Buscar

Metalurgia da Soldagem

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes
Você viu 3, do total de 125 páginas

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes
Você viu 6, do total de 125 páginas

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes
Você viu 9, do total de 125 páginas

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Prévia do material em texto

Professor
Allan da Silva Maia
INSTITUTO FEDERAL DE
EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA
CEARÁ
Campus Tabuleiro do Norte
Disciplina
Metalurgia da Soldagem
1
Apresentação da Disciplina
2
OBJETIVOS
Conhecer os fenômenos metalúrgicos que irão afetar a microestrutura e as propriedades das juntas soldadas;
Conhecer as reações que ocorrem no arco elétrico durante a solidificação da poça fundida;
Entender os fenômenos térmicos que ocorrem durante a soldagem; compreender o efeito do aporte de calor sobre a velocidade de resfriamento, sobre a microestrutura resultante no metal de solda e na zona afetada pelo calor (ZAC);
Conhecer os principais microconstituintes do metal de solda ferrítico.
Programa da Disciplina
UNIDADE I – EFEITOS DO CALOR NA SOLDAGEM
Distribuição de Temperatura;
Fluxo de calor; 
Ciclos Térmicos na Soldagem;
Características das zonas fundidas, afetadas afetada pelo calor e metal de base.
UNIDADE II – CÁLCULO DE PARÂMETROS
Cálculo da Temperatura de Pico;
Cálculo da Velocidade de Resfriamento;
Solidificação da Poça de Fusão;
Cálculo da Temperatura de Pré-aquecimento.
UNIDADE III – INFLUÊNCIA DO CICLO TÉRMICO
Tipos de Crescimento na Interface Sólido/líquido;
Geometria da Peça Fundida;
Difusão e Diluição;
Reações Metal/Gás e Metal/Escória;
Índice de Basicidade;
Carbono Equivalente.
UNIDADE IV – TRANSFORMAÇÕES NO ESTADO SÓLIDO DO AÇO-CARBONO
Teoria da Nucleação e Crescimento de Fases;
Microconstituintes do Metal de Solda de Aços Ferríticos;
Transformações na ZAC;
Diagrama de Schaeffler;
Trincas a Frio Induzida pelo Hidrogênio;
Descontinuidades.
4
Programa da Disciplina
UNIDADE V – SOLDABILIDADE
Soldabilidade dos Aços Carbonos e Baixa Liga;
Soldabilidade do Aços Inoxidáveis;
Soldabilidade do Ferros Fundidos.
5
Revisão de materiais
Tipos de aço
Microestruturas do aço e tratamento térmico
Ferrita, Austenita e Perlita
Bainita e Martensita
Solda: fusão com tratamento térmico
Curvas de resfriamento
Diagramas TRC
Microestruturas de solda por fusão
Zona fundida (ZF)
Zona termicamente afetada (ZTA).
CONTEÚDO
6
6
6
Aços carbono
Aços comuns classificados de acordo com o teor de carbono (0 a 2,11%)
Aços de baixa liga
Aços com teor de liga entre 1,5 e 5% (Cromo , Níquel, Manganês, Silício, Molibdênio e Vanâdio)
Aços de média liga
Aços com teor de liga entre 5 e 10% (Cromo , Níquel, Manganês, Silício, Molibdênio e Vanâdio)
Aços de alta liga
Aços especiais com teores de liga acima de 10%
			( ex. aços inoxidáveis e aços ferramenta)
TIPOS DE AÇO
Teor de carbono
< 0,15%: aço extra-doce ou baixo carbono
0,15 a 0,30%: aço doce
0,30 a 0,40%: aço meio-doce ou médio carbono
0,40 a 0,60%: aço meio-duro ou médio carbono
0,60 a 0,70%: aço duro ou alto carbono
0,70 a 1,2%: aço extra-duro ou alto carbono
ABNT e SAE
CLASSIFICAÇÃO DOS AÇOS
8
Carbono (C)
Teores elevados dificultam a soldagem
Enxofre (S)
Melhora a usinabilidade, porém dificulta a soldagem. Normalmente, seu teor é reduzido
Manganês (Mn)
Adicionado em até 1% para desoxidar e dessulfurar os aços. Aumenta a resistência à tração e a temperabilidade
Cromo (Cr)
Aumenta dureza e a resistência à corrosão (aço inoxidável)
EFEITOS DE ELEMENTO DE LIGA
Níquel (Ni)
Melhora a ductibilidade e a tenacidade (resistência ao impacto). Presente em alta concentração em consumíveis para soldagem de ferro fundido. Presente em aços inoxidáveis, junto com o Cromo
Molibdênio (Mo)
Aumenta a profundidade da têmpera. Usado junto com o Cromo para melhorar a resistência a altas temperaturas
Silício (Si)
Agente desoxidante, aumenta a fluidez em soldas. Baixos teores, aumenta a resistência
EFEITOS DE ELEMENTO DE LIGA
Fósforo (P)
Elemento residual que baixa a tenacidade e a ductibilidade
Alumínio (Al)
Agente desoxidante. Em pequenas quantidades, controla o tamanho do grão
Cobre (Cu)
Aumenta a resistência a corrosão retardando a formação de carepa. Altos teores prejudicam a soldagem
Nióbio (Nb)
Estabiliza carbonetos em aços inoxidáveis austeníticos
EFEITOS DE ELEMENTO DE LIGA
Tungstênio (W)
Aumenta a resistência em altas temperaturas. Aumenta a dureza e a resistência ao abrasão
Vanádio (V)
Controla o tamanho do grão no tratamento térmico. Aumenta a profundidade da têmpera e reduz o amolecimento no revenido
Nitrogênio (N)
Causa fragilidade. Em aços inoxidáveis austeníticos, reduz a quantidade de Níquel necessária para estabilizar a austeníta
EFEITOS DE ELEMENTO DE LIGA
Estruturas presentes no Diagrama de Fases Fe-C
Ferrita, Austenita, Cementita e Perlita
MICROESTRUTURAS DO AÇO
Sistemas Ferro-Carbono
+
+
+
+
14
Sistemas Ferro-Carbono
15
Estruturas que aparecem com velocidades de resfriamento mais elevadas
 Bainita Martensita
MICROESTRUTURAS DO AÇO
Sistemas Ferro-Carbono
SAE 1045 Laminado a quente 
(barra ou tubo)
Obtenção: laminação em temperaturas entre 1000 e 1200°C.
Sistemas Ferro-Carbono
SAE 1045 Normalizado
Obtenção: tratamento térmico de normalização a 850°C durante 30 min.
Sistemas Ferro-Carbono
SAE 1045 Austemperado
Obtenção: tratamento térmico de austêmpera a 400°C durante 10min.
Sistemas Ferro-Carbono
SAE 1045 Temperado.
Obtenção: tratamento térmico de têmpera em água.
Microestrutura em ligas Fe-C
Ferrita	 Perlita
21
Sistemas Ferro-Carbono
22
Sistemas Ferro-Carbono
Ferro Puro
Fe + 0,45% C
Fe + 0,8% C
23
Sistemas Ferro-Carbono
24
Sistemas Ferro-Carbono
25
Pré-aquecimento: aquecimento prévio da junta entre 50 e 540ºC. Reduz produção de Martensita. Recomendado para aços de alto carbono e teor de liga
Solda: fusão + tratamento térmico
Temperatura de pré-aquecimento
Diagrama de resfriamento contínuo - TRC
FLUXO DE CALOR NA SOLDAGEM
29
Desenvolver materiais que sejam menos sensíveis à soldagem, isto é, melhorar a "soldabilidade" dos materiais. 
Controlar a operação de soldagem de modo a minimizar, ou remover, a degradação de propriedades da peça
Efeitos da soldagem
Estudar o efeito da operação de soldagem sobre a estrutura e propriedades dos materiais
Obter informações que auxiliem no desenvolvimento de novos materiais menos sensíveis à soldagem.
Determinar os parâmetros operacionais de soldagem de maior influência nas alterações da estrutura e propriedades do material. 
Desenvolvimento de operações complementares, seja para minimizar a degradação de propriedades, seja para reverter esta degradação.
Metalurgia da soldagem
Metalurgia da soldagem
Efeitos da soldagem
Na soldagem por fusão, particularmente, trabalha-se com fontes de calor de elevada temperatura (2.000 a 20.000oC), concentradas e, portanto, de elevada Intensidade.
Variações de temperatura causam, além da fusão e solidificação do cordão de solda, variações dimensionais e alterações microestruturais localizadas.
Tensões residuais e distorção;
Deterioração de propriedades mecânicas (dutilidade, tenacidade, resistência mecânica, etc);
Formação de trincas devido a (a) e (b);
Deterioração de propriedades físicas, químicas, etc.
Variações bruscas de temperatura: até 1000 °C/s;
Efeitos da soldagem
Efeitos da soldagem
Energia de Soldagem
(Energia por unidade de comprimento)
η → Eficiência Térmica
V → Tensão [ Volts ]
I → Corrente [ amperes ]
v →Velocidade de soldagem [mm/s] 
(Energia por unidade de área)
A0 → Área varrida [m2/s]
Efeitos da soldagem
Eficiência térmica ou Rendimento térmico ()
Efeitos da soldagem
	Processo	Rendimento Térmico (η)
	Arco Submerso (SAW)	0,85 – 0,98
	MIG/MAG (GMAW)	0,75 – 0,95
	Eletrodo Revestido (SMAW)	0,70 – 0,90
	TIG (CC-) (GTAW)	0,50 – 0,80
	TIG (CC+) (GTAW)	0,20 – 0,50
	Laser (LBW)	0,005 – 0,70
Rendimento térmico para alguns processos de soldagem.
Efeitos da soldagem
Característica do processo de soldagem:
 
Processos de baixa Energia de Soldagem: 
Eletrodo Revestido, Mig-Mag, Tig. 
Processos de alta Energia de Soldagem: 
Arco submerso. Eletro-escória. 
Parâmetro cuja medida é simples. 
Utilizada em normas e trabalhos técnicos para especificar condições de soldagem. 
Efeitos da soldagem
Balanço Térmico na Soldagem por Fusão:
Entradas de calor:
Fonte de calor utilizada (chama, arco, resistência de contato, etc);
Reações metalúrgicas exotérmicas.
Saídas de calor:
Condução através da peça;
Condução através do eletrodo;
Perdas por radiação e convecção e
Reações endotérmicas.
Fluxo de calor
O fluxo de calor na soldagem pode ser dividido, de maneira simplificada, em duas etapas básicas:
Fornecimento de calor à junta
Dissipação deste calor pela peça 
Fluxo de calor
O calor influencia diretamente:
– nas transformações metalúrgicas e 
– nos fenômenos mecânicos que ocorrem na zona de solda.
Esses efeitos são consequência:
– dos ciclos térmicos e 
– das temperaturas
Fluxo de calor
Os ciclos térmicos de soldagem e a repartição térmica são principalmente dependentes dos seguintes parâmetros:
tipo de metal de base, relativamente a sua condutividade térmica, pois quanto maior a condutividade térmica, maior sua velocidade de resfriamento;
a velocidade de resfriamento diminui com o aumento do aporte térmico e da temperatura inicial da peça e consequentemente a repartição térmica torna-se mais larga.
Parâmetros que Influenciam os Ciclos Térmicos 
Condutividade Térmica da Peça: Materiais de menor condutividade térmica dissipam o calor por condução mais lentamente, tendendo a apresentar gradientes térmicos mais abruptos no aquecimento e menores velocidades de resfriamento. 
Cobre e o alumínio, dissipam rapidamente o calor, dificultando a fusão localizada e exigindo, em geral, fontes de calor mais intensas ou a utilização de pré-aquecimento para a obtenção de uma fusão adequada.
Espessura da Junta: Para uma mesma condição de soldagem, uma junta de maior espessura permite um escoamento mais fácil do calor por condução. 
Assim, quanto mais espessa a junta, mais rapidamente esta tenderá a se resfriar durante a soldagem.
Geometria da Junta: Fator que influencia a velocidade de resfriamento de uma solda de forma importante. 
Por exemplo, esta velocidade será maior na soldagem de juntas em T do que em juntas de topo, quando as variáveis do processo, inclusive a espessura dos componentes da junta, forem semelhantes. 
Fluxo de calor
Fatores que influencia a dissipação do calor pela peça
Geometria da junta;
Espessura da junta;
Energia de Soldagem: A velocidade de resfriamento da solda tende a diminuir e a repartição térmica a ficar mais aberta com um aumento na energia de soldagem.
Fluxo de calor
47
Fluxo de calor
47
48
Fluxo de calor
48
Ciclos térmicos e repartição térmica
Velocidade de Resfriamento (ϕ) - Importante na determinação da microestrutura em materiais como os aços estruturais comuns, que podem sofrer transformações de fase durante o resfriamento. 	A velocidade de resfriamento é dada pela inclinação da curva de ciclo térmico nesta temperatura.
Ciclos térmicos e repartição térmica
Ciclos térmicos e repartição térmica
Ciclos térmicos e repartição térmica
Ciclo Térmico
Representação esquemática de um ciclo térmico de soldagem.
Ciclos térmicos e repartição térmica
Ciclo Térmico
Representação esquemática de um ciclo térmico de soldagem.
Ciclos térmicos e repartição térmica
Temperatura de pico (𝑇);
Tempo de permanência;
Velocidade de resfriamento (𝜙);
Tipo de metal de base (Condutividade térmica) (𝑘);
Geometria da junta;
Espessura da junta (𝑡);
Energia de soldagem (𝐻);
Temperatura inicial da peça (𝑇𝑜);
Características importantes do ciclo térmico:
Peças finas
Ciclos térmicos e repartição térmica
Temperatura de pico (𝑇);
Velocidade de resfriamento (𝜙);
Condutividade térmica (𝑘);
Espessura da junta (h);
Energia de soldagem (𝐻);
Temperatura inicial da peça (𝑇𝑜);
Para peças espessas (h ≥ 40mm)
Ciclos térmicos e repartição térmica
Tc – Temperatura máxima atingida no ponto, indica a possibilidade de ocorrência de transformações na estrutura
tc – Tempo em que um ponto fica a temperaturas superiores à crítica, pode gerar transformações microestruturais ou de propriedades significativas;
	Parâmetro	Velocidade de Resfriamento	Tempo de Permanência a alta temperatura 
	Condutividade (↑)	↑	↓
	Espessura (↑)	↑	↓
	Temperatura Inicial (↑)	↓	↑
	Energia de Soldagem (↑)	↓	↑
Ciclos térmicos e repartição térmica
A temperatura máx. atingida e a velocidade de resfriamento dependem das propriedades físicas do material;
A temperatura máx. atingida varia diretamente com a energia de soldagem: quanto maior a energia maior a temperatura atingida;
A temperatura máx. atingida varia inversamente com a temperatura inicial;
A velocidade de resfriamento varia diretamente com a espessura da peça;
A velocidade de resfriamento varia inversamente com a energia de soldagem;
A velocidade de resfriamento varia com a forma geométrica das peças.
RESFRIAMENTO FORA DAS CONDIÇÕES DE EQUILÍBRIO
59
RESFRIAMENTO FORA DAS CONDIÇÕES DE EQUILÍBRIO
Ocorrência de mudanças ou transformações de fases em temperaturas diferentes das previstas no diagrama de equilíbrio:
Com o AUMENTO DA VELOCIDADE de resfriamento ocorre uma DIMINUIÇÃO das temperaturas de transformação.
Existência à temperatura ambiente de fases fora do equilíbrio que não aparecem no diagrama de fases: PERLITA FINA, BAINITA, MARTENSITA entre outras.
60
Soldabilidade
Estruturas que aparecem com velocidades de resfriamento mais elevadas
 Bainita Martensita
Martensita
metaestável, não prevista no diagrama Fe-C.
Estrutura cristalina tetragonal de corpo centrado.
Morfologia de lâminas ou agulhas.
Maior dureza e mais frágil que os aços comuns..
Solidificação de junta soldada
A martensita forma-se realmente durante o resfriamento da solda e da zona termicamente afetada.
Zonas de uma junta soldada
Diagrama de transformação Ferrita – Austenita - Martensita
Recristalização dos metais
Recristalização dos metais
Primeiros estágios do crescimento de 
DENDRITAS METÁLICAS, mostrando os 
Ramos PRIMÁRIO, SECUNDÁRIO e 
TERCIÁRIO
DENDRITA DE ZINCO. Aumento: 15x
Recristalização dos metais
Zonas de uma junta soldada
Zonas de uma junta soldada
Solidificação de junta soldada
Solidificação de junta soldada
Metal de Base
Zona Fundida
Zonas de uma junta soldada
Zona fundida
Zona afetada pelo calor
Metal de base
Zonas de uma junta soldada
Metal de base(Chapa)
(Tratamento termomecânico)
Solidificação
(Micro-segregação)
Tratamento térmico
(Transformação de fase)
Zonas de uma junta soldadaNenhuma solda por fusão pode ser realizada sem acumular um gradiente térmico no metal de base. A difusão de calor para o metal de base é influenciada pela temp. da poça de fusão e pela velocidade de soldagem. 
Soldagem com alta potência e alta velocidade reduz o gradiente térmico. 
75
Fluxo de calor
75
76
Fluxo de calor
76
Zonas de uma junta soldada
Num ponto da ZTA a temperatura aumenta rapidamente a um nível próximo do da poça de fusão e diminui rapidamente produzindo um efeito como o de têmpera. 
Em aços torna-se austenítica  martensita 
 quando se resfria rápido
Desenvolve grãos grosseiros (região de crescimento de grão), porém um pouco mais além, onde a temperatura não foi tão alta, entrando na faixa acima da temperatura de transformação mas não atingindo a região austenítica, o tamanho de grão é menor (região de refino de grão). 
Zonas de uma junta soldada
Mais além ainda, não há alteração no tamanho de grão, mas o calor é suficiente para reduzir a dureza dessa região e eliminar até certo ponto os efeitos de qualquer encruamento.
Efeitos metalúrgicos similares são também observados na ZTA após cortes com aporte térmico.
Fluxo de calor
Causam variações dimensionais e alterações microestruturais localizadas que podem resultar em efeitos indesejáveis, tais como:
Tensões residuais e distorção;
Deterioração de propriedades mecânicas (dutilidade, tenacidade, resistência mecânica, etc);
Formação de trincas;
Deterioração de propriedades físicas, químicas, etc.
Pré aquecimento
Objetivo principal
Reduzir a velocidade de resfriamento
Efeito
Evita formação de uma microestrutura frágil (Martensita)
Aumenta a difusão do hidrogênio
Diminuem as tensões de contração
Alto grau de restrição - aumenta as tensões se o pré aquecimento for localizado, aumentando a possibilidade de fissuração
Desvantagem de aumentar a extensão da ZAT
Pré-aquecimento
80
Efeitos térmicos
caracterizada por um aquecimento localizado das peças, permanecendo o restante destas em temperaturas muito inferiores.
As regiões aquecidas tendem a se dilatar, mas esta dilatação é restringida pelas partes adjacentes submetidas a temperaturas menores, o que resulta em tensões internas que tendem a apresentar mudanças permanentes de forma e de dimensões
Efeitos térmicos
Tensões residuais não são visíveis 
diretamente, mas afetam o comportamento da junta soldada em diferentes aspectos
Levando à formação de trincas 
Mudanças na resposta à fadiga
À tendência à fratura frágil 
à corrosão
Efeitos térmicos
Tensões residuais são aquelas que permanecem na peça quando todas as suas solicitações externas são removidas.
Peças submetidas a diferentes processamentos térmicos ou mecânicos 
Fundição
Soldagem
Laminação
Forjamento
Usinagem
Dobramento
Têmpera
Etc.
Efeitos térmicos
Uma das principais causas de seu aparecimento é a ocorrência de deformações plásticas não uniformes
Tensões Residuais em Soldas:
Se um objeto for aquecido e resfriado de modo uniforme e não existirem restrições às suas variações dimensionais, estas não resultam em efeitos mecânicos importantes no objeto, isto é, após o ciclo térmico, o objeto não deverá apresentar nem tensões residuais nem distorções.
Efeitos térmicos
Efeitos térmicos
caracterizada por
Efeitos térmicos
caracterizada por
Defeitos na ZTA
Fissuração da ZTA por hidrogênio
	Esse tipo de fissuração pode ocorrer nos aços e resulta da presença de hidrogênio numa microestrutura temperada suscetível à fissuração como a martensita, aliada à tensão aplicada. Normalmente pouco pode ser feito sobre a tensão, embora seja conhecido que juntas com aberturas excessivas sejam mais suscetíveis à fissuração. As medidas práticas para evitar a fissuração dependem de reduzir o hidrogênio na poça de fusão e evitar uma ZTA endurecida.
poça de fusão pode fornecer uma fonte de hidrogênio que se difunda da fase austenítica para a ZTA. Quando a região próxima à solda se resfria a mobilidade do hidrogênio diminui e ele tende a permanecer onde puder causar fissuração 
Decoesão lamelar
	Esse defeito ocorre em chapas grossas como resultado de imperfeições no metal de base acentuadas pelas deformações de soldagem. Chapas de aço são provavelmente afetadas devido as suas pobres propriedades ao longo da espessura provenientes de regiões finas de inclusões não metálicas dispostas em camadas paralelas à superfície. Essas são abertas pelas deformações de soldagem, formam trincas próximas à ZTA e se propagam na forma de degraus 
Trincas de reaquecimento 
	Esse fenômeno pode acontecer em alguns aços de baixa liga nos contornos de grão, normalmente na região de granulação grosseira da ZTA, após a solda ter entrado em serviço a altas temperaturas ou ter sido tratada termicamente. As causas reais para esse fenômeno são complexas e não estão completamente entendidas, mas o mecanismo pode envolver endurecimento no interior dos grãos pelos formadores de carbonetos como cromo, molibdênio e vanádio, concentrando a deformação nos contornos de grão que, se contiverem impurezas como enxofre, fósforo, estanho, antimônio e arsênio, poderá haver colapso nessas regiões.
Tensões residuais na soldagem
Tensões residuais na soldagem
Efeitos térmicos
Este estado de tensão tende a dificultar a deformação plástica da região da solda 
podendo favorecer o desenvolvimento de rupturas localizadas (trincas).
A distribuição de tensões residuais em um componente soldado é afetada por 
diversos fatores
Efeitos térmicos
caracterizada por
Efeitos térmicos
caracterizada por
Trinca a Frio por Hidrogênio
Normalmente ocorre na zona Afetada Termicamente
Descontinuidade
Qualquer interrupção da estrutura típica (ou esperada) de uma junta soldada. Pode-se considerar, como descontinuidade, a falta de homogeneidade de características físicas, mecânicas ou metalúrgicas do material ou da solda.
Defeito = descontinuidade que atingiu um valor (ou porcentagem) acima do permitido por norma e precisa ser reparado.
Descontinuidade
Classificação das descontinuidades
Dimensionais
Distorções
Dimensões incorretas da solda
Perfil incorreto da solda
Estruturais
Porosidade
Inclusões de escória
Falta de fusão
Falta de penetração
Mordedura
trincas
Propriedades inadequadas
Propriedades mecânicas
Propriedades químicas
Descontinuidades
100
Descontinuidade
Qualquer interrupção da estrutura típica (ou esperada) de uma junta soldada. Pode-se considerar, como descontinuidade, a falta de homogeneidade de características físicas, mecânicas ou metalúrgicas do material ou da solda.
Defeito = descontinuidade que atingiu um valor (ou porcentagem) acima do permitido por norma e precisa ser reparado.
Descontinuidade
Classificação das descontinuidades
Dimensionais
Distorções
Dimensões incorretas da solda
Perfil incorreto da solda
Estruturais
Porosidade
Inclusões de escória
Falta de fusão
Falta de penetração
Mordedura
trincas
Propriedades inadequadas
Propriedades mecânicas
Propriedades químicas
Descontinuidades dimensionais
Distorções – alterações nas dimensões devido a deformações plásticas ocasionadas pelo aquecimento não uniforme e localizados durante a soldagem.
caracterizada por
Descontinuidades dimensionais
 Causa: soldagem em excesso, soldagem em juntas livres, seleção incorreta do chanfro e da sequencia de soldagem.
Como evitar: diminuir a quantidade de calor e metal depositado, utilização de dispositivos de fixação,martelamento entre passes, escolha correta do chanfro e da sequencia de soldagem
Descontinuidades dimensionais
Dimensões incorretas – Dimensões fora das tolerâncias configuram defeitos de soldagem, pois não atendem as especificações de resistência mecânica e à tração.
Descontinuidades dimensionais
Perfil incorretas – Variações geométricas bruscas que agem como concentradores de tensão, facilitam o aprisionamento de escória e leva a acumulo de resíduos.
Causa: manipulação incorreta do eletrodo, parâmetros de soldagem incorretos e instabilidade no processo
Descontinuidades dimensionais
Formato incorreto – posicionamento inadequado ou problemas de distorção podem levar a juntas com formato incorreto.
Descontinuidades dimensionais
Descontinuidade estruturais
Porosidade – formada pela evolução de gases, na parte posterior da poça de fusão, durante a solidificação da solda. 
Descontinuidade
 Causa: umidade ou contaminação de óleo, graxas, ferrugens, etc. corrente ou tensão de soldagem excessiva, correntes de ar durante a soldagem.
energia de soldagem baixa;
consumível (diâmetro excessivo para a geometria do chanfro; umidade no revestimento do consumível; metal de adição contaminado);
metal de base inadequado (teor elevado de carbono ou oxigênio residual; teor de enxofre elevado no aço);
procedimento de soldagem incorreto (arco instável; mistura gasosa inadequada; pré-aquecimento ausente ou com temperatura insuficiente; tensão do arco excessiva; superfície da chapa contaminada; corrente de ar na lateral).
Descontinuidade
Descontinuidade
Inclusões de escória – termo que descreve partículas de óxido e outros sólidos não metálicos aprisionados entre passes de solda ou entre a solda e o metal de base. 
Descontinuidade
Causa: manipulação incorreta do eletrodo e remoção parcial da escória entre passes de solda.
 Fatores que influenciam na ocorrência
energia de soldagem (corrente de soldagem baixa para eletrodos com escória bastante viscosa);
consumível (diâmetro excessivo para a geometria do chanfro; consumível com escória muito viscosa; consumível em má condição);
Descontinuidade
Causa: manipulação incorreta do eletrodo e remoção parcial da escória entre passes de solda.
projeto da junta inadequado (tipo do chanfro, ângulo do chanfro; abertura da raiz)
metal de base com teores elevados de silício, manganês e alumínio.
procedimento de soldagem incorreto (arco instável; ângulo de trabalho; ângulo de ataque do arco elétrico; acabamento do cordão convexo; reforço excessivo; não remoção da escória.
Descontinuidade
Falta de fusão – Ausência de união por fusão entre passes adjacentes de solda ou entre a solda e o metal de base.
Descontinuidade
 Causa: energia de soldagem insuficiente para fundir a região do chanfro onde está sendo realizado o cordão, falta de limpeza e manipulação incorreta do eletrodo.
Fatores que influenciam na ocorrência: 
energia de soldagem baixa;
consumível (diâmetro excessivo para a geometria do chanfro ou com pouca penetração) aliado a um projeto da junta inadequado 
procedimento de soldagem incorreto (posição de soldagem; desalinhamento entre as partes; chapa contaminada (óleo, graxa, pintura ou oxidação superficial); escória do passe anterior; falta de goivagem do passe de raiz)
Descontinuidade
Falta de penetração – termo que descreve a falha em se fundir e encher completamente a raiz da junta.
Descontinuidade
Causa: manipulação incorreta do eletrodo, junta mal projetada, corrente insuficiente, velocidade muito alta e diâmetro de eletrodo muito grande.
Fatores que influenciam na ocorrência: 
energia de soldagem baixa;
consumível (diâmetro excessivo para a geometria do chanfro ou com pouca penetração);
projeto da junta inadequado (tipo do chanfro; ângulo do chanfro; abertura de raiz).
procedimento de soldagem incorreto (posição de soldagem; desalinhamento entre as partes; chapa contaminada (óleo, graxa, pintura ou oxidação superficial); escória do passe anterior; 
Descontinuidade
Descontinuidade
Mordedura – reentrância agudas formadas pela ação do calor do arco. Atua como concentrador de tensão
Causa: manipulação incorreta do eletrodo, comprimento excessivo do arco, corrente ou velocidades de soldagem muito elevadas. 
DESCONTINUIDADES
Defeitos de cratera - Se a fonte de calor for repentinamente removida, a poça fundida solidifica com um vazio que é denominado cratera.
A cratera está sujeita a conter trincas de solidificação na forma de estrela. 
Descontinuidade
Trinca – são consideradas, em geral, as descontinuidades mais graves em uma junta soldada por serem fortes concentradores de tensão.
Descontinuidade
Causa: atuação de tensões de tração (tensões transientes, residuais ou externas) sobre um material incapaz de resistir devido a problemas de fragilização.
Fatores que influenciam na ocorrência
energia de soldagem elevada; consumível especificado erroneamente (diâmetro excessivo);
teor de ferrita pequeno (menor que 2% para aços inoxidáveis);
metal de base com composição química incorreta (teores elevados de enxofre e fósforo);
Descontinuidade
Fatores que influenciam na ocorrência
projeto da junta inadequado (tipo do chanfro, ângulo do chanfro; abertura da raiz; restrição elevada da junta);
procedimento de soldagem incorreto (formato do cordão inadequado = cordão estreito e com grande penetração; falta de pré-aquecimento; deposição de cordões extensos e largos; técnica de soldagem que aumenta as tensões residuais; desalinhamento entre as partes; excesso de restrição na junta)
ESCOLHA DO ENSAIO
v
VI
E
×
=
h
0
A
VI
E
×
=
h

Continue navegando