42700023 Metalurgia da soldagem
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de posrosidade. 
 
 
7.2 \u2013 Trincas de solidificação 
 
 Fissuras, ou trincas, são consideradas um dos tipos mais graves de descontinuidade em 
uma junta soldada. Formam-se quando tensões de tração se desenvolvem em um material 
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fragilizado, incapaz de se deformar plasticamente para absorver estas tensões. Tensões de tração 
elevadas se desenvolvem na região da solda como resultado das expansões e contrações térmicas 
localizadas (associadas com o aquecimento não uniforme característico da soldagem), das variações 
de volume devido a transformações de fase e como resultado das ligações entre as peças sendo 
soldadas e o restante da estrutura. 
Problemas de fissuração em soldagem podem ocorrer tanto em aços como em ligas não 
ferrosas, com as fissuras se localizando na ZF, na ZTA e no metal base, conforme é mostrado na 
figura 19. As fissuras podem ser macroscópicas, com até vários centímetros de comprimento (macro 
fissuras) ou serem visíveis somente com um microscópio (micro fissuras). 
 
 
 
 Figura 19- Classificação do tipo de fissuração de acordo com a localização da trinca: (1) 
 Fissuração na cratera, (2) fissuração transversal na ZF, (3) fissuração transversal 
na ZTA, (4) fissuração longitudinal na ZF, (5) fissuração na margem da solda, (6) 
 Fissuração sob o cordão, (7) fissuração na linha de fusão e (8) fissuração na raiz da solda. 
 
 
Trinca intergranular ou trinca de solidificação\u2013 Trincas de solidificação as quais são 
freqüentemente observadas em peças fundidas também ocorrem na soldagem por fusão como 
mostrado na figura 20. Tal descontinuidade, conforme é mostrado na figura 21 é intergranular, ou 
seja, ocorre ao longo dos contornos dos grãos do metal de solda. A trinca de solidificação 
intergranular ocorre nos estágios finais do processo de solidificação quando a tensão de tração 
desenvolvida nos grãos adjacentes excede a resistência do quase solidificado metal de solda. A 
severidade da tensão parcialmente responsável pela formação da trinca aumenta com o grau de 
restrição e espessura da junta soldada. 
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Figura 20 \u2013 Trinca de solidificação no centro do cordão de liga Al-Si-Mg. 
 
 
Figura 21 \u2013 Trinca de solidificação intergranular da liga Al-Zn. 140X 
 
 
Fatores metalúrgicos \u2013 Os principais fatores metalúrgicos que afetam a 
susceptibilidade dos materiais às trincas de solidificação são: a faixa de temperatura de solidificação; 
a quantidade e distribuição de líquido nos estágios finais da solidificação; tensão superficial da 
interface líquido e superfície do grão, estrutura do grão. Os principais aspectos ligados a estes fatores 
metalúrgicos serão discutidos a seguir. 
 
Faixa de temperatura de solidificação \u2013 Ligas metálicas com ampla faixa de 
solidificação para determinado percentual de soluto são as mais susceptíveis ao surgimento de 
trincas. A faixa de solidificação de uma liga metálica aumenta consideravelmente com a presença de 
impurezas. Um caso clássico desta condição é a presença de fósforo e enxofre no aço, onde estes 
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elementos são citados por provocar trincas de solidificação no aço, mesmo em baixas concentrações. 
A figura 22 mostra diferentes faixas de temperatura de solidificação para ligas cobre níquel. 
 
 
 
Figura 22 \u2013 Faixas de solidificação das ligas Cu-Ni. 
 
 
Tanto fósforo quanto enxofre apresentam forte tendência a segregar para os contornos 
dos grãos onde freqüentemente formam composto com baixo ponto de fusão, como por exemplo o 
sulfeto de ferro, com resultando no aumentando da faixa de temperatura necessária à solidificação. 
Efeito similar acontece na soldagem das ligas a base de níquel e aços inoxidáveis ferríticos. 
A figura 23 mostra o efeito de vários elementos, incluindo fósforo e enxofre, na faixa de 
temperatura de solidificação do aço carbono comum e de baixa liga. Pela análise da figura verifica-se 
que o enxofre e o fósforo aumentam acentuadamente a faixa de solidificação dos aços. 
Resumidamente: quanto maior a faixa de temperatura de solidificação da liga, mais líquido 
permanece entre os contornos de grãos durante o resfriamento da junta e conseqüentemente maior a 
possibilidade de formação de trincas de solidificação. A figura 24 ilustra esquematicamente este 
processo. 
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Figura 23 \u2013 Influência de impurezas na faixa de solidificação do aço. 
 
 
 
Figura 24 \u2013. Esquema de formação de trincas de solidificação. 
 
 
Influência da estrutura dos grãos 
Quanto menor o tamanho dos grãos e maior a tendência ao aspecto equiaxial menor é 
susceptibilidade às trincas de solidificação, por outro lado, grãos colunares facilitam a formação e a 
propagação das trincas. Esta condição pode ser verificada na figura 25 onde é apresentada a relação 
entre as ocorrências de trincas e tamanho de grão para diversas ligas de alumínio. Um detalhe 
interessante a ser observado na figura 25 é que a liga A1070 não é susceptível a trincas por tratar-se 
de alumínio comercialmente puro. A figura 26 exemplifica esta condição mostrando uma trinca de 
solidificação no centro do cordão na soldagem do aço inoxidável que resultou em morfologia dos 
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grãos grosseira e com tendência colunar. Outro aspecto a considerar com relação ao tamanho dos 
grãos é grãos menores deformam-se com mais facilidade, ou seja, são mais dúcteis do que grãos 
colunares, facilitando a absorção das forças trativas. 
 
 
Figura 25 \u2013 Relação entre tamanho de grão e ocorrência de trincas de solidificação 
 
 
Figura 26 \u2013 Trinca de solidificação no aço inoxidável. 
 
 
 
 
 
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Evitando ou minimizando as ocorrências de trincas de solidificação. 
 
O primeiro aspecto a ser considerado no controle das trincas de solidificação é evitar 
composições de metal de solda com elevada susceptibilidade a formação de trincas. Por exemplo, se 
na composição química do metal de base houver algum elemento que favoreça o surgimento das 
trincas, o metal de adição deve ser selecionado de maneira que este elemento seja neutralizado ou 
pelo menos proporcione um ajuste na composição no metal de solda para uma faixa de menor 
possibilidade de surgimento de trincas. Um importante ponto a ser considerado neste caso, é o 
controle da diluição, que pode ser feito através do projeto adequado do chamfro. Soldagem de 
materiais (metal de base) com grande possibilidade de formar trincas deve ser planejada para resultar 
em baixa diluição, ou seja, pequena participação do metal de base no metal de solda e maior 
participação do adequadamente selecionado metal de adição. 
No caso específico da soldagem dos aços a maior preocupação deve ser em evitar a 
formação de sulfeto de ferro (FeS), como já discutido anteriormente, trata-se de composto de baixo 
ponto de fusão com grande participação na formação de trincas. A principal alternativa para 
neutralizar a formação do FeS é a utilização de manganês (Mn) no metal de adição que irá ligar-se ao 
enxofre formando o composto sulfeto de manganês (MnS) que apresenta o ponto de fusão bem mais 
elevado que o sulfeto de ferro (FeS). A figura 27 mostra a influência da utilização do manganês como 
elemento redutor da susceptibilidade a ocorrências de trincas na soldagem do aço. Pela análise da 
figura 27 nota-se que para baixos valores da relação Mn/S ocorrem trincas mesmo para a condição 
de baixo teor de carbono, onde a soldabilidade do aço é mais elevada. 
Com relação ao fósforo, este não pode ser neutralizado pelo manganês, o único recurso 
é controlar seu teor evitando revestimentos orgânicos, e contaminação por graxas e óleos na região 
de soldagem. 
 
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Figura 27 \u2013 Influencia do manganês na redução de trincas