metalurgia
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Da mesma forma que em fundição, a solidificação da poça de fusão ocorre com alterações locais 
de composição química (segregação). Esta pode causar variações de propriedades mecânicas ao 
longo do material e, em casos mais graves, problemas de fissuração. Em soldagem, as formas 
mais comuns de segregação são: 
\uf071 Segregação intercelular e interdendrítica: este tipo de segregação ocorre dentro dos grãos 
com uma certa periodicidade que depende do espaçamento intercelular ou interdendrítico. O 
seu mecanismo é o mesmo que ocorre em fundição ou lingotamento e, em todos os casos, a 
segregação é mais pronunciada quando o modo de solidificação for dendrítico, figura 5.23. 
\uf071 Segregação em contornos de grão: esta forma de segregação é mais intensa do que a 
anterior e ocorre entre os grãos que se solidificam. 
\uf071 Segregação central: esta segregação ocorre no centro do cordão, podendo ser 
particularmente intensa quando resulta do encontro de duas frentes de solidificação, como 
ocorre em uma poça de fusão em gota (figura 5.18b). 
\uf071 Segregação na cratera: A solidificação final do cordão ocorre em sua cratera de uma forma 
similar ao que acontece em uma pequena peça fundida, com uma região de segregação final 
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e, às vezes, com a formação de um pequeno \u201crechupe\u201d (vazio formado pela contração 
associada com a solidificação das últimas porções de líquido). 
\uf071 Bandeamento transversal: esta forma de segregação é característica da soldagem, sendo 
observada em processos tanto manuais como automáticos, com ou sem metal de adição. O 
bandeamento transversal é formado por regiões sucessivas ao longo do cordão, enriquecidas 
e empobrecidas em soluto e parece associado com ondulações periódicas na superfície da 
solda, observadas mesmo quando processos automáticos são utilizados. Esta forma de 
segregação é associada com um deslocamento intermitente da frente de solidificação devido 
à necessidade de evolução periódica de calor latente, a variações periódicas da fonte de 
energia e a pulsações da poça de fusão. 
 
 
 
 
Figura 5.23. Esquema da distribuição de solutos nos crescimentos (a) celular e (b) dendrítico
(5.14)
. 
 
 
5.6 \u2013 Regiões da Zona Fundida 
 
Até o momento foi assumido que a solidificação da poça de fusão se inicia exatamente em uma 
superfície (observada macroscopicamente na seção transversal de uma solda como uma linha - a 
linha de fusão) e que não existe diferença sensível de composição entre o metal base e a solda. 
Isto não é, em geral, estritamente correto, uma vez que grande número de materiais utilizados 
comercialmente solidifica-se em um intervalo mais ou menos amplo de temperaturas. Em muitos 
casos, a composição do metal de adição pode diferir bastante do metal base. Assim, Savage
(5.12)
 
propôs que a ZF pode apresentar as seguintes regiões (figura 5.24): 
\uf071 Região misturada: compreende a maioria do cordão e tem uma composição resultante da 
mistura completa do metal base e do metal de adição na poça de fusão. 
\uf071 Região não misturada: corresponde a uma fina camada (de 50 a 150\uf06dm)(5.5) adjacente à 
linha de fusão, na qual o material de base fundido não se misturou com o metal de adição e 
que pode ser revelada metalograficamente por reagentes especiais. Esta camada pode estar 
ligada com problemas observados na soldagem de alguns materiais, como aços temperados e 
revenidos de elevada resistência, nos quais microtrincas podem se originar nesta região. 
\uf071 Região Parcialmente Fundida: corresponde à região com temperaturas de pico entre as 
temperaturas líquidus e sólidus do metal base. Esta região corresponde à transição entre a 
 Modenesi, Marques, Santos: Metalurgia da Soldagem - 5.28 
ZTA e a ZF, sendo caracterizada por uma fusão apenas parcial durante a soldagem, podendo 
ser uma fonte potencial de microtrincas. 
 
 
 
 
Figura 5.24. Regiões da zona fundida (esquemático): (A) região misturada, (B) região não 
misturada e (C) região de fusão parcial. As larguras de (B) e (C) estão exageradas no desenho. 
 
 
5.7 \u2013 Microestrutura da Zona Fundida 
 
Ao final da soldagem, a zona fundida apresentará uma microestrutura resultante das interações 
ocorridas no metal líquido (absorção e evolução de gases e as reações destes com outros 
componentes da poça), do processo de solidificação (descritos em seções anteriores) e de 
eventuais transformações no estado sólido que ocorram durante o resfriamento da solda (por 
exemplo, formação de precipitados). Além disso, na soldagem em vários passes, o aquecimento 
dos passes já depositados por um novo passe causa mudanças adicionais na estrutura da zona 
fundida. Em termos gerais, pode-se afirmar que esta estrutura será constituída por inclusões e, 
eventualmente, poros e outras descontinuidades, constituintes formados e estabilizados pela 
variação de composição química devido à segregação e por precipitados diversos em uma matriz 
de grãos colunares e grosseiros. Dependendo da A estrutura de grãos colunares pode ser 
completamente modificada em ligas cujos constituintes se tornam instáveis com a redução da 
temperatura como, por exemplo, em aços e ligas de titânio. 
 
A zona fundida de aços baixo carbono e de baixa liga tende a apresentar uma microestrutura 
complexa que é bem diversa da usualmente encontrada no metal base (neste caso, em geral, 
composta predominantemente por ferrita e perlita). Após a solidificação e resfriamento até 
temperaturas ainda acima de A3, a ZF é composta de grãos grosseiros e colunares de austenita 
contendo, em geral, uma elevada quantidade de finas inclusões (na maioria dos processos de 
soldagem a arco, o teor de oxigênio da ZF pode ser superior a 200ppm, figura 5.10, muito maior 
que o usual no metal base). Durante o resfriamento final da solda, a austenita será decomposta 
em diferentes agregados de ferrita e carbonetos, podendo ainda alguma quantidade de martensita 
ser formada dependendo da composição química e condições de resfriamento. O grande tamanho 
de grão da austenita e o resfriamento rápido associado com a maioria das condições de soldagem 
dificultam a nucleação da ferrita, a qual tende a ocorrer com super-resfriamentos relativamente 
elevados. Além disso, a grande quantidade de inclusões favorece a nucleação intragranular da 
ferrita. O elevado super-resfriamento favorece o desenvolvimento na ferrita de uma morfologia 
predominantemente acicular. A figura 5.25 mostra a microestrutura da ZF de um aço baixo 
carbono soldado com o processo GMAW-CO2 (MAG). Os diferentes tipos de constituintes 
formados na ZF têm importante papel na determinação das propriedades mecânicas da solda, 
particularmente a sua tenacidade. O estudo desta influência está, contudo, fora do escopo deste 
texto. 
 
Aços inoxidáveis austeníticos são basicamente ligas Fe-Cr-Ni que podem se solidificar, 
dependendo de detalhes de sua composição química, como ferrita, austenita ou uma mistura 
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destas duas fases. A figura 5.26 mostra uma seção do diagrama Fe-Cr-Ni. Desconsiderando-se o 
efeito de outros elementos, o constituinte (ou constituintes) formado na solidificação dependerá 
basicamente da relação Cr/Ni. Assim, para uma baixa relação (figura 5.26a), a solda se 
solidificaria como austenita. Para uma relação elevada (figura 5.26c), a solidificação seria como 
ferrita, seguida da formação da austenita após a solidificação. Para relações intermediárias 
(figura 5.26b), os dois constituintes seriam formados na solidificação, com a transformação de 
parte da ferrita em austenita ocorrendo também após o final da solidificação. A transformação da 
ferrita em austenita não é, em geral, completa devido à