7 Soldabilidade

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METALURGIA DA SOLDAGEM
SOLDABILIDADE
DEFINIÇÃO
SOLDABILIDADE
American Welding Society (AWS):
“A capacidade de um material ser soldado nas condições de
fabricação impostas por uma estrutura específica projetada
de forma adequada e de se comportar adequadamente em
serviço”.
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DEFINIÇÃO
Esta definição coloca pontos importantes como: “o projeto é
adequado?”, “e as condições e o procedimento de soldagem?”
Uma definição alternativa, mais prática, seria:
“a facilidade relativa com que uma solda satisfatória, que
resulte em uma junta similar ao metal sendo soldado,
pode ser produzida”.
SOLDABILIDADE
INTRODUÇÃO
A maioria das ligas metálicas é soldável. Algumas muito mais
difíceis de serem soldadas por um dado processo do que
outras. O desempenho esperado para uma junta soldada
depende fundamentalmente da aplicação a que esta se
destina.
SOLDABILIDADE
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INTRODUÇÃO
Então, para determinar a soldabilidade de um material, é
fundamental considerar:
� Processo utilizado;
� Procedimento de soldagem;
� Aplicação.
Assim, é importante conhecer bem o material sendo soldado,
o projeto da solda e da estrutura e os requerimentos de
serviço (cargas, ambiente, etc.).
SOLDABILIDADE
INTRODUÇÃO
Pontos a considerar:
1. O metal base é adequado para a aplicação desejada, isto é,
ele possui as propriedades adequadas e necessárias para
resistir aos requerimentos da aplicação?
2. O projeto da estrutura soldada e de suas soldas é
adequado para o uso pretendido?
SOLDABILIDADE
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INTRODUÇÃO
Na maioria dos casos, a produção de uma solda envolve o
uso de calor e/ou deformação plástica, resultando em uma
estrutura metalúrgica diferente daquela do MB. Soldas podem,
também, apresentar descontinuidades como vazios, trincas,
material incluso, etc.
SOLDABILIDADE
INTRODUÇÃO
� Problemas na ZF ou na ZTA que ocorrem durante ou
imediatamente após a operação de soldagem, como poros,
trincas de solidificação, trincas induzidas pelo hidrogênio,
perda de resistência mecânica, etc.
� Problemas na solda ou no material adjacente que ocorrem
nas etapas de um processo de fabricação posteriores à
soldagem. Incluem, por exemplo, a quebra de componentes
na região da solda durante processos de conformação
mecânica.
SOLDABILIDADE
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INTRODUÇÃO
� Problemas na solda ou no material adjacente que ocorrem
em um certo momento durante o serviço da estrutura
soldada. Estes podem reduzir a eficiência da junta nas
condições de serviço e incluem, por exemplo, o
aparecimento e a propagação de trincas por diversos
fatores, problemas de corrosão, fluência, etc.
SOLDABILIDADE
CLASSE DE MATERIAIS
� Aços;
� Aços inoxidáveis;
� Alumínio e suas ligas;
� Níquel e suas ligas;
� Cobre e suas ligas;
� Titânio e suas ligas;
� Ferro fundido.
SOLDABILIDADE
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O maior problema de
soldabilidade é a formação
de trincas induzidas pelo H,
principalmente na ZTA.
SOLDABILIDADE
Problemas específicos:
• Incluem a perda de
tenacidade na ZTA ou na
ZF;
• Formação de trincas de
solidificação.
SOLDAGEM DOS AÇOS CARBONO E DE BAIXA LIGA.
SOLDABILIDADE
SOLDAGEM DOS AÇOS CARBONO E DE BAIXA LIGA.
Ainda, em função de uma seleção inadequada de consumíveis
ou de um projeto ou execução incorretos podem ocorrer
problemas de porosidade, mordeduras, falta de fusão,
corrosão, etc.
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SOLDABILIDADE
AÇOS DE BAIXO CARBONO.
• C = 0,10 a 0,25%;
• Mn = 0,25 a 1,5%;
• P = 0,04% (máx);
• S = 0,05%.
Estes são os aços mais comumente usados em fabricação e
construção. São materiais facilmente soldáveis por qualquer
processo a arco, gás ou resistência.
SOLDABILIDADE
AÇOS DE BAIXO CARBONO.
Consumíveis:
Eletrodo revestido: AWS E60XX e E70XX fornecem
resistência mecânica suficiente.
• Eletrodos da classe E60XX: limite de escoamento inferior
a 350 MPa;
• Eletrodos E70XX: aços com limite de escoamento de até
420 MPa.
Para a seleção do tipo de eletrodo, as características
operacionais desejadas devem ser consideradas.
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SOLDABILIDADE
AÇOS DE MÉDIO CARBONO.
Composição similar a dos aços de baixo carbono, exceto pelo
C entre 0,3 e 0,5% e Mn entre 0,6 e 1,65%.
Eletrodos de baixo hidrogênio são recomendados,
particularmente para peças de maior espessura.
SOLDABILIDADE
AÇOS DE MÉDIO CARBONO.
Pré-aquecimento entre 150 e 260ºC pode ser necessário.
Pós-aquecimento é recomendado algumas vezes para aliviar
tensões residuais e reduzir a dureza que pode ser causada
por um resfriamento rápido após soldagem.
Aços de médio carbono podem ser facilmente soldados pelos
mesmos processos usados para os aços de baixo carbono
desde que os cuidados colocados acima sejam observados.
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SOLDABILIDADE
AÇOS DE ALTO CARBONO.
C entre 0,5 e 1,03% e o teor de Mn entre 0,3 e 1,0%.
A soldagem destes aços necessita de cuidados especiais.
Eletrodos de baixo hidrogênio precisam ser usados com um
pré-aquecimento entre 200 e 320ºC.
Um tratamento térmico após soldagem (alívio de tensões ou
mesmo recozimento) é usualmente especificado.
SOLDABILIDADE
AÇOS DE BAIXA LIGA.
Estes aços são soldados, no processo SMAW, com eletrodos
das classes E80XX, E90XX e E100XX. Para a seleção do
metal de adição para estes aços, além das propriedades
mecânicas, é muitas vezes necessário considerar detalhes de
sua composição química.
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SOLDABILIDADE
AÇOS DE BAIXA LIGA AO NÍQUEL.
Teores de C variam entre 0,12 e 0,3%, Mn entre 0,4 e 0,6%, Si
entre 0,2 e 0,45% e Ni entre 3,25 e 5,25%.
Pré-aquecimento não é necessário para %C < 0,15, exceto
para juntas de grande espessura. Para maiores teores de
carbono, um pré-aquecimento de até 260ºC deve ser usado,
embora para juntas de menos de cerca de 7 mm, este possa
ser dispensado. Alívio de tensões após soldagem é
recomendável.
SOLDABILIDADE
AÇOS DE BAIXA LIGA AO MANGANÊS.
• C: 0,18 a 0,48%;
• Mn: entre 1,6 e 1,9%;
• Si: entre 0,2 e 0,35%.
Pré-aquecimento não é necessário para os menores teores de
C e Mn. Para C > 0,25%, um pré-aquecimento entre 120 e
150ºC é necessário. Para maiores teores de C e Mn e para
juntas de grande espessura, a temperatura de pré-
aquecimento pode atingir 300ºC, sendo recomendado o uso
de alívio de tensões.
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SOLDABILIDADE
AÇOS DE BAIXA LIGA AO CROMO.
• C: entre 0,12 e 1,1%;
• Mn: entre 0,3 e 1,0%;
• Si: 0,2 e 0,3%;
• Cr: 0,2 e 1,6%.
Aços com teor de C próximo de seu limite inferior podem ser
soldados sem nenhum cuidado especial.
Maiores teores de C (e de Cr) ⇒ aumentam a temperabilidade
de forma pronunciada e pré-aquecimentos de até 400ºC
podem ser necessários, particularmente para juntas de maior
espessura.
SOLDABILIDADE
AÇOS DE BAIXA LIGA AO CROMO.
É importante na seleção de um consumível para ABL, ajustar
a resistência mecânica e a composição química do depósito
de solda de acordo com as características do MB.
Contudo, nem sempre existe disponível um consumível capaz
de depositar material com composição igual ao MB, sendo
preciso selecionar o mais similar possível e avaliar os efeitos
das diferenças de composição no comportamento da solda.
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SOLDABILIDADE
AÇOS RESISTENTES AO TEMPO.
Aços resistentes ao tempo (aços patináveis) são aços de
baixa liga que podem ser expostos ao ambiente sem serem
pintados, sendo protegidos por uma densa camada de óxido
que se forma naturalmente. Devido a esta camada, a sua
resistência a corrosão é quatro a seis vezes a resistência de
aços estruturais ao carbono.
Limites mínimos de escoamento e de resistência: 350 MPa e
de 420 MPa, respectivamente.
SOLDABILIDADE
AÇOS RESISTENTES AO TEMPO.
Para esses aços, fórmulas de carbono equivalente (CE) são
comumente usadas para estimar a necessidade de cuidados
especiais na sua soldagem. Uma expressão de CE muito
difundida é:
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SOLDABILIDADE
AÇOS RESISTENTES AO TEMPO.
Preferencialmente, o CE deve ser calculado para a
composição real do aço. Quando esta não é conhecida, os
teores máximos na faixa da especificação do aço devem ser
considerados por segurança.
Um MB é considerado facilmente soldável com o processoSMAW quando CE < 0,40. Acima deste nível, cuidados
especiais são necessários.
SOLDABILIDADE
AÇOS RESISTENTES AO TEMPO.
CE > 0,60: deve-se usar pré-aquecimento para juntas com
espessura acima de 20 mm.
CE > 0,90: pré-aquecimento a uma temperatura elevada é
absolutamente necessário para todos os casos, exceto para
juntas de muito pequena espessura.
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SOLDABILIDADE
AÇOS RESISTENTES AO TEMPO.
Na soldagem com arco submerso (SAW), a composição do
depósito de solda deve, também, ser similar à do MB. Um
fluxo não ativo deve ser usado preferencialmente com aços de
baixa liga. Em geral, a necessidade de pré-aquecimento é
reduzida na soldagem SAW devido aos maiores aportes
térmicos utilizados. Para garantir um baixo nível de H, é
importante utilizar um fluxo corretamente seco e limpar
adequadamente o MB na região da solda.
SOLDABILIDADE
AÇOS RESISTENTES AO TEMPO.
Na soldagem com eletrodo consumível e proteção gasosa
(GMAW) de aços de baixa liga, a composição do eletrodo
deve ser adequada para o MB e o gás de proteção deve ser
selecionado de forma a minimizar a queima (oxidação) do
metal de solda. O nível de pré-aquecimento é similar ao usado
com o processo SMAW.
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SOLDABILIDADE
AÇOS RESISTENTES AO TEMPO.
Na soldagem de aços com níveis diferentes de resistência
mecânica, o metal de adição deve ser selecionado de forma a
fornecer um depósito de resistência compatível com o aço de
menor resistência. O procedimento de soldagem (pré-
aquecimento, aporte térmico, etc), contudo, deve ser
especificado de acordo com o aço de maior resistência.
SOLDABILIDADE
AÇOS RESISTENTES AO TEMPO.
Podem ser soldados por todos os processos a arco, por
soldagem a gás e por resistência. Contudo, cuidados
especiais devem ser tomados em função de suas
características.
Na soldagem SMAW, eletrodos E7018 podem ser usados para
a deposição dos passes de raiz e de enchimento. O
acabamento deve, contudo, ser feito com um eletrodo E7018-
C1 uma vez que o maior teor de níquel do depósito dará à
solda características de resistência à corrosão similares ao
MB.
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SOLDABILIDADE
AÇOS ESTRUTURAIS TEMPERADOS E REVENIDOS.
São usados após TT de têmpera e revenido e apresentam
elevada resistência mecânica ⇒ limite de escoamento da
ordem de 700 MPa, associado com uma boa soldabilidade.
Apresentam, ainda, boas ductilidade, tenacidade e resistência
à fadiga. Procedimentos de soldagem relativamente simples
podem ser usados na sua soldagem, sem pré-aquecimento ou
com pré-aquecimento a temperaturas baixas.
SOLDABILIDADE
AÇOS ESTRUTURAIS TEMPERADOS E REVENIDOS.
Baixo aporte térmico é utilizado para se conseguir uma
resistência mecânica adequada na junta.
Três fatores devem ser considerados:
1.Uso de um MA adequado;
2.Uso do correto aporte térmico;
3.Estrita obediência ao PS recomendado.
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SOLDABILIDADE
AÇOS ESTRUTURAIS TEMPERADOS E REVENIDOS.
Processos comumente utilizados: SMAW, GMAW, SAW e
FCAW.
O processo TIG (GTAW) também é utilizado, mas é restrito a
juntas de menor espessura.
Processos de alto aporte térmico, como a soldagem com
eletro-escória, não são recomendados devido à perda de
resistência mecânica que a junta pode sofrer em função da
microestrutura formada.
SOLDABILIDADE
AÇOS ESTRUTURAIS TEMPERADOS E REVENIDOS.
Qualquer que seja o processo de soldagem, é essencial
garantir que o nível de hidrogênio na solda seja mínimo devido
ao risco de formação de trincas.
� Utilização de consumíveis de baixo H;
� Secagem adequada;
� Preparação de uma junta limpa.
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SOLDABILIDADE
AÇOS ESTRUTURAIS TEMPERADOS E REVENIDOS.
Processo SMAW:
Eletrodos de baixo hidrogênio devem ser utilizados para
garantir uma resistência mecânica adequada da solda.
Processo GMAW:
Uma mistura de proteção Ar-2%O2 é comumente usada. A
composição química do arame deve ser similar ao do MB.
Processo SAW:
Um fluxo não ativo deve ser usado com um arame de
composição similar ao MB.
SOLDABILIDADE
AÇOS ESTRUTURAIS TEMPERADOS E REVENIDOS.
O aporte térmico depende da espessura da junta e das
temperaturas de pré-aquecimento e entre-passes.
Juntas de pequena espessura (25 mm) podem ser soldadas a
temperaturas próximas da ambiente.
Maiores espessuras precisam de um pré-aquecimento em
torno de 100ºC e temperaturas maiores podem ser utilizadas
para juntas com pequena liberdade de movimento (alta
restrição) devido às elevadas tensões residuais que podem se
desenvolver nestas condições.
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SOLDABILIDADE
AÇOS ESTRUTURAIS TEMPERADOS E REVENIDOS.
Quando a soldagem é feita com um aporte térmico superior ao
adequado, a junta soldada tende a apresentar menor
resistência mecânica do que o MB.
SOLDABILIDADE
AÇOS ESTRUTURAIS TEMPERADOS E REVENIDOS.
Durante a soldagem destes aços, o procedimento de
soldagem deve ser cuidadosamente seguido e técnicas
operatórias que resultem em uma velocidade de resfriamento
inadequadamente baixa devem ser evitadas. Assim, não se
deve usar o tecimento dos cordões. Quando este não puder
ser evitado, como na soldagem vertical ascendente, ele deve
ser o menor possível. Pelo mesmo motivo, cuidado extremo
deve ser tomado para evitar que a temperatura entre passes
ultrapasse o máximo especificado.
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SOLDABILIDADE
AÇOS CROMO-MOLIBDÊNIO.
Aplicações à temperaturas elevadas, sendo muito usados em
tubulações que operam a alta pressão e temperaturas entre
cerca de 370 e 600ºC.
Mantêm adequada resistência
mecânica, além de não
sofrerem problema de fluência
nem de fragilização após longos
períodos de uso.
ASTM A-387
1 Cr- ½ Mo ⇒ Gr 12
1 ¼ Cr- ½ Mo ⇒ Gr 11
9 Cr-1 Mo ⇒ Gr 9
SOLDABILIDADE
AÇOS CROMO-MOLIBDÊNIO.
Processos de soldagem utilizados:
• Eletrodo revestido;
• TIG;
• MIG/MAG;
• Arco submerso e arame tubular também podem ser
usados.
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SOLDABILIDADE
AÇOS CROMO-MOLIBDÊNIO.
Metal de adição
Composição similar ao MB.
Eletrodos devem ser sempre de baixo hidrogênio os quais
podem ter características operatórias que dificultam a
realização do passe de raiz em tubulações.
SOLDABILIDADE
AÇOS CROMO-MOLIBDÊNIO.
Procedimento de soldagem:
• Pré-aquecimento (até 370ºC);
• Pós-aquecimento (temperabilidade);
• C ≤ 0,2% e espessura < 9,5mm, pré-aquecimento mínimo
(40ºC);
• Maiores teores de carbono e maiores espessuras exigem
pré-aquecimento a maiores temperaturas.
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SOLDABILIDADE
AÇOS CROMO-MOLIBDÊNIO.
TT após soldagem deve ser feito para C > 0,2% e t > 13 mm.
Temperaturas de TT variam de 620 a 705ºC.
No caso de interrupção da soldagem antes de seu término, a
junta deve ser resfriada lentamente e tratada termicamente
antes do reinício da soldagem.
SOLDABILIDADE
AÇOS CROMO-MOLIBDÊNIO.
Quando diferentes tipos de aços Cr-Mo são soldados, as
condições de pré-aquecimento e de tratamento térmico são
determinadas pelo aço de maior teor de liga, mas o metal de
adição pode ser selecionado com base no MB menos ligado.
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SOLDABILIDADE
FERROS FUNDIDOS.
Os ferros fundidos apresentam várias características que
dificultam a sua soldagem, destacando-se:
• Alto teor de C e, em geral, P e S;
• Tendência à formação de cementita na região da solda
devido às velocidades de resfriamento relativamente
elevadas associadas com a soldagem;
• Baixa ductilidade do MB e de sua ZTA;
• Estrutura porosa dos ferros fundidos cinzento, maleável e
nodular favorece a absorção de graxas e outras sujeiras
durante o seu uso.
SOLDABILIDADE
FERROS FUNDIDOS.
Soldabilidade:
• Ferros fundidos brancos são considerados, em geral, não
soldáveis devido à sua extrema fragilidade.
• A soldagem pode ser utilizada, em ferros fundidos
cinzentos, maleáveis e nodulares, principalmente para
eliminar defeitos de fundição e para reparar peças
trincadas ou mesmo fraturas.
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SOLDABILIDADE
FERROS FUNDIDOS.
Com base no tipo de metal de adição utilizado, a soldagem de
ferros fundidos pode ser dividida em dois grupos principais:
� Procedimentos que fornecem um metal depositado de
composição similar ao MB;
� Procedimentos que fornecem um metal depositadode aço
ou ligas com um elevado teor de metais não ferrosos
(cobre/níquel).
SOLDABILIDADE
FERROS FUNDIDOS.
Método 1 ⇒ usado principalmente para reparar defeitos em
peças fundidas; utiliza pré-aquecimento de 300 a 700ºC e, em
geral, um TT após a soldagem.
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SOLDABILIDADE
FERROS FUNDIDOS.
Durante a soldagem, forma-se uma grande poça de fusão,
favorecendo a remoção de gases e inclusões não metálicas
na ZF. O resfriamento da solda é mantido bem lento (não mais
do que 50-100ºC/h) dificultando a formação de ledeburita e de
martensita na ZF e ZTA.
Os principais processos de soldagem usados:
• OFW;
• SMAW;
• FCAW.
SOLDABILIDADE
FERROS FUNDIDOS.
Método 2: a soldagem é, em geral, feita sem pré-aquecimento
ou com um pré-aquecimento mínimo com a deposição de
passes curtos e espaçados e com uma baixa energia de
soldagem de modo a minimizar a extensão das regiões
afetadas pela soldagem. Martelamento pode ser, em alguns
casos, usado para reduzir o nível das tensões residuais.
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SOLDABILIDADE
FERROS FUNDIDOS.
Material de adição
Eletrodos podem ser de metais não ferrosos (ligas de níquel
ou de cobre) ou de aço. No primeiro caso, o material não
dissolve o carbono nem forma carbonetos, mantendo a ZF
dúctil e macia.
SOLDABILIDADE
FERROS FUNDIDOS.
Eletrodos de aço podem ser de aço inoxidável austenítico ou
de aços especiais com elevado teor de elementos formadores
de carboneto. Neste caso, o depósito tende a ter uma dureza
mais elevada, não sendo, em geral, usinável. O método é
usualmente realizado com o processo SMAW.
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SOLDABILIDADE
TITÂNIO E SUAS LIGAS.
• Elevada relação resistência/peso;
• Resistência à corrosão;
• Boas propriedades mecânicas a altas temperaturas.
SOLDABILIDADE
TITÂNIO E SUAS LIGAS.
• Ti comercialmente puro (98 a 99,5%):
São soldáveis por processos de fusão.
• Ligas Ti com até 7% de Al:
Recozimento facilita a soldagem.
• Ligas Ti com até 6% Al + V, Cr e Mo:
Recozimento facilita a soldagem.
Na escolha do MA é importante balancear a
soldabilidade, a resistência e os requisitos
de conformação.
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SOLDABILIDADE
Ligas de Titânio
São perfeitamente soldáveis, observando-se os
devidos cuidados:
•Altamente ativas ⇒ A elevadas temperaturas a ZTA
deve ser protegida do ar atmosférico para evitar a
fragilização pela oxidação ou pela nitretação.
•Influência do calor:
• Fragilização do MS;
• Diminuição da ductilidade devida ao endurecimento
por têmpera;
SOLDABILIDADE
Ligas de Titânio
Processos de Soldagem:
•Aqueles que utilizam gases inertes como proteção;
•Soldagem por resistência, por explosão e por feixes
de elétrons.
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SOLDABILIDADE
Ligas de Titânio
Metal de adição
• Seleção criteriosa em função do MB.
SOLDABILIDADE
DESCONTINUIDADES:
• Porosidade;
• Fragilização;
• Trincas.
Normalmente não se observa a ocorrência de trincas de
solidificação ou trincas pelo hidrogênio.
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SOLDABILIDADE
POROSIDADE
• É a descontinuidade mais freqüente;
• Pode ser proveniente do H;
• Rigorosa limpeza da área a ser soldada.
SOLDABILIDADE
FRAGILIZAÇÃO
• Contaminação atmosférica ou outros contaminantes;
• Acima de 500º C grande afinidade com O, N e H;
• Proteção da região de solda com Ar ou He.
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SOLDABILIDADE
TRINCAS
Geralmente ocorrem por contaminação da região de 
solda ⇒ Partículas de Fe.
• Redução da resistência à corrosão.
SOLDABILIDADE
ALUMÍNIO E SUAS LIGAS.
Considerações gerais.
Pertencem à classe das chamadas ligas leves. Têm boa
resistência mecânica, aliada às propriedades de
resistência à corrosão e condutibilidade elétrica.
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SOLDABILIDADE
PROCESSOS DE SOLDAGEM.
• TIG;
• MIG;
• Oxi-combustível.
SOLDABILIDADE
MATERIAIS DE ADIÇÃO.
Em função:
• Do MB;
• Dos requisitos de propriedades mecânicas;
• Da resistência à corrosão;
• Do surgimento de regiões anódicas.
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SOLDABILIDADE
SOLDAGEM – Aspectos e problemas:
• Dificuldade de fusão e aquecimento em função da alta
condutibilidade térmica;
• Formação de óxidos;
• Distorções críticas ⇒ Alto coeficiente de expansão térmica;
• Possibilidade de formação de trincas a quente;
• Surgimento de porosidades agravadas pela presença de H;
• Inclusões.
SOLDABILIDADE
DESCONTINUIDADES
• Porosidades;
• Trincas;
• Falta de fusão;
• Falta de penetração;
• Mordedura.
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SOLDABILIDADE
POROSIDADES
• Característica do processo MIG;
• H dissolvido na poça de fusão:
• Sujeiras;
• Impureza gasosas e H no gás de proteção;
• Umidade do ar.
SOLDABILIDADE
POROSIDADES
• Limpeza rigorosa:
• Mecânica;
• Ataque Químico;
• Solventes.
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SOLDABILIDADE
TRINCAS
• Trincas de solidificação;
• Trincas de liquação (fase líquida).
SOLDABILIDADE
TRINCAS
• Trincas de solidificação ⇒ Contração volumétrica:
• Incompatibilidade MA x MB;
• Geometria da junta;
• Restrição da junta.
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SOLDABILIDADE
TRINCAS
• Trincas de liquação (fase líquida) ⇒ Precipitação de
compostos com baixo ponto de fusão.
• Predominância na ZTA.
SOLDABILIDADE
FALTA DE FUSÃO, FALTA DE PENETRAÇÃO E
MORDEDURA.
• Parâmetros de soldagem;
• Habilidade do soldador;
• Alta condutividade térmica do Al;
• Rápida solidificação da poça de fusão.
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SOLDABILIDADE
COBRE E SUAS LIGAS.
• Resistência à corrosão;
• Altas condutibilidade térmica e elétrica.
• Boas propriedades mecânicas.
SOLDABILIDADE
COBRE E SUAS LIGAS.
As ligas de cobre apresentam grandes diferenças em
termos de condutividade térmica, por esse motivo
algumas ligas podem requerer pré-aquecimento.
Entretanto ligas que possuem condutividade térmica
semelhante aos aços baixo carbono, tais como ligas Cu-
Ni, podem ser normalmente soldadas por processos de
fusão sem pré-aquecimento.
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SOLDABILIDADE
COBRE E SUAS LIGAS.
Processo de soldagem:
• Soldagem a gás: Latões, cobre puro, bronze-silício e
cupro-níquel;
• Arco elétrico com gás inerte:
• TIG: Chapas finas (≤ 6mm) ⇒ CCPD
• MIG: Chapas > 6mm ⇒ CCPI
• Eletrodo revestido ⇒ Não recomendado para latão;
geralmente para reparo;
Obs. Processos com uso de proteção com He e N, podem ser
usados como alternativa ao Ar para conter a alta
condutividade térmica das ligas de cobre.
SOLDABILIDADE
COBRE E SUAS LIGAS.
Descontinuidades:
• Oxigênio ⇒ Fragilização da ZTA e porosidade na ZF;
• Ligas que utilizam P como elemento desoxidante
possuem melhor soldabilidade, mas o O residual pode
provocar porosidade (autógena), especialmente na
presença de H.
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SOLDABILIDADE
COBRE E SUAS LIGAS.
Descontinuidades:
• A porosidade pode ser evitada usando eletrodo
apropriado (contendo Al, Mn, Si, P ou Ti).
• Para espessuras acima de 5 mm é recomendado pré
aquecimento para homogeneizar a poça e evitar a
falta de fusão.
SOLDABILIDADE
NÍQUEL E SUAS LIGAS.
• Resistência à corrosão;
• Resistência a altas temperaturas;
• Manutenção das propriedades em baixas 
temperaturas.
Principais ligas:
• Inconel®;
• Hastelloy®.
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SOLDABILIDADE
NÍQUEL E SUAS LIGAS.
Em termos de soldabilidade as ligas de Ni são
classificadas em função do TT aplicado, normalmente:
• Endurecimento por solução sólida;
• Endurecimento por precipitação.
SOLDABILIDADE
NÍQUEL E SUAS LIGAS.
Ligas endurecidas por solução sólida:
Ni, Ni-Cu, Fe-Ni-Cr ⇒ podem ser soldadas por fusão,
normalmente após recozimento. Como a ZTA não sofre
endurecimento, não é necessário TT após a soldagem.
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SOLDABILIDADE
NÍQUEL E SUAS LIGAS.
Ligas endurecíveis por precipitação:
Ni-Cu-Al-Ti, Ni-Cr-Al-Ti e Ni-Fe-Nb-Al-Ti ⇒ sujeitas à
trincas pós TT.
SOLDABILIDADE
NÍQUEL E SUAS LIGAS.
Processos de soldagem:
• Processos com proteção gasosa: TIG e MIG;
• Eletrodo revestido e raramente SAW.
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SOLDABILIDADE
NÍQUEL E SUAS LIGAS.
Generalidades:
Pré-aquecimento não é necessário, a não ser que riscos
de porosidade ocorram.
É recomendado que materiais sujeitos a tensões seja
tratados termicamente antes da soldagem para alívio.
Pós-aquecimento não é usual, mas TT por precipitação
pode ser necessário para aliviar tensõesou evitar CST.
SOLDABILIDADE
NÍQUEL E SUAS LIGAS.
Metal de adição:
Similar à composição do MB, porém adições de Ti, Al e
ou Nb podem minimizar o risco de porosidades e trincas.
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SOLDABILIDADE
NÍQUEL E SUAS LIGAS.
Descontinuidades:
• Porosidade;
• Inclusão de óxidos;
• Falta de fusão;
• Trincas de solidificação no metal de solda;
• Microtrincas.
Adicionalmente:
• Trincas pós TT;
• CST.
SOLDABILIDADE
NÍQUEL E SUAS LIGAS.
Porosidade:
O e N do ar ambiente e óxidos na superfície, H de
sujeiras existentes na superfície.
Cuidados:
• Rigorosa limpeza da superfície;
• Consumíveis contendo desoxidantes (Al e Ti);
• Proteção de poça de fusão.
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SOLDABILIDADE
NÍQUEL E SUAS LIGAS.
Inclusão de óxidos:
Óxidos com maior PF que o MB.
Cuidados:
Rigorosa limpeza da região e entre passes (soldagem
multipasses).
SOLDABILIDADE
NÍQUEL E SUAS LIGAS.
Trincas de solidificação no metal de solda:
• Geometria da junta;
• Velocidade de soldagem;
• Técnica de soldagem.
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SOLDABILIDADE
NÍQUEL E SUAS LIGAS.
Microtrincas:
São basicamente trincas de liquação que ocorrem no MS
e ZTA.
SOLDABILIDADE
NÍQUEL E SUAS LIGAS.
Trincas pós TT:
Geralmente ocorrem após TT por precipitação pós
soldagem.
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SOLDABILIDADE
NÍQUEL E SUAS LIGAS.
Corrosão sob tensão:
A soldagem normalmente não torna as ligas de Ni
sujeitas a corrosão no MS e na ZTA, entretanto algumas
ligas, quando em contato com alguns meios, pode
favorecer a CST. Para tais serviços, um TTAT é aplicado
após a soldagem.