soldagem das chapas, a maior 
resistência estálocalizada na superfície interna das 
mesmas. Com a aplicação da pressãopelos eletro-
dos de cobre e posteriormente a passagem de cor-
renteelétrica, ocorre a fusão desta face em comum, 
formando o ponto. Chamamos este processo de 
soldagem por resistência elétrica a ponto.
Todas as variantes deste processo utilizam a cor-
rente elétrica e a aplicação de pressão. No caso da 
soldagem de tubos com costura (ERW), a corrente 
elétrica induz correntes na superfície dos chanfros, 
fundindo o material. Com a aplicação da pressão, 
a regi]ao fundida é quase que totalmente expulsa, 
produzindo um cordão de solda com uma zona 
fundida bastante reduzida, ou inexistente e uma 
zona afetada pelo calor bem estreita.
Dentre as características do processo de soldagem 
por resistência elétrica, destacam-se:
Tipo de operação: automática;
Equipamentos utilizados no processo: fonte de 
energia e eletrodos de liga de cobre;
Custo do equipamento: de 10 a 30 vezes o custo do 
equipamento de soldagem com eletrodo revesti-
do;
Consumíveis: não se aplica;
Velocidade da soldagem: 0,1 s por ponto e 10 cm/s 
(costura);
Espessuras soldáveis: de 1,0 mm a 3,0 mm;
Posições de soldagem: a princípio todas, porém, 
depende da geometria da peça e da flexibilidade 
do equipamento;
Diluição: 100%;
Tipo de junta: sobreposta (ponto) ou topo-a-topo 
(costura);
Faixa de corrente: de 10 mil a 50 mil A;
Ricos de choque elétrico;
No caso da operação manual, há risco de acidentes 
no posicionamento das peças antes da soldagem.
Abaixo as principais vantagens e desvantagens do 
processo de soldagem por resistência elétrica:
Vantagens
- Possibilita soldagem de chapas bem finas;
- Facilidade na operação e automação;
- Velocidade no processo;
- Não depende da habilidade do soldador.
Desvantagens
- Custo muito elevado do equipamento de sold-
agem e da manutenção;
- Não aceita soldagem de peças com formatos 
complexos e pesados;
- Demanda muito energia elétrica durante a sold-
agem.
- Soldagem a Arco Gasoso com Tungstênio (GTAW 
ou TIG)
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Este é o processo mais amplamente usado devido 
a sua versatilidade e alta qualidade bem como 
a aparência estética do acabamento da solda. A 
capacidade de soldar em baixa corrente e, por-
tanto entrada de pouco calor, mais a capacidade 
de adicionar o arame de adição necessária, é ideal 
para materiais finos e a raiz corre em um dos lados 
da soldagem de chapa e tubo, maisgrossa. O 
processo é facilmente mecanizado e a habilidade 
para soldar com ou sem o arame de adição (solda 
autógena) faz deste processo a soldagem orbital 
do tubo.
O argônio puro é o mais popular gás protetor, 
porém o argônio rico de misturas com a adição de 
hidrogênio, hélio ou nitrogênio é também empre-
gado em finalidades específicas. Sendo empregada 
a soldagem lateral simples com proteção de gás 
inerte em baixo do cordão de solda evita-se a oxi-
dação e a perda da resistência a corrosão.
O nome TIG é proveniente das iniciais da nomen-
clatura do processo em inglês: Tungsten Inert Gás. 
Nesse processo a adição é feita externamente, 
manual ou automatizada.
Dentre as características do processo TIG de 
soldagem, destacam-se:
Tipo de operação: manual;
Equipamentos: fonte de energia, cilindro de gás, 
tocha e fluxômetros para medir a vazão do gás;
Custo do equipamento: de 1,5 a 10 vezes o custo 
do equipamento de soldagem com eletrodo 
revestido;
Consumíveis: gás de proteção, metal de adição, bo-
cal de cerâmica e eletrodo de tungstênio;
Taxa de deposição: de 0,2 a 1,5 kg/h;
Espessuras soldáveis: de 0,1 a 12 mm;
Posição de soldagem: todas;
Diluição: de 2 a 20% de adição;
Tipos de junta: todas;
Faixa de corrente: de 10 a 300 A;
Necessário proteção ocular;
Grande emissão de radiação ultravioleta;
Risco de choque elétrico.
Abaixo as principais vantagens e desvantagens do 
processo TIG de soldagem:
Vantagens
- Produz soldas de excelente qualidade;
- Ótimo acabamento do cordão de solda;
- Menor aquecimento da peça soldada;
-Baixa sensibilização à corrosão intergranular;
- Ausência de respingos;
- Pode ser automatizado.
Desvantagens
- Na presença de corrente de ar, dificulta a utiliza-
ção do processo de soldagem;
- Adequado somente para peças com menos de 6 
mm de espessura;
- Devido a taxa de deposição, possui uma produ-
tividade baixa;
- Custo elevado;
- Quando não automatizado, o processo depende 
da habilidade do soldador.
Soldagem a Arco de Plasma (PAW)
O processo de soldagem a arco de plasma é uma 
derivação do processo TIG, envolvendo a con-
strução de um sistema de bocal que produz um 
arco de plasma transferido concentrado e estreito 
com características de penetração profunda.
Usado principalmente num sistema mecanizado 
com alta velocidade e alta produtividade é uma 
solda autógena onde é necessário uma junta de 
topo de conto vivo com espessura de até 8 mm. É 
necessário uma combinação de PAW/TIG e arame 
de enchimento para assegurar uma junta de topo 
de canto vivo mais grosso com perfil pleno na 
superfície da solda. Para espessuras maiores que 
10 mm emprega-se a preparação de raiz da solda 
PAW com V parcial seguido de junta de enchi-
mento multi passo. É necessária a proteção com 
gás argônio para manter a resistência à corrosão de 
baixo do cordão.
Esse processo tem as mesmas vantagens e desvan-www.blogdaengenharia.com / www.facebook/com/BlogdaEngenharia / www.twitter.com/EngenhariaBlog
tagens do processo TIG de soldagem, com exceção 
da espessura limite das chapas e da taxa de depos-
ição.
Dentre as características do processo de soldagem 
a arco de plasma, destacam-se:
Tipo de operação: manual ou automática;
Equipamentos: fonte de energia, cilindro de gás, 
tocha e fluxogramas para medir vazão do gás;
Custo do equipamento: de 5 a 10 vezes o custo do 
equipamento de soldagem com eletrodo revestido;
Consumíveis: gás de plasma e proteção, metal de 
adição, bocal de cobre e de cerâmica e eletrodo de 
tungstênio;
Taxa de deposição: de 0,5 a 2,5 kg/h;
Espessuras soldáveis: de 1 a 2 mm (plasma);
Posições de soldagem: todas;
Diluição: de 20 a 40% com adição.
Tipo de junta: topo-a-topo (chanfro reto);
Faixa de corrente: de 1 a 500 A.
Necessária proteção ocular;
Emissão intensa de radiação ultravioleta.
Abaixo as principais vantagens e desvantagens do 
processo de soldagem a arco de plasma:
Vantagens
- Produz soldas de excelente qualidade;
- Permite soldagem de espessuras grandes 
(maiores que 6 mm) em um único passe;
- Velocidade de soldagem maior que o processo TIG.
Desvantagens
- Custo elevado;
- Equipamento complexo; 
- Difícil controle do processo.
Veja abaixo uma tabela de sugestão de gases 
utilizados na soldagem a arco de plasma de aços 
inoxidáveis:
Soldagem a Arco com Eletrodo Revestido 
(SMAW ou MMA)
É de operação manual e é o mais antigo dos proc-
essos a arco elétrico produzido entre um eletrodo 
revestido e a peça a ser soldada. Esse eletrodo é 
constituído de alma metálica, que se funde, e de 
um revestimento composto de materiais orgâni-
cos e inorgânicos. Os eletrodos MMA são de uso 
comum devido a sua flexibilidade adaptando se a 
uma ampla faixa de materiais a serem soldados.
Os tipos de eletrodos revestidos são produzidos 
para dar as características de performance que os 
tornam adequados para diferentes aplicações em 
soldagem.
O mais amplamente usado, o eletrodo revestido 
rutílico, produz um arco com transferência rápida 
de metal de adição em forma de "spray", auto 
remoção da escoria e um perfil de solda finamente 
ondulada e estético. Será necessário o mínimo de 
esmerilhamento pós solda. É principalmente usado 
em posição descendente quando é produzido 
cordão e solda de topo. Os eletrodos com este tipo 
de revestimento podem ser usados na posição, 
mas estão limitados a sua aplicação e dimensão, ou 
seja, no máximo 3,2mm.
Os eletrodos com revestimento básico produz 
solda de maior integridade com relação a micro 
inclusões e poros devido a gases e são extrema-
mente vantajosos para um conjunto fixo soldado 
de tubos. A remoção de escória e perfis de solda 
não são considerados como vantagens dos tipos 
rutílicos.
Os eletrodos revestidos especiais são produzidos 
para aplicações específicas como por exemplo na 
soldagem vertical descendente e descendente de 
alta recuperação. Os eletrodos são fabricados em 
dimensões na faixa de 2,5 a 5,0mm de diâmetro (os 
aços 308L, 347 e 316L são também fornecidos nos 
diâmetros de 1,6 e 2mm).
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Dentre as características do processo de sold-
agem por resistência elétrica, destacam-se:
Tipo de Operação: Manual; 
Equipamentos: fonte de energia e porta eletrodos; 
Custo do equipamento: 1 (referência para os de-
mais processos de soldagem a arco); 
Consumíveis: eletrodos revestidos com diâmetro 
entre 1 e 6 mm; 
Taxa de deposição: de 0,5 a 5,0 lg/h; 
Espessuras soldáveis: 2 mm; 
Posições de soldagem: depende do tipo de revesti-
mento; 
Diluição: de 10 a 30% com adição; 
Tipo de juntas: todas; 
Faixa de corrente: de 50 a 300 A; 
Necessário proteção ocular; 
Emissão de radiação ultravioleta 
Risco de choque elétrico e queimaduras produzi-
das por respindos ou escória em alta temperatura; 
Inalação de gases e fumos provenientes da atmos-
fera gerada pela decomposição do revestimento. 
Abaixo as principais vantagens e desvantagens do 
processo de soldagem a arco com eletrodo revesti-
do:
Vantagens
- Baixo custo do equipamento; 
- Versatilidade; 
- Possibilita soldagem em locais de difícil acesso; 
- Disponibilidade de consumíveis no mercado. 
Desvantagens
- Devido à taxa de deposição, possui baixa produ-
tividade; 
- Necessária remoção de escória; 
- Depende da habilidade do soldador; 
- Produz fumos e respingos; 
A qualidade do cordão de solda é inferior aos proc-
essos de soldagem a arco gasoso com tungstênio 
(GTAW ou TIG), a arco de plasma (PAW) e soldagem 
a arco gasoso com arame contínuo (GMAW ou 
MIG/MAG); 
Posição de soldagem restrita (dependendo do 
diâmetro e do tipo de revestimento do eletrodo); 
Processo não automatizável. 
Soldagem a Arco Gasoso com Arame Contínuo 
(GMAW ou MIG/ MAG)Este é um processo de soldagem semi-automático 
que pode ser usado manualmente ou automati-
zado, envolvendo eletrodo de arame sólido como 
consumível contínuo e um gás protetor rico em 
argônio.
É empregado pela sua característica de alta produ-
tividade na soldagem e material fino utilizando um 
"curto circuito" como técnica de transferência de 
metal ou transferência rápida de metal de adição 
em "spray" para material mais grosso.
As fontes de energia que produz uma fonte de 
corrente pulsante foi desenvolvido para melhorar a 
qualidade do metal de adição na soldagem posi-
cional e com aparência de solda mais limpa.
O nome MIG é proveniente das iniciais do nome do 
processo em inglês: Metal Inert Gas. Desta forma, a 
região fundida é protegida por um gás inerte ou a 
mistura de gases tais como Argônio, CO2, Hélio ou 
O2. Tais misturas de gases têm sido desenvolvidas 
para melhorar as características de estabilidade do 
arco e cordão de solda "umedecido".
A soldagem é realizada com o arame na polaridade 
positiva.
Existem quatro modos de transferência metálica 
no processo MIG de soldagem: globular, curto-cir-
cuito, spray e pulsada. Cada modo apresenta uma 
característica diferente de transferência.
A transferência por curto-circuito envolve o curto-
circuito instantâneo, causado entre a gosta e poça 
de fusão. A diferença entre a transferência por 
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curto-circuito e a globular é a distância entre a 
ponta do eletrodo e a poça de fusão. Na transfer-
ência globular esta distância é suficiente para que 
a gota passe através do arco sem realizar nenhum 
curto-circuito.
Na transferência por spray, as gotas são pequenas 
e desprendidas com uma velocidade elevada. Já na 
transferência por arco pulsado, a corrente Vaira en-
tre valores altos, de corrente de pico e baixo, entre 
corrente de base. A gota é destacada somente na 
corrente de pico tendo como características próxi-
mas da gota transferida por spray.
Dentre as características do processo MIG de sold-
agem, destacam-se:
Tipo de operação: semi-automática ou automática; 
Equipamentos: fonte de energia, alimentador de 
arame, cilindro de gás, pistola e fluxômetros para 
media a vazão do gás; 
Custo do equipamento: de 5 a 10 vezes o custo do 
equipamento de soldagem com eletrodo revesti-
do; 
Consumíveis: arame sólido, gás de proteção, tudo 
de contato e bocal; 
Taxa de deposição: de 1 a 15 kg/h; 
Espessuras soldáveis: para soldagem automática, 
1,5 mm no mínimo e para soldagem semi-au-
tomática 3,0 mm; 
Posição de soldagem: dependendo da regulagem 
do equipamento, todas as posições; 
Diluição: de 10 a 30% com adição; 
Tipo de junta: todas; 
Faixa de corrente: de 60 a 400 A; 
Necessária proteção ocular; 
Emissão intensa de radiação ultravioleta; 
Risco de choque elétrico e queimaduras produzi-
das por respingos em alta temperatura. 
Abaixo as principais vantagens e desvantagens do 
processo MIG de soldagem:
Vantagens
- Facilidade de operação; 
- Alta produtividade; 
- Processo automatizável e com baixo custo; 
- Não forma escória; 
- Bom acabamento do cordão de solda; 
- Gera pouca quantidade de fumos; 
- Produz soldas de ótima qualidade. 
Desvantagens
- Regulagem complexa do processo; 
- Não dever ser utilizado na presença de correntes de ar; 
- Posição limitada de soldagem; 
- Processo propenso a gerar porosidade no cordão 
de solda e respingos; 
- Manutenção trabalhosa. 
Solda de Arco Submerso (SAW)
É um processo de arco coberto com pó fluxante de 
arame totalmente mecanizado capaz de altas taxas 
de deposição, velocidade de avanço e qualidade 
da solda. As aplicações incluem filete descendente 
contínuo e soldas de topo de chapas mais grossas, 
tubo e vasos, e também revestimento de aço inox-
idável em peças de aço carbono, particularmente 
onde implicam em longas costuras ou extensos 
percursos.
Dentre as características do processo SAW de sold-
agem, destacam-se:
Tipo de operação: manual e automática; 
Consumíveis: arame sólido e arames tubulares; 
Equipamentos utilizados no processo: fonte de 
energia, eletrodo, alimentador do arame, fluxo e 
pistolas de soldagem manuais; 
Faixa de corrente: até 2 mil A, CA ou CC com um 
único arame; 
Espessuras soldáveis: até 16 mm de espessura para 
soldagem monopasse e sem limite de espessura 
para soldagem multipasse. 
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Abaixo as principais vantagens e desvantagens do 
processo de soldagem de arco submerso:
Vantagens
- Processo de soldagem de alto rendimento e ve-
locidade; 
- Não ocorrem perdas do arame de soldagem; 
- Automatização do processo possibilita utilizar 
correntes sem grandes riscos para a segurança do 
operador; 
- Maiores taxas de deposição; 
- Adequado para longas articulações; 
- Processo simples. 
Desvantagens
- Posição de soldagem restrita; 
- Apresenta grande fluxo de resíduos e escórias; 
- Limitado a cordões de solda em linha ou aplicado 
em tubos. 
Soldagem a Arco com Eletrodo de Alma 
Fundente (FCAW ou FCW)
É uma versão do processo MIG/MAG onde o con-
sumível de arame sólido é substituído com arame 
tubular enchido com um fluxo fundente (FCW) ou 
pó metálico (MCW) e pode ser usado com equipa-
mento do mesmo tipo.
São produzidas duas variantes de arame, um deles 
proporciona capacidade para todas as posições 
e o outro para maior deposição em aplicações de 
soldagem plana.
É possível obter maiores taxas de deposição da 
solda e solda de revestimento do que com o proc-
esso MMA ou MIG/MAG. É possível também uma 
significativa redução na limpeza e esmerilhamento 
pós solda.
Soldagem a Laser
A energia concentrada alcançada no ponto fo-
calizado de um feixe de raio laser é muito intensa 
e é capaz de produzir uma penetração profunda 
de solda em seção grossa de aço inoxidável com 
mínima distorção do componente. O processo 
emprega grande capital no custo do equipamento 
e seu uso é reservado para fabricação de produção 
em massa.
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Bibliografia:
Redação por: Portal Met@lica
Imagens: Acesita S.A.
Conteúdo compilado em forma de e-book pelo Blog da Engenharia
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