Soldagem e Fundição Provas

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CAPÍTULO 1 
 
10. Quais critérios são considerados no controle de qualidade de uma peça? 
 
Sanidade: presença de defeitos ou descontinuidade 
Aceitabilidade: características de forma e dimensões 
Conformidade: propriedades mecânicas e físico-químicas 
Funcionalidade: funcionamento e desempenho 
 
11. Explique 2 vantagens e 2 desvantagens da inspeção por líquido penetrante. 
 
Vantagens: 
Não é um ensaio destrutivo. 
Detecta trincas e descontinuidades não visíveis a olho nu. 
 
Desvantagens: 
Não pode ser utilizado em superfícies porosas, rugosas ou absorventes. 
As trincas tem que estar afloradas na superfície (não pega trincas internas). 
Não é um ensaio quantitativo e, por isso, não permite a realizações de comparações numéricas. 
 
12. Por que a limpeza inicial da superfície a ser inspecionada é importante para o sucesso do ensaio 
por líquido penetrante? 
 
 
 
13. Explique 2 vantagens e 2 aplicações da inspeção por partícula magnética. 
 
Vantagens: 
Método extremamente eficiente na detecção de descontinuidades e trincas superficiais e sub-superficiais (até 4 
mm de profundidade). 
É um ensaio não destrutivo. 
É um método rápido e relativamente fácil de ser aplicado. 
Aplicações: 
Pode ser utilizado em produtos forjados, fundidos e juntas soldadas. Sendo utilizado nos setores industriais 
como automotivo, petroquímica e energia. 
Inspeção de tubulações e partes de estruturas offshore submersas. 
Utilizado tanto nas inspeções de fabricação quanto nas inspeções em serviço. 
Desvantagens: 
Não consegue caracterizar a trinca (profundidade e tipo de defeito) – não quantitativo. 
Detecta apenas falhas perpendiculares ao campo magnético, dessa forma o campo deve ser passado no 
sentido vertical e horizontal da peça. 
Só pode ser utilizado em materiais ferromagnéticos. 
Deixa magnetismo residual na peça levando a problemas na usinagem, soldagem a arco e funcionamento em 
serviço. 
 
14. Explique 2 vantagens e 2 aplicações da inspeção por ultra-som. 
Vantagens: 
Teste quantitativo - indica a dimensão do defeito e sua profundidade, mas não se sabe o tipo do defeito. 
Detecta trincas e descontinuidades internas e superficiais. 
Usado em qualquer tipo ou natureza de material. 
Permite a medição de espessura ou grau de desgaste ou corrosão 
Aplicações: 
Sua aplicação é variada: soldas, laminados, forjados, fundidos, ferrosos e não ferrosos, ligas metálicas, vidro, 
borracha, materiais compostos, etc. 
Desvantagens: 
Não recomendado para aço inoxidável austenítico, ferro fundido (elevada absorção de vibrações) ou materiais 
de pequenas espessuras (zona de interferência). 
A superfície da peça a ser inspecionada deve ser plana e paralela. 
 
15. Explique 2 vantagens e 2 aplicações da inspeção por radiografia industrial. 
Vantagens: 
Detecta trincas e descontinuidades volumétricas internas e superficiais. 
Usado em qualquer tipo ou natureza de material. 
Semi-quantitativo: indica a dimensão do defeito - não informa a profundidade. 
Aplicações: 
Inspeção de tubos. 
Desvantagens: 
É um processo um pouco mais caro. 
Necessita-se de proteção radiológica (roupas de chumbo) sendo necessário que sua realização ocorra durante 
o turno noturno sem nenhum funcionário na fábrica. 
Não recomendado para defeitos planares. 
Necessita de acesso ao verso da peça para posicionar o filme radiográfico. 
16. Explique por que descontinuidades planares podem não ser detectadas pelos ensaios por partícula 
magnética, ultra-som ou radiografia. 
 
Radiografia: devido às pequenas dimensões dos defeitos planares eles não são detectados no ensaio 
radiográfico por não causarem grandes variações na coloração do filme radiográfico, não indicando um defeito. 
Ultra-som: devido às pequenas dimensões dos defeitos planares eles não são detectados no ensaio de ultra-
som, por não interferirem nas ondas ultrassônicas, não desviando-as do seu trajeto inicial. 
Partícula magnética: devido às pequenas dimensões dos defeitos planares eles não são detectados no ensaio 
de partícula magnética, por não interferirem nas linhas de campo magnético, não desviando-as do seu trajeto 
inicial. 
 
CAPÍTULO 2 
1. Por que 2 materiais colocados em íntimo contato não se soldam espontaneamente ou naturalmente? 
Os obstáculos naturais presentes na interface entre os materiais (rugosidade superficial e recobrimentos 
superficiais – gases, umidade, sujeiras e óxidos), que impedem a continuidade metálica e o íntimo contato 
atômico na interface da junta só ocorre através de técnicas de soldagem. Ou seja, naturalmente os materiais 
não possuem energia sufuciente para estabelecer um contato atômico íntimo. 
Processos de soldagem: 
- fusão; 
- fusão/pressão; 
- pressão. 
 
4. Cite 3 aplicações da soldagem quando ela é usada para revestir superfícies. 
Revestimento protetor de superfícies contra: 
- desgaste; 
- corrosão; 
- oxidação. 
Revestimento parra conferir propriedades mecânicas e características superficiais: 
- endurecimento ou amaciamento, para resistir ao desgaste a quente ou a temperatura ambiente por abrasão, 
fricção, impacto, deformação por pressão e calor. 
Revestimento corretivo: 
- restauração de superfícies desgastadas em serviço ou perda de propriedades ou características perdidas 
pelo uso. 
 
 
 
 
 
 
7. Para cada situação de soldagem indique as características e propriedades que o metal depositado 
deve ter para satisfazer a definição de soldagem: 
a. Juntas envolvendo materiais iguais ou equivalentes: 
- União de aço carbono: chapas ASTM A516 grau 70 + ASTM A516 grau 70 - resistência mecânica 
~400MPa - temperatura serviço da peça = -10° 
O metal depositado deve apresentar: 
- resistência mecânica maior e similar a 400 MPa depois de soldado além de possuir uma temperatura de 
serviço de -10°C (absorve 27J à -10°C). 
 
- Emenda de ligas de alumínio: barra AA 5052 - resistência mecânica ~195MPa + AA 6061 – resistência 
mecânica ~230MPa 
O metal depositado deve apresentar: 
- resistência mecânica maior que 195MPa e próxima da resistência mecânica dos dois metais de base. 
 
- Junta constituída de liga de titânio: chapa fina ASTM Ti - 6 Al - 2 Sn - 4 Zr - 2 Mo + ASTM Ti - 6 Al - 2 Sn 
- 4 Zr - 2 Mo - resistência mecânica ~890MPa - temperatura serviço da peça = +200° 
O metal depositado deve apresentar: 
- resistência mecânica maior e próxima a 890 MPa, e uma temepratura de serviço de +200°C, ou seja, deve 
manter suas propriedades mecânicas a elevadas temperaturas 
 
b. Juntas envolvendo materiais dissimilares: 
- Emenda de tubo de cobre ASTM CA 220 - resistência mecânica ~255MPa + tubo aço carbono ASTM A 
53 - resistência mecânica ~450MPa 
O metal depositado deve apresentar: 
- resistência mecânica maior ou igual a 220MPa. 
 
- Junta constituída de chapa aço inox AFNOR Z2CN18 10 - resistência mecânica ~550MPa + barra aço 
carbono SAE 1020 - resistência mecânica ~440MPa 
O metal depositado deve apresentar: 
- resistência mecânica maior ou igual a 440MPa. 
 
c. Revestimento protetores: 
- Sede de válvula em aço carbono fundido ASTM A148 grau 80 - 40 - desgaste por corrosão à 
temperatura de ~100°C: metal depositado inoxidável a base de 13% de cromo 
O metal depositado deve apresentar: 
- resistência ao desgaste à 100°C. 
 
- Comporta de hidroelétrica em aço carbono laminado ASTM A36 – desgaste por fricção e corrosão: 
metal depositado não ferroso a base de cobre (bronze), resistente à corrosão e com baixa dureza para 
se deformar e vedar o fechamento 
O metal depositado deve apresentar: 
- resistência ao desgaste por fricção e corrosão 
 
- Dente de escavadeira em aço carbonofundido - desgaste por abrasão: metal depositado a base de 
carboneto de cromo, com dureza 60 a 65 HRc. 
O metal depositado deve apresentar: 
- resistência ao desgaste por abrasão 
 
1.a. Numa junta de topo soldada por fusão de modo a se obter penetração total, o tipo chanfro “V” ou 
“U” tem influencia na resistência mecânica da junta soldada? Justifique sua resposta. 
O chanfro em “U” possui menor influência na resistência mecânica da junta soldada, ao precisar ser 
preenchido por um menor volume de solda. Uma vez que, possuindo menor volume, a junta soldada sofrerá 
uma menor dilatação e contração e consequentemente apresentará uma menor tensão térmica residual. A 
junta soldada em chanfro “V”, por sua vez, por apresentar maior volume, pode ter tensões de deformação, isto 
é, o material da junta pode entrar no regime plástico e sofrer deformação permanente. 
 
b. em termos econômicos, quais vantagens/desvantagens entre os 2 tipos de chanfros? 
O chanfro em “V” pode ser usinado, feito por oxicorte, ou por fresa. Já o chanfro em “U” só pode ser usinado. 
Dessa forma, o chanfro em “V” pode sair mais barato. Outro aspecto é o volume de solda, que é menor no 
chanfro em “U”, gastando menos quantidade de metal de adição. 
 
2. Discuta as vantagens/desvantagens em se usar juntas com cobrejuntas permanentes ou 
temporários. 
Cobrejunta e inserto são utilizados para conter o metal liquido depositado para evitar o excesso de penetração 
ou perfuração da junta, além de proteger o passe de raiz da oxidação. Seu critério de escolha passa por: 
acesso à junta, sua colocação e remoção. 
A cobrejunta permanente é vantajosa em relação à temporária, uma vez que é mais barata e não precisa ser 
removida. 
 
Extração da junta de raiz - goivagem 
 
4. Quais as vantagens de usar fixação mecânica para pré-montagem de juntas comparativamente ao 
ponteamento por solda. 
Tanto a fixação mecânica quanto o ponteamento por solda são mecanismos de travamento. Ambos evitam 
empeno ou distorção da peça, e ajuda a manter as dimensões da junta durante a soldagem. 
 
Os pontos de solda são mais utilizados em aço carbono, já que esse não apresentam grandes dificuldades 
para soldar. Já metais como o alumínio são fixados por meios mecânicos, uma vez que necessitariam de um 
ponto de solda muito bem dado e acabado. 
Além disso, os pontos de solda costumam ser pontos de defeitos. 
 
1. Discuta a utilização de passe reto ou trançado nos processos a arco com consumível, em termos de 
“agressão” térmica à junta. 
Reto – apresenta alta velocidade de soldagem, menor calor fornecido, fazendo com que o heat imput seja 
baixo, desfavorecendo a diluição. Um baixo heat imput afetará termicamente uma menor região, ou seja, a 
peça apresentará uma menor ZTA, causando possivelmente menores alterações nas propriedades originais do 
metal de base. 
 
Trançado – menor velocidade de soldagem aumenta a quantidade de calor fornecido, aumentando o heat 
imput, favorecendo a diluição e desfavorecendo o revestimento. Um alto heat imput provocará uma maior ZTA, 
modificando significativamente as propriedades originais do metal de base, levando a crescimento de grãos 
que acarretará em uma queda da resistência mecânica, além de uma possível alteração na microestrutura do 
material. 
 
Tipo de passes: 
- reto 
- trançado 
- montado (utilizado para fazer revestimentos – o cordão de solda é colocado 50% em cima do outro, 
diminuindo a seção de contato com o metal de base, diminuindo a diluição). 
 
2. Uma determinada solda com processo eletrodo revestido foi feita por 2 soldadores diferentes, sem 
orientação técnica ou EPS. Um deles usou a técnica de deposição com passe reto e o outro, passe 
trançado. Qual junta deveria apresentar uma ZTA maior? Justifique sua resposta 
Reto – apresenta alta velocidade de soldagem, menor calor fornecido, fazendo com que o heat imput seja 
baixo, desfavorecendo a diluição. Um baixo heat imput afetará termicamente uma menor região, ou seja, a 
peça apresentará uma menor ZTA, causando possivelmente menores alterações nas propriedades originais do 
metal de base. 
 
Trançado – menor velocidade de soldagem aumenta a quantidade de calor fornecido, aumentando o heat 
imput, favorecendo a diluição e desfavorecendo o revestimento. Um alto heat imput provocará uma maior ZTA, 
modificando significativamente as propriedades originais do metal de base, levando a crescimento de grãos 
que acarretará em uma queda da resistência mecânica, além de uma possível alteração na microestrutura do 
material. 
 
3. Considere 2 soldas executadas por fusão, com metal de adição, nas posições plana e vertical 
ascendente. Porque a posição de soldagem é uma variável que influencia a energia de soldagem 
Têm que ter heat imput diferentes, velocidades de soldagem diferentes. No caso da solda plana pode ter 
menor HI e maior velocidade de soldagem, já na vertical, por exemplo, tem que ter maior HI e menor 
velocidade de soldagem. 
 
 
4. Cite e explique alguns procedimentos de soldagem para minimizar os efeitos do ciclo térmico no 
metal base adjacente à solda 
- pré-aquecimento 
- controle da velocidade de resfriamento, por meio do uso de mantas térmicas, forno 
- controlar o volume de metal de solda a ser depositado 
 
6. Dependendo da espessura da chapa a solda, tem-se uma maior ou menor velocidade de resfriamento 
da junta soldada 
a. Qual a importância e influência da espessura da junta em soldagem 
A junta soldada dilata com o calor e contrai durante seu resfriamento, esse comportamento acarreta em 
tensões residuais. Dessa forma, quanto maior for o volume de solda, maior será essa dilatação e contração, 
podendo fazer com que a solda sofra uma tensão de deformação, ou seja, tensão que se encontra no regime 
plástico, sofrendo deformações permanentes, prejudicando a resistência da junta soldada. 
 
b. Explique a influência da espessura na soldagem de um aço temperável 
Se a peça for muito grande, ela trocará calor com a junta soldada muito rapidamente, o que levará a uma 
elevada velocidade de resfriamento da junta. Sendo o aço temperável, uma elevada velocidade de 
resfriamento pode ocasionar na formação de martensita, aumentando a dureza do material de base, e 
consequentemente deixando-o mais frágil. 
 
9. Como a ZTA é influenciada pela energia de soldagem e temperatura inicial da junta. 
A energia, isto é, a quantidade de calor fornecida a peça (heat imput) tem influência na zona fundida e em suas 
proximidades no metal de base (ZTA), podendo favorecer alterações microestruturais, tais como 
transformações de fase, distribuição e forma das fases presentes, mudança no tamanho ou forma do grão, 
acarretando em variações nas propriedades originais dos materiais de base e nas próprias juntas soldadas. A 
energia de soldagem dimensiona o grau de agressão térmica à junta soldada, devendo ser limitada. Dessa 
forma, tem-se que, quanto maior a quantidade de calor fornecida (heat imput) maior será a ZTA. 
 
12. Descreva e ilustre como são geradas as tensões numa emenda de topo de 2 chapas, junta em “V”; 
durante a soldagem e após o término da soldagem 
O aquecimento localizado e o ciclo térmico determinam uma distribuição não uniforme de temperaturas ao 
longo da junta, durante a soldagem. Como consequência, a junta se aquece e resfria não uniformemente, 
induzindo a esforços de dilatação e contração diferenciados ao longo da junta soldada, durante a deposição e 
solidificação da solda. Os efeitos destes fenômenos são o aparecimento de tensões térmicas com distribuição 
e extensão desiguais. 
Durante a soldagem, o metal de solda é aquecido e tende a expandir localmente, no entanto há uma restriçãoà dilatação pelo material adjacente. Após a soldagem, a solda começa a resfriar, se contraindo, havendo uma 
restrição à contração do metal adjacente. 
 
13. Justifique porque as distorções e empenamentos de uma junta soldada diminuem quando se usa: 
pré-aquecer a junta, metal depositado com limite de escoamento baixo e reforço baixo. 
As distorções e empenos de uma junta soldada diminuem quando se faz o pré-aquecimento da peça, pois essa 
operação reduzirá a transição brusca entre as tensões, insto é, o pré-aquecimento irá diminuir a velocidade de 
resfriamento da solda, diminuído a perda de calor da solda para o metal de base. Um metal com limite de 
escoamento alto, por sua vez, absorverá muita energia em seu estado elástico, provocando maiores 
distorções, dessa forma, utiliza-se metal de adição com limite de escoamento baixo. Não depositar cordões de 
solda de acabamento em excesso em juntas de topo (reforço baixo) também minimizam as distorções e 
empenos, uma vez que, um menor volume de solda provocaria menor tensão residual na peça, não 
acarretando em possíveis tensões de deformação (regime plástico). 
 
Estado elástico muito grande (limite de escoamento alto) é problema, mas entrar no redime plástico também é! 
 
Pré-aquecimento – reduz a transição brusca entre as tensões 
Limite de escoamento e coeficiente de dilatação altos levam a maiores distorções. 
Condutividade térmica e módulo de elasticidade altos proporcionam uma menor distorção. 
 
1. O que é diluição em soldagem? 
É a participação do metal de base fundido na constituição da zona fundida. É a presença do metal de base no 
metal fundido. 
 
 
b. Qual a importância deste conceito em soldagem? Ilustre dois casos onde este conceito se aplica e é 
importante 
Devido a diluição, a composição química resultante na solda poderá induzir propriedades apropriadas ou 
possibilitar o aparecimento de fases frágeis na zona fundida. Portanto, os procedimentos de soldagem podem 
minimizar, evitar ou favorecer os efeitos da diluição, visando obter as propriedades depositadas pelo eletrodo 
ou características vantajosas na zona fundida. 
- Revestimento superficial protetor resistente à corrosão, oxidação ou ao desgaste – três camadas de material 
depositado, para que não haja diluição do mesmo no metal de base. 
- Soldagem de ferro fundido – solda de amanteigamento com baixa diluição, visando isolar o carbono no metal 
base. 
- Soldagem de materiais dissimilares – dependendo da diluição promove-se a transição entre as composições 
químicas dos 2 metais base. 
 
2. Considere as diluições de determinados processos de soldagem dadas na tabela abaixo 
Processo Diluição (%) 
Chama oxiacetilência 5 
Arco:eletrodo revestido e arame tubular 10 a 30 
Arco submerso 20 a 40 
 
a. explique por que a diluição nos processos a arco é maior que na soldagem a chama 
Energia de soldagem mais elevada. 
 
Diluição: 
- Maior energia de soldagem → maior penetração → maior diluição 
- Passes: - trançado → maior energia → maior penetração → maior diluição 
 - reto → menor energia → menor penetração → menor diluição 
 - montado → minimiza a diluição (um passe é colocado 50% em cima do outro) 
 
b. explique por que a diluição no processo arco submerso é relativamente maior que nos processos a 
arco eletrodo revestido e arame tubular 
Precisa de mais energia? 
 
4. Nos aços ao carbono, o enxofre (S) e o fósforo (P) são mais solúveis no estado líquido e formam com 
o ferro, um composto eutético (FeS e FeP) de baixo ponto de fusão. Que tipo de problema pode ocorrer 
na zona fundida, considerando a solidificação direcional e a segregação na solda. 
Segregação – alguns elementos têm maior solubilidade na fase líquida e/ou na fase sólida durante a 
solidificação, conferindo uma não uniformidade na composição química ao longo de cada cordão de solda. No 
qual, os elementos de liga estarão concentrados na última parte a se solidificar. 
Gera anisotropia, tensões (com risco de trincar a solda). 
 
Os elementos do metal de adição têm que ser solúveis no metal de base, evitando a segregação. 
 
7. Ao soldar um aço carbono tratado termicamente por normalização, por que não é desejável usar 
energia de soldagem alta, considerando o tamanho de grão da zona fundida? 
Uma energia de soldagem elevada levará a um crescimento de grão e consequentemente uma queda na 
resistência mecânica. 
 
 
9. Indique possíveis procedimentos de soldagem para evitar os problemas previstos na ZTA das ligas 
metálicas, em função do ciclo térmico de soldagem 
Problemas: 
- crescimento de grão; 
- transformações da microestrutura. 
 
Solução: 
- fornecer menor energia de soldagem - HI - (adequar o processo e o tipo de passe a ser utilizado) 
- aumentar ou diminuir a velocidade de resfriamento de soldagem (pre-aquecer ou não a peça, além da 
determinação da temperatura de pré-aquecimento) 
 
Temperatura inicial da junta – atua na transferência de calor ao longo da junta. Temperatura de pré-
aquecimento alta → consequências: baixa velocidade de resfriamento e colabora para uma largura maior da 
ZTA e tamanho de grão mais grosseiro. 
Técnica dos passes depositados – passe reto → menor energia de soldagem → ciclo térmico moderado: a 
junta fica submetida a temperaturas altas durante um tempo pequeno → consequências: largura menor da 
ZTA, menor tamanho de grão mais fino e velocidade de resfriamento alta. 
 
10. Como avaliar indiretamente a resistência mecânica da ZTA? 
- avaliar as propriedades mecânicas: resistência mecânica por correspondência com microdureza Vickers, 
tenacidade ao entalhe (ensaio de impacto Charpy) 
- avaliar a resistência mecânica à corrosão e sensitização: testes químicos 
- visualizar o aspecto macro: macrografia 
- identificar e caracterizar a micrografia, inclusões e precipitados: microscopia ótica ou eletrônica, microsonda 
- ensaios e testes para checar a sanidade da ZTA: líquido penetrante, partícula magnética, ultra-som ou 
radiografia. 
 
1. O que significa um material ser soldável? 
Soldabilidade é a capacidade de um metal ser soldado sob determinadas condições de fabricação impostas a 
uma estrutura adequadamente projetada, para um desempenho satisfatório para as finalidades a que se 
destina. 
Para um material ser soldável, ele deve satisfazer os 3 conceitos de soldabilidade ao mesmo tempo – 
condições de fabricação, requisitos de projeto e desempenho em serviço, compatibilizando suas propriedades 
mecânicas, físicas, químicas e metalúrgicas com um determinado processo de soldagem. 
 
5. Quais ensaios mecânicos podem ser feitos para caracterizar a microestrutura resultante na ZTA da 
EPS usada numa junta soldada por fusão. 
- avaliar as propriedades mecânicas: resistência mecânica por correspondência com microdureza Vickers, 
tenacidade ao entalhe (ensaio de impacto Charpy) 
- avaliar a resistência mecânica à corrosão e sensitização: testes químicos 
- visualizar o aspecto macro: macrografia 
- identificar e caracterizar a micrografia, inclusões e precipitados: microscopia ótica ou eletrônica, microsonda 
- ensaios e testes para checar a sanidade da ZTA: líquido penetrante, partícula magnética, ultra-som ou 
radiografia. 
 
 
1.a. Explique como um diagrama TTT pode nos ajudar a avaliar a soldabilidade metalúrgica de um aço 
carbono. 
Para prever as microestruturas dos aços carbono e baixa liga, em função da temperatura, composição química 
percentual (teor de carbono e elementos de liga) e a velocidade de resfriamento, são usados como referência 
os diagramas constitucionais ou de fases binários Fe-C ou Fe-Fe3C (válidos somente para transformações de 
fase sob resfriamento lento),diagramas de transformação isotérmica TTT. 
 
b. Por que este tipo de diagrama não é diretamente aplicável à soldagem 
O diagrama TTT tem caráter apenas orientativo, pois as temperaturas de austenitização na junta soldada são 
relativamente maiores, além disso, os diagramas TTT só são válidos para resfriamento lento, no entanto, indica 
bem o que pode ocorrer com a microestrutura do material. 
 
2. Explique por que a dureza na ZTA é um critério para se avaliar a soldabilidade de um aço carbono 
Dependendo da velocidade de resfriamento, um aço carbono pode apresentar durezas variadas. A 
soldabilidade de um aço carbono está diretamente relacionada a porcentagem de carbono e de elemento de 
liga em sua composição química. Dessa maneira, ao apresentar elevada dureza, significa que houve formação 
de martensita, ou seja, o material aço carbono possui altas concentrações de carbono e elemento de liga que 
deslocaram as curvas TTT para a direita, assim como a formação de uma microestrutura macia (ferrita) 
indicaria uma boa soldabilidade do material, possuindo baixo teor de carbono e de elemento de liga. 
 
4. Considere a soldagem de 2 aços carbono: 
Aço Carbono Tipo %C %Si %Mn %Cr %Mo 
ASTM A 36 Comum < 0,25 < 0,40 0,80 – 1,20 - - 
SAE 4140 Baixa liga 0,40 0,25 0,80 0,90 0,25 
 
Calcule o Cequivalente para cada um dos aços, utilizando a fórmula IIW= %C + %Mn/6 + %(Cr+Mo+V)/5 
+ %(Ni+Cu)/15 
Calcule o Cequivalente para cada um dos aços, utilizando a fórmula Seferian: Ceq(Seferian) = %C + 
%(Mn+Cr)/9 + %Mo/13 + %Ni/18 
a. Por que os valores de Ceq. são diferentes dependendo da fórmula usada? 
Frescura, segundo o professor. 
 
b. Por que o conceito de Ceq. Nos da ideia da soldabilidade metalúrgica de um aço carbono? 
Pois a soldabilidade de um aço carbono está diretamente relacionada ao teor de carbono e de elemento de 
liga, exatamente o que indica o Ceq. Dessa forma, quanto menor o Ceq melhor é a soldabilidade do aço 
carbono. O carbono equivalente representa a contribuição do teor de carbono e dos elementos de liga na 
temperabilidade do aço, isto é, o efeito endurecedor de cada elemento de liga comparado com o efeito do 
carbono. 
 
c. Baseado no valor de Ceq de cada aço, qual apresenta baixa soldabilidade? 
O aço que apresenta menor Ceq possui melhor soldabilidade, logo o de maior Ceq apresenta baixa 
soldabilidade. 
 
5. Explique os motivos pelos quais se usa aquecimento em soldagem. 
O aquecimento na soldagem é de extrema importância, uma vez que o mesmo gera uma agitação entre os 
átomos que possibilitarão a união do material. Sem aquecimento não há união entre os dois materiais. 
 
6.a. Calcule a temperatura de pré-aquecimento necessária à soldagem de uma junta constituída de 
chapas de aços da questão 4, supondo uma junta de topo em “X” e espessura de 32mm 
O cálculo da temperatura de pré-aquecimento é função do Cc (carbono compensado), que é função do Ceq e 
da espessura em mm. 
 
b. Descreva como fazer e controlar este aquecimento durante a soldagem. E se a junta fosse 
circunferencial numa emenda entre tubos? 
- lápis térmico 
No caso de emenda entre tubos, faz-se a união e “o que der, deu”. 
 
c. Na prática como checar a temperatura para dar início à soldagem 
Lápis térmico – usados para checar a temperatura de pré-aquecimento – o primeiro lápis tem que fundir a 
ponta e o segundo não pode fundir. 
 
Pré-aquecimento – aquecimento da junta ou local de solda antes do início da soldagem visando diminuir a 
dissipação de calor através da junta durante a soldagem para promover baixa velocidade de resfriamento da 
junta, evitando ou minimizando a formação de microconstituintes de alta dureza/baixa ductilidade, como 
martensita e/ou bainita, na ZTA e na solda. 
 
7. Dependendo da espessura da chapa a soldar, tem-se uma maior ou menor velocidade de 
resfriamento da junta soldada 
a. Qual a importância e influencia da espessura da junta em soldagem; 
b. Explique a influencia da espessura na soldagem de aços temperáveis 
1- você sabe a resposta ( ) 
2- você não sabe a resposta ( ) 
 
Se você marcou a opção: 
(1) Parabéns! Avance uma questão! 
(2) Que peninha! Retorne algumas questões! 
Questão já respondida! Ié – ié (a la Buguno) 
 
8. Explique por que a soldagem com energia alta não é adequada aos aços carbono, fornecido no 
estado normalizado. 
Leia a resposta da questão anterior! 
 
1. Considerando as fórmulas Creq = %Cr + %Mo +1,5%Si +0,5%Nb e Nieq = %Ni + 30%C + 0,5%Mn e 
metal depositado homogêneo (mesma composição química do metal base): 
a. Qual possível problema na zona fundida quando se solda o aço inoxidável AISI 304, quando 
aplicamos o diagrama de Schaeffler com regiões de Bystran? 
b. e para o aço AISI 410? 
c. e para o aço AISI 430? 
Aço Inox %C %Si %Mn %Cr %Ni 
AISI 304 0,08 1,00 2,00 17-19 8-10 
AISI 410 0,15 1,00 1,00 11,50 – 13,50 - 
AISI 430 0,12 1,00 1,00 16 - 18 - 
 
 
Creq = %Cr + %Mo + 1,5.%Si + 0,5%Nb 
Nieq= %Ni + 30.%C + 0,5.%Mn 
Pela tabela: 
Aço Inox: 
AISI 304  Creq = 18+ 0 + 1,5.1 + 0,5.0 = 19,5 
 Nieq= 9 + 30.0,08 + 0,5.2 = 12,4 
AISI 410  Creq = 12,5 + 0 + 1,5.1 + 0 = 14 
 Nieq = 0 + 30.0,15 + 0,5.1 = 5 
AISI 430  Creq = 17 + 0 + 1,5.1 + 0 = 18,5 
 Nieq = 0 + 30.0,12 + 0,5.1 = 4,1 
De acordo com o gráfico o Diagrama de Schaeffler, o possível problema na zona fundida será: 
a) AISI 304  Caiu na região central, é uma região com microestrutura austenítica-ferrítica que 
caracterizam soldas sem problemas, livre de fenômenos fragilizadores. 
b) AISI 410  Caiu na zona de trincamento a frio por se tratar de uma microestrutura martensítica-
ferrítica, fissuração induzida pelo hidrogênio ocorre com facilidade após o termino da soldagem. 
c) AISI 430  Como o caso anterior caiu na zona de trincamento, se tratando também de uma 
microestrutura martensítica-ferrítica. 
 
 
5. Considere os passos para calcular e aplicar o diagrama de Schaeffler com regiões de Bystran, na 
soldagem de união de aços inoxidáveis, ao carbono e aço ao carbono baixa liga entre si ou em 
revestimento, usando metal de adição inoxidável ao cromo-níquel: 
- Calcule o Creq e Nieq do metal base e do metal de adição 
- Marque o ponto correspondente aos valores calculados de Creq e Nieq no diagrama, identificando 
respectivamente com MB (= metal base) e MA (= metal de adição) 
- Unir com uma reta os pontos MB e MA, dividindo-a em 10 partes iguais 
-A partir do ponto MA, marque a divisão referente à diluição do processo e procedimento de soldagem 
- Identifique a microestrutura da zona fundida e o possível problema previsto 
- Reveja o procedimento de soldagem (eletrodo, técnica dos passes, diluição, energia de soldagem, etc) 
para se evitar o problema 
Obs: para aço e metal de adição de mesma classe/composição química, os pontos MB MA praticamente 
serão coincidentes. 
Para a soldagem de chapas do aço inox austenítico AISI 309 para vasos de pressão e equipamentos de 
industria química, com processo eletrodo revestido e metal de adição AWS E309.15, qual a 
microestrutura e problemas podem ser previstos 
MB e MA %C %Si %Mn %Cr %Ni %N %P %S 
AISI 309 e E 309. 15 0,15 0,90 2,50 22-25 12-14 0,06 0,040 0,030 
 
 
 
O metal de base e o metal de adição estão na zona sigma. 
Utilizar Eletrodo 2209. 
 
a. Quais cuidados devem ser considerados no procedimento de soldagem de modo a evitar os 
problemas previstos 
- Deve-se evitar o pré-aquecimento, pode gerar trincas. 
Zona da fase sigma: aplicável a inox com teor acima de 25% de cromo e teor de ferrita acima de 10% devido à 
possibilidade do aparecimento desta fase fragilizantedurante o resfriamento lento da junta, no intervalo de 
900°C a 600°C, com perda da ductilidade → soldagem sem pré-aquecimento, com rápida velocidade de 
resfriamento da junta na faixa crítica de temperatura. 
 
-Utilizar um eletrodo que faça com que o metal de solda caia dentro do triângulo no diagrama de Schaeffler, 
como por exemplo o 40%, 2209. 
 
b. Quais ensaios destrutivos e não-destrutivos seriam recomendados para inspeção e detecção dos 
problemas previstos, caso eles ocorressem na solda 
Pode-se utilizar o líquido penetrante, partículas magnéticas, ultra-som e até mesmo a radiografia, para verificar 
a presença ou não de trincas na solda, além disso pode-se realizar ensaios destrutivos tais como, charpi, 
tração, microdureza Vickers. 
 
6. Ao revestir uma chapa de aço carbono ASTM A516 grau 70 com solda inox tipo AWS E 316L para 
conferir resistência à corrosão em meio de ureia, pergunta-se: 
a. Quais cuidados devem ser considerados no procedimento de soldagem de modo a evitar os 
problemas previstos. 
O amanteigamento deve ser considerado nesse revestimento, uma vez que o ASTM A516 possui uma maior 
concentração de elemento de liga. Além disso, deve-se também considerar a diluição, isto é, devem ser 
depositadas 3 camadas do metal de revestimento, para que possa ser conferido ao metal de base a 
propriedade desejada. 
 
b. Quais ensaios destrutivos e não-destrutivos seriam recomendados para inspeção e detecção dos 
problemas previstos, caso eles ocorressem na solda. 
No caso de revestimento, o teste mais indicado é o de arrancamento, no qual, tenta-se retirar a camada de 
revestimento da peça, testando sua aderência no metal de base. Como nesses processos é comum 
aparecerem trincas sobre a superfície do material de revestimento, logo ensaios como liquido penetrante, e 
partícula magnética não são interessantes. Pode-se realizar também um ultra-som ou em casos mais 
específicos uma radiografia. 
 
Material %C %Si %Mn %Cr %Ni %Mo %P %S 
AWS E 316L 0,035 0,15 2,0 16-18 10-15 2-3 <0,040 <0,040 
ASTM A 516:70 0,15 0,90 2,50 22-25 12-14 0,06 0,040 0,030 
 
1. Explique 2 motivos pelos quais os ferros fundidos cinzentos apresentam difícil soldabilidade 
metalúrgica. 
Os ferros fundidos cinzentos apresentam difícil soldabilidade metalúrgica porque: 
- Tem teor de silício acima de 1,5% o que favorece a formação de grafita na solidificação e esta favorece o 
aparecimento de trincas e prejudica a ductilidade do material; 
- Alto teor de carbono: faz com que a dureza seja elevada e favorece a formação de cementita; 
- Estrutura porosa favorece a absorção de graxas e outras sujeiras durante o seu uso. 
 
2. Explique por que na soldagem do ferro fundido o metal depositado deve ter baixo limite de 
escoamento. 
Na soldagem do ferro fundido o metal depositado deve ter baixo limite de escoamento pois desta forma a solda 
deforma plasticamente durante a soldagem, aliviando ou reduzindo tensões. 
 
3. Para compensar a baixa dutilidade dos ferros fundidos cinzentos e nodulares, quais procedimentos 
de soldagem pode-se usar. 
Procedimentos de soldagem que pode-se usar nos ferros fundidos cinzentos e nodulares: 
- Soldagem a frio (Passe a ré): T<100ºC e baixa energia de soldagem para minimizar tensões 
térmicas/residuais na junta e a diluição. 
- Soldagem a quente: T>250ºC para homogeneizar a dilatação/contração da peça e junta, minimizando 
tensões térmicas/residuais. 
- Preparação de chanfro: Escavar o defeito mínimo necessário para evitar volume de solda muito grande, 
minimizando tensões. 
 
 
 
1. Explique qual o principal objetivo de se usar pré-aquecimento na soldagem do alumínio, magnésio e 
cobre 
O principal objetivo de se usar pré-aquecimento na soldagem é: 
 Apostila 
Al : Diminuir a dissipação de calor através da junta, minimizar tensões e facilitar a fusão. 
Cobre: Minimizar a dissipação de calor através da junta, visando facilitar a fusão. 
Magnésio: similar ao Al. 
Internet 
Durante a soldagem de aços de alto carbono ou de alta liga existe o perigo de que o depósito de solda e a 
zona termicamente afetada contenham altos percentuais de martensita. Tais soldas possuem alta dureza e 
baixa ductilidade e pode mesmo vir a trincar durante o resfriamento. O objetivo do pré-aquecimento (e também 
do pós-aquecimento) é manter o teor de martensita da solda a um nível mínimo. De ambos os tratamentos 
resultam melhor ductilidade, baixa dureza e menor probabilidade de fissuração durante o resfriamento. 
Logo o pré aquecimento reduz: 
- o risco de trincas por hidrogênio; 
- as tensões de contração; 
- a dureza na zona termicamente afetada (ZTA).