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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
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