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Processo de Solda do Aço Inox Austenítico por Arame Tubular e Arame Sólido 
 
(Austenitic Stainless Steel Welding Process for Tubular Wire and Solid Wire) 
 
 
Victor Noce de Bernardi Sampaio
1 
, Mateus de Vasconcelos Bueno
2 
, Nicolas Alves Santos
3 
, Welerson Reinaldo 
de Araújo
4 
¹ Centro Universitário Newton Paiva, Departamento de Engenharia, Belo Horizonte, Minas Gerais, Brasil, 
vnocesampaio10@gmail.com 
 
 
Resumo 
Avaliação do melhor método de soldagem e propriedades da solda, tanto para o arame tubular quanto para o 
sólido. O processo de soldagem MAG foi o processo utilizado, pois através de pesquisas bibliográficas foi o que 
apresentou melhor soldabilidade utilizando como material base o aço inox austenítico AISI 304L e como 
material de adição o arame tubular AWS E308LT1-1(4) e o sólido AWS ER308LSi. A taxa de deposição 
utilizando arame sólido é maior do que usando o tubular, com isso para o preenchimento completo da solda, 
são realizados menos cordões de solda com arame sólido do que o tubular. Foi realizado testes de tensão e 
dobramento para avaliar os esforços e qual a melhor aplicabilidade para cada. Os resultados dos testes 
apresentaram números muito próximos, porém com particularidades de tensão máxima e tensão de escoamento 
que diferenciou em maior nível, evidenciando as propriedades de cada arame utilizado. A tensão de ruptura é 
maior que a tensão de ruptura do material, portanto o cordão de solda não falhará antes do material base, 
considerado bom pelas normas da ABNT. O processo GMAW para arame sólido e o processo FCAW para o 
arame tubular, obtiveram diferenças pequenas de resultados durante o processo. 
 
Palavras-chave: Aço Inox Austenítico. Arame tubular. Arame sólido. Processo. Soldagem. 
 
 
Abstract: Evaluation of the best welding method and weld properties, both for tubular wire and for solid wire. 
The MAG welding process was the process used, since the literature was the one that presented the best 
weldability using as a base material the AISI 304L austenitic stainless steel and as an addition material the AWS 
E308LT1-1 (4) tubular wire and the AWS solid ER308LSi. The deposition rate using solid wire is greater than 
using the tubular, so for the complete filling of the weld, less weld beads are made with solid wire than the 
tubular. Voltage and folding tests were performed to evaluate the efforts and the best applicability for each. The 
results of the tests presented very close numbers, but with particularities of maximum tension and yield stress 
that differentiated in a higher level, evidencing the properties of each wire used. The rupture stress is greater 
than the material rupture stress, so the weld bead will not fail before the base material, considered good by 
ABNT standards. The GMAW process for solid wire and the FCAW process for tubular wire obtained small 
differences in results during the process. 
 
Key-words: Austenitic Stainless Steel. Tubular wire. Solid wire. Process. Welding. 
 
 
1. Introdução 
 O processo de soldagem a ser utilizado depende sempre da aplicação do material. Todo processo possui suas 
vantagens e defeitos associados à aplicação destinada. Para este estudo foi escolhido o processo GMAW, pois o 
mesmo consegue comparar os processos com arame tubular e sólido com alterações dos parâmetros para uma 
soldabilidade ideal para cada um dos tipos de arame. Os parâmetros de soldagem interferem diretamente no 
processo e na junta, alterando a penetração, largura da junta, taxa de deposição, entre outros. 
 As juntas soldadas por arame tubular e sólido são submetidas a testes caracterizando as propriedades 
mecânicas e químicas. O aço inoxidável austenítico AISI 304L é um aço desenvolvido para suportar uma maior 
resistência à corrosão. O mesmo por ser resistente ao processo corrosivo é muito utilizado em tubulações onde o 
 
 
2 
 
poder anti corrosivo é necessário e normalmente para reparos e manutenção das tubulações é utilizado o 
processo GMAW. 
 Para minimizar erros humanos o processo mecanizado é um recurso adotado, pois com isso os resultados 
podem ser mais bem estudados e analisados. Para complementar o trabalho foi realizado o processo de difração 
de raios-X, devido a interrupções durante o processo mecanizado, todavia os testes não foram repetidos devido a 
limitações de tempo e material para o entendimento melhor da origem das porosidades presentes na junta. 
 O trabalho foi realizado para demonstrar diferenças do processo GMAW utilizando arame tubular e sólido, 
avaliando as propriedades do material base e da junta soldada. 
 
2. Métodos e Materiais 
 
 A realização do processo de soldagem GMAW utilizando material base AISI 304L e como gás de proteção o 
Stargold Tub (75 
%Argônio e 25% CO2). Os arames sólido e tubular utilizados para a realização do processo foram, 
respectivamente: 
 OK Autrod 308 LSi. Lote: PV4355329080 
 Shild Bright 308LT1-4. Lote: F802A3L400 
O processo de soldagem foi mecanizado utilizando um braço robótico Kuka e uma máquina de solda ESAB 
U500i, conforme figura 1. Durante o processo foram utilizados como material de suporte um cronômetro, 
equipamentos de segurança e material para realizar a coleta de dados. 
 
 
Figura1. Máquina Kuka com braço robotizado e máquina de solda ESAB U500i 
 
 A metodologia do processo foi concebida primeiramente em testes de parâmetros para comprovação dos 
dados obtidos em estudos. Após coletados os parâmetros ótimos para cada arame mostrados nas tabelas 1 e 2, os 
corpos de prova foram submetidos ao processo de usinagem para realização do chanfro na junta da solda. Os 
mesmos foram mantidos fixos durante todo o processo na mesma posição para facilitar o processo de soldagem. 
 
Tabela 1. Parâmetros de solda arame tubular 
 
 
Tabela 2. Parâmetros de solda arame sólido 
 
 
O processo de soldagem foi realizado utilizando os parâmetros encontrados como melhor parâmetro de soldagem 
para cada tipo de arame usado avaliando o processo de soldagem e posteriormente realizado testes para 
verificação das propriedades mecânicas da junta soldada. A EPS foi anotada e tabelada conforme tabelas 3 e 4 
para arame tubular e 5 e 6 para arame sólido, conforme abaixo. 
 
 
3 
 
 
Tabela 3. EPS arame tubular 
 
 
Tabela 4. EPS arame tubular (continuação) 
 
 
 
 
4 
 
Tabela 5. EPS arame sólido 
 
 
Tabela 6. EPS arame sólido (continuação) 
 
 
 
 
5 
 
 Após o processo de soldagem foram retirados corpos de prova para a realização dos testes de tração, 
compressão, dobramento e análise química verificando as propriedades mecânicas e a composição mecânica. 
 
2.1. Metodologia de Testes 
 
 A realização dos testes é um procedimento fundamental para coleta de dados e conclusão referente ao 
processo de soldagem. Os testes realizados foram tração, dobramento e análise química do cordão de solda. 
 Após a realização da solda, os corpos de prova foram para usinagem, onde obteve um declínio de 2 mm na 
raiz e na face para desbaste da peça. Em seguida foram retirados corpos de provas padronizados conforme 
normatização AWS (American Welding Society). 
 
2.1.1. Ensaio de Tração 
 
 Foi realizado em um equipamento de tração, no qual foi preso em suas garras os corpos de prova, aplicado 
uma tensão o estendendo até o rompimento. A realização do teste foi em amostras utilizando arame sólido 
(X7.027 R) e arame tubular (X7.028 R). A figura 2 demonstra o corpo de prova padronizado em que foi feito o 
teste de tração. 
 
Figura 2. Corpo de prova (ensaio de tração) 
 
2.1.2. Ensaio de Dobramento 
 
 O teste de dobramentofoi realizado no mesmo equipamento no qual realizou o de tração, porém existe um 
eixo que é movido lentamente na posição desejada, que neste teste é no cordão de solda, onde o mesmo aplica 
uma força no ponto desejado, no qual foi escolhido no centro do corpo de prova. Este teste evidencia a qualidade 
do cordão de solda, mostrando possíveis poros ou o aparecimento de trincas. 
 
2.1.3. Análise Química 
 
 O teste de análise química do cordão foi feito primeiramente a raspagem do último cordão de solda, este 
material retirado é levado para análise em laboratório, avaliando a quantidade existente de cada componente 
químico na composição da solda. Houve também análise química da chapa de aço inox 304L, para avaliação e 
comparação com os dados exigidos conforme as normas padronizadas. 
 
3. Resultados e Discussão 
 
3.1 Ensaio de Tração 
 
 O teste de tração tem como objetivo avaliar as propriedades mecânicas do material e verificar se os cordões 
de solda suportam os devidos esforços quando assim solicitados. Os resultados obtidos nos testes seguem abaixo 
conforme dados obtidos e gráficos de tensão-deformação conforme as figuras 3 e 4, arames tubular e sólido, 
respectivamente. 
 
 
 
 
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Figura 3. Gráfico referente a curva de engenharia tensão-deformação realizado com o corpo de prova do 
processo de soldagem FCAW utilizando arame tubular 
 
Material: SHIELD BRIGTHT 308L 
Nº da amostra: X7.027 R – (arame tubular) 
Lote: F802AL400 
Força máxima (Fm): 18016,00 kgf 
Tensão máxima: 631,62 MPa 
Tensão de escoamento (Rp): 381,05 MPa 
Força de escoamento (Rp): 10869,0 kgf 
Área (S0): 279,72 mm² 
Comprimento de medida original (L0): 60 mm 
Comprimento de medida final (Lu): 84,47 mm 
Alongamento percentual (A): 40,78 % 
Redução percentual da área (Z) (plano): 48,56 % 
 
Figura 4. Gráfico referente a curva de engenharia tensão-deformação realizado com o corpo de prova do 
processo de soldagem GMAW utilizando arame sólido 
 
Material: AUTROD 308LSi Ø1,2mm 
Nº da amostra: X7.028 R (arame sólido) 
Lote: PV4355329080 
Força máxima (Fm): 18376,00 kgf 
Tensão máxima: 611,90 MPa 
Tensão de escoamento (Rp): 414,27 MPa 
Força de escoamento (Rp): 12441,0 kgf 
 
 
7 
 
Área (S0): 294,51 mm² 
Comprimento de medida original (L0): 60 mm 
Comprimento de medida final (Lu): 79,37 mm 
Alongamento percentual (A): 32,28 % 
Redução percentual da área (Z) (plano): 41,54 % 
 Realizando-se os testes de tração foi percebido que os corpos de prova romperam na solda, mas este 
resultado é aceitável já que os valores obtidos nos testes são maiores do que os valores de resistência máxima do 
material base, de acordo com a norma ABNT NBR 5601, o limite de resistência para o aço AISI 304L é de 520 
MPa, e os valores obtidos nos resultados são: para amostra x7.027 é de 631,62MPa, e para a amostra x7.028 de 
611,90 MPa. O que indicam que o cordão de solda não falhará antes do material base, o que é necessário para 
que o processo de soldagem seja validado. 
 
3.2 Ensaio Dobramento 
 
 O ensaio de dobramento foi realizado com a finalidade de ver qual a qualidade dos cordões de solda. 
Analisando a Figura 5 e figura 6, é possível perceber a presença de alguns poros no cordão, o que pode 
futuramente causar uma falha, porém não houve o rompimento, causando um resultado positivo para os ensaios. 
 Os parâmetros utilizados para as duas amostras foram os mesmos, e podem ser vistos na Tabela 7 e 8 abaixo. 
Comparando as Figuras 5 feita com o arame sólido, e a Figura 6 feita com o arame tubular, percebe-se que os 
poros presentes no corpo de prova do arame tubular são bem mais intensos que os presentes no corpo de prova 
do arame sólido. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 5. Ensaio de dobramento (arame sólido) 
 
Tabela 7. Ensaio de dobramento (arame sólido) 
 
 
Figura 6. Ensaio de dobramento (arame tubular) 
 
 
 
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Tabela 8. Ensaio de dobramento (arame tubular) 
 
3.3 Análise Química 
 
 A tabela 9 demonstra os dados das análises químicas coletados para o metal base, arame tubular e arame 
sólido, mostrando a composição química de cada. 
 
Tabela 9. Composição química dos materiais 
 
4. Conclusões 
 
 Conforme as microestruturas obtidas através dos cálculos e das avaliações dos testes aplicados, tem-se que a 
variação é muito pequena entre os dois processos utilizados para a soldagem dos materiais, o processo GMAW 
para arame sólido e o processo FCAW para o arame tubular. 
 Considerando estas poucas variações obtidas nas composições químicas de ambas, pode-se concluir que as 
aplicações dos materiais poderão ser as mesmas, visto também que os resultados dos testes de tração possuem 
também uma diferença pequena, ou seja, podem-se utilizar os materiais para aplicações semelhantes tendo em 
vista que ambos atenderiam aos esforços solicitados. 
 
5. Agradecimentos 
 
 Agradeço ao congresso Consolda que permite a evolução da solda promovendo discussões e apresentações 
de trabalhos. Agradeço aos colaboradores deste trabalho que o possibilitou ser feito. A Deus que nos dá forças e 
possibilidades de aprimorarmos como pessoa e profissional. 
 
6. Referências 
 
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