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Defeitos de soldagem

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Tradicionalmente, equações empíricas tem sido desenvolvidas experimentalmente para expressar a soldabilidade. O carbono equivalente (CE) é uma dessas expressões e foi desenvolvido para estimar a susceptibilidade à fissuração de um aço durante a soldagem e para determinar se o aço precisa de tratamento térmico pré e pós-soldagem para evitar trincas. Equações de carbono equivalente incluem o efeito de endurecimento dos elementos de liga, expressos pela composição química do aço como uma soma da porcentagem em peso dos elementos de liga.
A partir da equação do carbono equivalente é possível observar que o carbono é o elemento que mais afeta a soldabilidade. Juntamente com outros elementos químicos, o carbono pode afetar a faixa de temperatura de solidificação, a susceptibilidade à trincas de contração, capacidade de endurecimento e formação de trincas a frio de uma soldagem de aço. A figura 1 resume a CE e a descrição de soldabilidade de algumas famílias de aço. Devido à simplificação e generalização envolvidas na Fig. 1, deve ser usado com cautela para situações de soldagem reais.
Fragilização na ZTA
As trincas na raiz e na margem resultam de entalhes como; mordedura, falta de penetração e inclusões, que promovem através da concentração de tensões, deformações plásticas locais que põem em movimento as discordâncias, que conduzem o hidrogênio, aumentado a sua concentração no local, favorecendo a fissuração junto aos entalhes.
O mecanismo de difusão, que depende da temperatura, faz com que a maior parte do hidrogênio em supersaturação se difunda e abandone a solda após um determinado tempo. Portanto, o risco de fissuração é temporário, existindo enquanto o hidrogênio estiver se desprendendo da solda. Portanto, é sempre recomendável o tratamento de pós-aquecimento de soldas sensíveis à fissuração a frio, para acelerar o processo de eliminação do hidrogênio da solda.
Medidas preventivas
Pré-aquecimento (difusão de H2);
Pós-aquecimento;
Usar processos de baixo hidrogênio.
Teor de hidrogênio: Manter a atmosfera com o menor teor de hidrogênio possível. Manter os eletrodos guardados em lugares adequados e secos, promovendo a secagem em forno dos mesmos antes de utilizá-los.
Microestrutura frágil: O ideal é tentar evita-la utilizando pré-aquecimento, aumento da energia de soldagem, escolha de metal de adição de menor resistência possível.
Tensões: Tentar promover a soldagem com o menor grau de restrições possível, é uma excelente medida para evitar tensões residuais, pois as tensões promovem deformação plástica do material, que por sua vez, aumenta o número de discordâncias, que são responsáveis por transportar o hidrogênio para as extremidades dos entalhes. Deve-se levar em conta a ação dos esforços como por exemplo: peso próprio, concentração de outras soldas, teste de pressão, etc.
Temperatura: Use pré-aquecimento. Após a soldagem, manter a solda numa temperatura suficiente para permitir a difusão do hidrogênio, diminuindo a sua concentração na solda, diminui o risco de ocorrer fissuração a frio. Realizar um pós-aquecimento de 2h a 250°C é, na maioria das vezes, suficiente para promover a difusão do hidrogênio, eliminando a susceptibilidade de trincas a frio.
Fissuração lamelar
Trincas em forma de degraus paralelos à direção do metal de base e a linha de fusão. Sua ocorrência está associada a inclusões não metálicas alinhadas na direção de laminação e tensões trativas de soldagem.
Estas trincas ocorrem tipicamente em soldas de vários passes em juntas T feitas em chapas ou placas laminadas de aço com espessura entre cerca de 12 e 60 mm. 
Na análise macrografica, a trinca lamelar apresenta uma aparência típica em degraus. Esta aparência está associada com o seu mecanismo de formação, que está ligado à decoesão ou fissuração de inclusões alongadas, quando o metal base é submetido a tensões de tração no sentido da espessura (direção Z). Os vazios formados crescem e se unem por rasgamento plástico da matriz entre as inclusões ao longo de planos horizontais e verticais, resultando na sua morfologia característica. 
As características das inclusões não metálicas no metal base são as variáveis de maior influência na formação da trinca lamelar. Como resultado do processo de laminação, uma chapa ou placa de aço possui uma certa quantidade de inclusões alongadas. Inclusões de sulfeto e, em menor grau, as inclusões de silicato são os tipos mais deformáveis e, portanto, capazes de apresentarem forma alongada. Estas inclusões prejudicam fortemente a ductilidade na direção Z, tendo um efeito muito menor nas outras direções.
Medidas preventivas
Uso de metal base com boas propriedades na direção Z. Conseguido principalmente pela redução do teor de enxofre no aço e/ou pela adição de certos elementos de liga que tendem a formar inclusões menos deformáveis.
Redução do volume de metal depositado por mudança de geometria da junta.
Redução do nível de tensões na direção Z por troca da peça a ser chanfrada ou por alteração da configuração da junta. 
Substituição local da chapa laminada por um material insensível ao problema, por exemplo, uma peça forjada.
Além dessas, alguns cuidados relacionados com o procedimento podem ser indicados na soldagem de juntas com elevado risco de decoesão laminar:
Martelamento entre passes (quando permitido);
Utilização de eletrodo de menor limite de escoamento;
Soldagem com processos de baixo hidrogênio;
Amanteigamento (deposição de uma camada de solda), na região de alto risco, com um material de alta ductilidade antes da soldagem propriamente dita.
Fissuração a quente
A fissuração a quente, ou trinca a quente, pode ocorrer na escala microscópica ou macroscópica e se formam geralmente nos contornos de grão, espaços interdendríticos ou intergranulares durante a solidificação do material na soldagem. Como as trincas a frio, podem localizar-se também na zona termicamente afetada (ZTA) e na zona fundida (ZT).
Presença de fase pré-fusível (enxofre e fósforo) e esforços de tração.
Soldas multipasses
Em soldas multipasses, a situação é muito mais complexa devido à presença de zonas reaquecidas dentro da zona de fusão. O refinamento parcial da microestrutura por passagens de solda subsequentes aumenta a não homogeneidade das várias regiões em relação à microestrutura e propriedades mecânicas. Reaustenitização e o aquecimento subcrítico pode ter um efeito profundo sobre as estruturas e propriedades subsequentes do ZTA. A deterioração da propriedade tenacidade está relacionada a pequenas regiões de ductilidade limitada e baixa resistência à clivagem dentro da GGZTA que são conhecidas como zonas frágeis localizadas (LBZ). As zonas frágeis localizadas consistem em GGZTA inalterada, zona afetada pelo calor intercríticamente de grão grosseiro reaquecido (IRCG) e zona afectada pelo calor subcríticamente reaquecida (SRCG). Em uma linha de fusão adjacente, que os LBZs podem estar alinhados. Os LBZs alinhados oferecem caminhos curtos e fáceis parapropagação de trincas. A fratura ocorre ao longo da linha de fusão.

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