Soldagem por Fusão e Ensaios Não Destrutivos

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1) a) Cite e explique um objetivo de se ensaiar não destrutivamente uma junta que está sendo soldada por fusão. 
 
 
Ensaiar não destrutivamente uma junta soldada por fusão é vantajoso, uma vez que se pode utilizar a peça soldada depois da mesma ter sido 
inspecionada. Ou seja, utiliza-se uma peça na qual sua conformidade, sanidade, funcionalidade e aceitabilidade são garantidas, uma vez que 
passaram pelos ensaios sem problemas. 
 
Inspeção não destrutiva: os ensaios não interferem nem prejudicam o uso futuro do item inspecionado, mantendo sua integridade. 
 
 
 
b) Qual ensaio você indicaria para detectar defeitos na solda, explicando por que o ensaio indicado detecta este tipo de 
descontinuidade. 
 
Descontinuidades (não prejudiciais à peça) 
Defeitos (prejudiciais a peça) 
 
 
Defeitos: 
- trincas 
- empenamento 
- distorção 
 
Para detectar defeitos superficiais, isto é, trincas afloradas, o uso do ensaio com líquido penetrante é indicado, uma vez que não é um ensaio 
destrutivo, pode ser utilizado em qualquer tipo, tamanho e forma de material, pode ser feito em peças em serviço, além de ser um ensaio simples, 
barato e de fácil entendimento. No entanto,esse ensaio não detectará trincas não afloradas, além disso ele exige um limpeza cuidadosa e acesso 
direto à superfície em analise, não pode ser utilizado em peças rugosas, porosas ou absorventes. 
 
 
c) Durante a realização de um ensaio não destrutivo podemos optar por realizar mais de um ensaio na mesma peça? 
Justifique sua resposta 
 
Uma vez que os ensaios não destrutivos são independentes um do outro, além de não prejudicarem nem interferirem na integridade do item 
inspecionado, não há problema de se realizar mais de um ensaio na mesma peça. No entanto, não é aconselhável realizar mais de um ensaio 
simultaneamente, já que um pode interferir no outro. 
 
 
 
2) Na soldagem por fusão, o calor introduzido na junta se repartirá conforme o ciclo térmico que a junta sofrerá. 
 
a) Explique qual a importância da repartição térmica para a soldagem de uma liga metálica. Caso necessário, use figura 
para complementar sua resposta 
 
A variação das temperaturas máximas ou de pico de cada ponto ou região da junta em função da sua distância ao centro da solda, determina a 
repartição térmica na junta soldada → como a temperatura se repartiu ao longo da junta, definindo as regiões que compõem uma junta soldada, 
possibilitando o dimensionamento das regiões e localização das possíveis descontinuidades numa análise macrográfica. 
 
A repartição térmica nos indica as regiões e suas extensões → solda (entre as temperaturas de fusão), ZTA (entre a temperatura de fusão e a 
temperatura crítica*), metal de base (após a temperatura crítica). 
 
Temperatura crítica → temperatura a partir da qual ocorre transformações microestrutural no material de base, com mudanças nas suas 
propriedades originais, depende da natureza, tipo da liga metálica e estado de fornecimento do material. 
 
 
 
b) Explique qual proveito podemos ter para as propriedades mecânicas da junta soldada, quando a soldagem por fusão é 
feita em multipasse, conforme figura ao lado. 
 
Pelo fato de um cordão de solda tratar termicamente o(s) cordão(ões) anteriormente depositado(s), 
pode-se tirar proveito para melhorar propriedades mecânicas no metal depositado e mesmo na ZTA 
da junta, conforme disposição dos passes na junta. 
 
 
 
 
 
 
 
3) a) Explique por que a distorção de uma junta é maior quando se solda um metal base com alto coeficiente de dilatação. 
 
 Durante a soldagem, a solda, assim como a zona termicamente afetada, tendem a dilatar e contrair após serem aquecidos e resfriados. Dessa forma, se o 
metal de base possui um alto coeficiente de dilatação, após a variação da temperatura ele irá sofrer uma dilatação e uma contração superior a do cordão de solda, 
acarretando em tensões residuais ou plásticas e possíveis trincas. 
 
 
 
 
b) Explique como evitar o empenamento/distorção angular da junta ao lado, após soldagem, supondo acesso pelos lados 2 
lados da junta e desconsiderando travamento. 
 
 
 
 
 
Controlar a deformação: balancear os passes de solda em torno do eixo neutro da junta em ângulo ou de topo, quando se tem acesso pelos 2 lados 
da junta 
 
 
 
4) Um revestimento resistente ao desgaste em uma superfície de aço baixo carbono de dureza 20 HRc, apresentou dureza 
de 45 HRc com depósito de solda com 10 mm de altura, executado por um eletrodo a base de carbonetos de cromo. Após 
desbaste mecânico por esmeril, o revestimento foi rebaixado para 5 mm, apresentando dureza de 35 HRc. 
a) Explique por que ocorreu a diminuição de dureza com o rebaixamento do revestimento por usinagem 
 
Diluição, em camadas mais baixas a diluição é maior. 
 
A diluição ou coeficiente de diluição é a participação do metal de base fundido na constituição da zona fundida. Devido a diluição a composição 
química resultante na solda poderá induzir propriedades apropriadas ou possibilitar o aparecimento de zonas frágeis na zona fundida. 
 
b) Descreva um novo procedimento técnico para conseguir a dureza de 45 HRc no depósito com 5 mm de altura, usando o 
mesmo eletrodo e sem alterar a espessura do metal base (desconsiderar tratamento térmico pós-soldagem). 
 
 
- energia de soldagem → maior energia → maior penetração → maior diluição 
 
 
- procedimento e técnica de soldagem → técnica de deposição dos cordões de solda para 
revestimento protetor: 
 - passe reto e trançado: maior energia no passe trançado → maior penetração→ maior duluição 
 - passes montados: minimiza a diluição 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
aço C: 20 HRc 
10 
rebaixamento 
 
 
5) a) Ao soldar os aços: um aço inoxidável, com Crequiv= 14 e 
Niequiv= 20 e resistência mecânica de 420 MPa (dureza 
equivalente de 180 HV) e um aço ao carbono, com Crequiv= 1,5 e 
Niequiv= 3,5 e resistência mecânica de 485 MPa (dureza 
equivalente de 160 HV). Qual metal de adição que melhor 
apropriado para esta união soldada? O eletrodo E1 com o 
Crequiv= 25 e Niequiv= 18 ou o eletrodo E2 com o Crequiv= 26 e 
Niequiv= 10? Justifique sua resposta com ajuda do diagrama ao 
lado, evidenciando os possíveis problemas de soldagem. 
 
 
 
 
O metal de adição mais apropriado é o segundo, E2, uma vez que ele possibilitará que o metal de solda esteja dentro no triângulo ideal, zona na qual 
o material não apresentará possíveis problemas. 
No entanto, se escolhêssemos o primeiro metal de adição, E1, o metal de solda estaria na zona 3, zona de trincas a quente. 
 
Zona de trincas a quente: aplicável a inox austenítico devido à fissuração induzida pela presença de eutéticos de enxofre ou fósforo. Soldagem sem 
pré-aquecimento e com teor de ferrita entre 5% e 15% na matriz austenítica, para absover o enxofre e o fósforo. 
 
Soldagem de aços inoxidáveis austeníticos e ferríticos: evitar pré-aquecimento. 
 
 
 
b) Qual procedimento seria adequado para se evitar tais problemas evidenciados pela utilização dos eletrodos E1 e pelo E2 
na junta soldada. 
 
 
E1 – evitar pré-aquecimento 
E2 – não tem problemas 
 
 
c) Na soldagem “a frio” para recuperar regiões trincadas em uma peça de ferro fundido cinzento, descreva um procedimento 
para minimizar as tensões térmicas de soldagem na região da junta. 
 
- minimizar tensões térmicas: técnicas de passe a ré, passes alternados, martelamento do cordão de solda depositado ou uso de almofada com metal 
de adição com escoamento baixo, evitando trincamento. 
trincas a quente