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Metalurgia - Apostilas -
Engenharia de
Materiais_Part3
Engenharia de Materiais
Universidade Federal de Alagoas (UFAL)
43 pag.
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CETRE-Curso de Inspetor de Soldagem Nível 1 
Se as tensões geradas durante a contração e a expansão térmica excederem o 
limite de escoamento do metal de base, ocorrerá deformação plástica localizada 
do metal base. A deformação plástica causa uma redução permanente nas 
dimensões do componente e retorce a estrutura. 
 
3 QUAIS SÃO OS PRINCIPAIS TIPOS DE DEFORMAÇÃO? 
 
Existem seis formas principais de deformação: 
 
• Contração longitudinal 
• Contração transversal 
• Deformação angular 
• Curvamento e abaulamento 
• Ondulação e Torção 
 
São mostradas a seguir as características principais das formas mais comuns de 
distorção para solda de topo e solda em ângulo. 
 
 
 
Figura 1 - Contração da área de solda em função de contração transversal e longitudinal. 
 
A contração não uniforme produz deformação angular além de contração 
longitudinal e transversal. Por exemplo, em uma soldagem de topo com chanfro 
em V, se o primeiro cordão de solda produz contração longitudinal e transversal e 
rotação, o segundo passe causará uma rotação usando o primeiro passe como 
alavanca. 
 
Conseqüentemente, uma solda equilibrada em um chanfro em X (duplo V) pode 
ser usada para produzir contração uniforme e prevenir deformação angular. 
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CETRE-Curso de Inspetor de Soldagem Nível 1 
Semelhantemente, em uma solda em ângulo executada de um único lado do 
elemento vertical (alma), uma contração não uniforme produz deformação angular 
do elemento vertical. 
 
Quando a solda em ângulo é executada em ambos os lados do elemento vertical 
a seqüência de passes pode ser usada para controlar a distorção no elemento 
vertical, no entanto poderá ocorrer deformação angular no elemento horizontal, 
pelo fato da solda só ter sido depositada em um dos lados do elemento horizontal 
(vide Figura 1). 
 
A contração longitudinal em chapas grossas de elementos soldados acontecerá 
principalmente quando o eixo da solda não for coincidente com o eixo neutro da 
seção de forma que ocorre contração longitudinal. 
 
Chapas “Clad” tendem a se curvar em uma das duas direções devido a contração 
longitudinal e transversal em função da diferença das propriedades físicas em 
cada uma das porções do “cladding”; isto produz uma forma abaulada. 
 
O abaulamento também é produzido por dispositivos de fixação (cachorro) mal 
posicionados em chapas que numa condição em que não se tivesse usado o 
dispositivo de fixação estariam isentas de tensões. 
 
Chapas grossas com junta em T normalmente abaulam para dentro, no lado 
oposto dos cordões de solda, por causa da deformação angular produzida pelo 
cordão de solda, sendo que em alguns casos extremos é esse mesmo acúmulo de 
tensões um dos fatores que contribui na ocorrência do defeito de trinca 
interlamelar. 
 
No abaulamento, uma grande concentração de tensões de compressão pode 
causar ondulação elástica em chapas finas, resultando em curvamento, 
abaulamento ou ondulação. 
 
A distorção resultante da ondulação é instável, se você tentar aplainar à frio, por 
martelamento ou prensagem, uma chapa fina ondulada provavelmente vai virar 
para o avesso e se manter na superfície oposta da chapa. 
 
A torção em uma estrutura em formato de caixa é causada pela deformação de 
cisalhamento nas juntas de canto, e isto é causado pela expansão decorrente da 
contração longitudinal desigual das extremidades. O aumento do número de 
ponteamentos na fase de pré-montagem ajuda a prevenir a freqüentemente 
deformação de cisalhamento, pois reduz a torção. 
 
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CETRE-Curso de Inspetor de Soldagem Nível 1 
4 QUANTO DEVE SE PREVER PARA A CONTRAÇÃO DA SOLDA? 
 
É quase impossível prever o quanto haverá de contração com precisão, não 
obstante, existem algumas regras que se forem devidamente aplicadas podem 
ajudar na redução da deformação causada pela contração, estas regras estão 
baseadas no tamanho do depósito de solda. 
 
Ao soldar aço, as seguintes medidas deveriam ser consideradas e compensadas 
de modo a reduzir a contração na fase final de montagem : 
 
Tipo Solda em ângulo Solda de topo 
Contração 
transversal 
0,8 mm por solda onde o 
comprimento de perna não excede 
3/4 da espessura 
1,5 a 3 mm por solda para 600 mm 
de uma junta com chanfro em V, 
dependendo do número de passes. 
Contração 
longitudinal 
0,8 mm por 3 m de solda 3 mm por 3 m de solda 
Importante: O aumento da perna de soldas em ângulo, através do aumento do metal de 
 solda depositado, em geral, aumenta a contração. 
 
 
5 QUAIS FATORES AFETAM A DISTORÇÃO? 
 
Se um metal fosse uniformemente aquecido e resfriado não haveria quase 
nenhuma distorção, porém, porque o material está localmente aquecido e a sua 
movimentação é restringida pelo metal frio circunvizinho, são geradas tensões 
mais altas que a tensão de escoamento do material, o que causa deformação 
plástica (permanente). 
 
Os fatores principais que afetam o tipo e grau de distorção, são: 
 
• Propriedades Físicas do metal de base; 
• Grau de restrição; 
• Projeto da junta; 
• Compensação; 
• Procedimento de soldagem. 
 
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CETRE-Curso de Inspetor de Soldagem Nível 1 
6 PROPRIEDADES FÍSICAS DO METAL DE BASE 
 
As principais propriedades físicas do metal de base que influenciam a distorção 
são coeficiente de expansão térmica e calor específico por unidade de volume. 
 
Como a distorção é determinada pela expansão e contração do material, o 
coeficiente de expansão térmica dos materiais tem um papel significante, sendo 
fator determinante das tensões geradas durante a solda e, conseqüentemente, no 
grau de distorção. 
 
Por exemplo, como aço inoxidável tem um coeficiente de expansão térmica mais 
alto que aço de carbono, naturalmente é mais passível de sofrer distorção. 
 
6.1 Restrição 
Se um componente é soldado sem qualquer restrição externa, deforma-se para 
aliviar as tensões de soldagem. Assim, métodos de restrição como “cachorros” em 
soldas de topo, quando adequadamente posicionados, podem prevenir movimento 
e podemreduzir a distorção. 
 
Como a restrição produz níveis mais altos de tensão residual no material, há um 
maior risco de especialmente ocorrer trincas em metal de solda e na zona 
termicamente afetada de metais suscetíveis a esse tipo de defeito. 
 
7 PROJETO DA JUNTA 
Solda de topo e soldas de ângulo são propensas à distorção. Pode-se minimizar a 
distorção em juntas de topo adotando um tipo de junta que equilibre as tensões 
térmicas ao longo da espessura. Por exemplo, uma junta com chanfro em U ao 
invés de uma junta com chanfro em V simples. 
 
Soldas em ângulo depositadas ao mesmo tempo em ambos os lados de juntas 
em T diminuem consideravelmente a deformação angular do elemento que está 
na vertical, especialmente se as duas soldas são depositadas ao mesmo tempo. 
 
7.1 Compensação 
A compensação deveria ser uniforme para produzir contração previsível e 
consistente. Uma abertura de junta excessiva também pode aumentar o grau de 
distorção quando aumenta a quantia de metal de solda necessário para preencher 
a junta. As juntas podem também ser “ponteadas” adequadamente para prevenir 
movimento relativo entre as partes durante a soldagem. 
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7.2 Procedimento de soldagem 
Este fator influencia o grau de distorção principalmente por sua contribuição no 
aporte térmico durante a soldagem. 
 
Como o procedimento de soldagem normalmente é selecionado por motivo de 
qualidade e produtividade, o soldador fica praticamente impedido de fazer algo 
que possa reduzir a distorção. 
 
Como regra geral, o volume de solda deveria ser mantido a um valor mínimo, de 
modo que a sucessão de passes de solda e a técnica possam contribuir para 
equilibrar as tensões, principalmente com a redução do aporte térmico, 
minimizando as tensões induzidas ao redor do eixo neutro do componente. 
 
8 DISTORÇÃO - PREVENÇÃO ATRAVÉS DO PROJETO 
 
8.1 Princípios de Projeto 
Na fase de projeto as distorções se não podem ser totalmente evitadas podem ser 
pelo menos diminuidas através: 
 
• da eliminação de soldas desnecessárias; 
• do posicionamento correto do cordão de solda; 
• da redução do volume de metal de solda; 
• da redução do número de passes; 
• do uso de uma soldagem equilibrada. 
 
Eliminação de soldas desnecessárias 
Como a distorção e a contração são resultados inevitáveis ao se soldar, um bom 
projeto não só requer que a quantia de solda seja mantida a um mínimo, mas 
também que uma quantia menor de metal de solda seja efetivamente depositada. 
 
Cabe ao engenheiro ou projetista deixar claro no desenho de projeto as 
dimensões da solda através do uso de simbologia adequada baseada em normas 
de uso corrente especificando corretamente as dimensões dos cordões de solda e 
assim evitando que o soldador acabe depositando solda em demasia. 
 
Algumas soldas desnecessárias podem ser eliminadas freqüentemente na fase de 
projeto conformando a peça ou usando um perfil de secção padronizada como 
mostrado na Fig. 2. 
 
 
 
 
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Fig. 2 - eliminação de soldas por: 
a) conformação do perfil; b) uso de um perfil de seção padronizada. 
 
Se possível, deve-se usar soldas intermitentes em lugar de um passe contínuo, 
pois isso reduz a quantia de solda, além de diminuir o grau de restrição. 
 
Por exemplo, em elementos de reforço estrutural, uma redução significativa na 
quantia de solda pode ser alcançada freqüentemente através do uso de solda 
intermitente sem que se prejudique a resistência da estrutura. 
 
Posição da Solda 
O posicionamento e o balanceamento das soldas são importantes durante o 
projeto para levar a uma distorção mínima. 
 
Quanto mais próxima do eixo neutro estiver a solda , menor será o nível de 
contração e de distorção final. São mostrados exemplos de projetos ruins e bons 
na Fig. 3. 
 
 
Fig. 3 - A distorção pode ser reduzida colocando as soldas ao redor do eixo neutro 
 
Como a maioria das soldas são depositadas longe do eixo neutro, a distorção 
pode ser minimizada projetando a seqüência de passes durante a fabricação 
através da aplicação de procedimentos de soldagem adequadamente certificados, 
pois o procedimento de soldagem pode prever que a seqüência de passes seja 
executada de modo a evitar a distorção. 
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Sempre que possível, os passes de solda deveriam ser executados 
alternadamente em lados opostos, em vez de se completar totalmente um lado 
primeiro. 
 
Em estruturas grandes, se estiver acontecendo contração preferencial em um dos 
lados, pode ser possível minimizar esse efeito aumentando o volume de solda no 
outro lado para controlar a distorção global. 
 
Reduzindo o volume de metal de solda 
Não só para minimizar a distorção, mas também por razões econômicas, o volume 
de metal de solda deveria ser limitado às exigências de projeto. 
 
Para uma junta de um só lado, a seção transversal da solda deveria ser mantida 
tão pequena quanto possível para reduzir o nível de distorção angular, como 
ilustrado em Fig. 4. 
 
 
 
Fig. 4 - Reduz-se a quantia de deformação angular e contração lateral por [5]: 
a) reduzindo o volume de metal de solda; b) usando um único passe de solda. 
 
Minimizando-se o ângulo de preparação da junta e diminuindo a abertura de raiz 
pode-se minimizar os efeitos do volume de metal satisfatoriamente.Para facilitar o 
acesso, pode ser possível especificar uma abertura de raiz maior e um ângulo de 
chanfro menor. 
 
Reduzindo a diferença entre a quantia de metal de solda na raiz e na face da 
solda, será reduzido o grau de deformação angular proporcionalmente. 
 
Juntas de topo executadas em um único passe que atinge penetração total tem 
geralmente pequena distorção angular, especialmente se uma junta de topo sem 
chanfro puder ser executada (Fig 4). 
 
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Por exemplo, materiais de pequena espessura podem ser soldados pelos 
processos à plasma ou à laser e chapas de espessura muito grossa podem ser 
soldadas, na posição vertical, usando os processos eletrogásou eletroescória. 
 
Embora a distorção angular possa ser eliminada, ainda haverá contração 
longitudinal e transversal. 
 
Em material espesso, como a seção transversal de um chanfro em X é em 
muitos casos a metade de um chanfro em V, além de se poder alternar os passes 
como descrito anteriormente pode-se ainda reduzir substancialmente o volume 
total de solda depositada por passe minimizando os efeitos da contração. 
 
O chanfro em X também permite uma solda equilibrada de modo a eliminar a 
distorção angular. 
 
Como a contração da solda é proporcional à quantia de metal de solda, em uma 
junta com uma compensação aplicada à abertura de raiz e que não foi bem 
prevista com o aumento global do metal de solda aumentará a quantia de 
distorção. 
 
A deformação angular em soldas em ângulo é particularmente afetada quando se 
usa metal de solda em demasia. Como a resistência calculada no projeto está 
baseada na garganta efetiva, um acréscimo no metal de solda depositado em um 
cordão de solda em ângulo com formato convexo não aumentará a resistência da 
junta mas aumentará a contração e consequentemente a distorção. 
 
Reduzindo o número de passes 
Há opiniões contraditórias de que para se depositar um determinado volume de 
metal de solda é melhor usar uma pequena quantia de grandes passes de solda 
ou uma grande quantia de pequenos passes de solda. 
 
A experiência tem mostrado que para uma junta de topo de um lado só, ou uma 
solda em ângulo de um único lado, um único depósito de solda grande dá menor 
deformação angular do que se a solda é feita com vários pequenos passes. 
 
Geralmente, em uma junta sem restrição, o grau de deformação angular é 
diretamente proporcional ao número de passes. 
 
Completando a junta com um número pequeno de grandes passes de solda 
resulta em maior contração longitudinal e transversal do que uma solda que foi 
executada com um número maior de pequenos passes. 
 
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Em uma solda multi-passe, o metal de solda do passe anterior previamente 
depositado irá criar restrição, assim a deformação angular total irá diminuir. 
 
Grandes depósitos de solda também aumentam particularmente o risco de 
ondulação elástica em chapas finas. 
 
Uso de solda equilibrada 
A soldagem equilibrada é um dos meios efetivos de se controlar a deformação 
angular em uma solda de topo multi-passe, executando a sucessão de passes de 
modo a assegurar que a deformação angular está sendo corrigida continuamente 
e que não se permitiu acumular distorção durante a soldagem. 
 
São mostradas esquematicamente na figura 5 quantias comparativas de 
deformação angular em uma soldagem equilibrada e em uma soldagem em que 
se executa um lado da junta primeiro. A técnica de soldagem equilibrada também 
pode ser aplicada a soldas em ângulo. 
 
 
 
Fig. 5 - soldagem equilibrada para reduzir a quantia de deformação angular. [5] 
 
Se não for possível soldar alternadamente em qualquer um dos lados, ou se um 
lado tiver que ser completado primeiro, uma preparação de junta assimétrica com 
previsão de mais metal de solda no segundo lado pode ser usada. 
 
A maior contração provocada no segundo lado como resultado de uma maior 
quantia de metal de solda irá compensar a contração no primeiro lado. 
 
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Melhor prática 
Os seguintes princípios de projeto podem ajudar a controlar a contração: 
 
• elimine a solda conformando a peça e /ou usando seções laminadas ou 
extrudadas 
• minimize a quantidade de metal de solda 
• não aumentar o volume de solda 
• dê preferência ao uso de solda intermitente no lugar de solda contínua 
• sempre que possível posicione a solda sobre o eixo neutro 
• equilibre a solda por meio do uso de uma junta em X ao invés de uma junta em 
V em um único lado. 
 
Adotando-se melhores princípios práticos pode-se também obter benefícios de 
custo surpreendentes. 
 
Por exemplo, para uma solda em ângulo de perna de 6 mm, depositando-se uma 
perna de 8 mm resultará num acréscimo de 57% de metal de solda. Além do 
custo extra de se depositar metal de solda, aumenta-se o risco de distorção, e 
acrescenta-se o custo de remoção deste metal de solda extra. Porém, o projeto 
para controle de distorção podem incorrer em custos de fabricação adicionais. 
 
Por exemplo, o uso de um chanfro em X é um modo excelente para reduzir 
volume de solda e para se controlar a distorção através da seqüência de passes, 
mas podem ser incorridos custos extras na produção não só na preparação do 
chanfro mas também na manipulação do componente para que o soldador possa 
acessar o lado inverso. 
 
9 DISTORÇÃO - PREVENÇÃO 
 
Diretrizes gerais são fornecidas como a melhor prática para limitar a distorção 
adotando técnicas de montagem satisfatórias. 
 
No item anterior “princípio de projeto” foram dados diversos exemplos mostrando 
que a distorção pode ser prevenida freqüentemente na fase de projeto, por 
exemplo, colocando as soldas sobre o eixo neutro, reduzindo a quantia de solda e 
depositando o metal de solda através do uso uma técnica de solda equilibrada. 
 
Em projetos onde isto não é possível, a distorção pode ser prevenida através de 
um dos seguintes métodos: pré fixação das partes, pré flexão das partes ou 
através do uso de dispositivos de fixação. 
 
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CETRE-Curso de Inspetor de Soldagem Nível 1 
A técnica a ser escolhida será influenciada pelo tamanho e complexidade do 
componente ou da montagem, o custo do dispositivo de fixação e da necessidade 
em se limitar tensões residuais. 
 
 
 
Fig. 6 Pré deformação das partes para produzir alinhamento correto depois da soldagem. 
a) Pré deformação de junta em ângulo para prevenir deformação angular 
b) Pré deformação de junta de topo para prevenir deformação angular 
c) Aumento da abertura de raiz para prevenir fechamento 
 
9.1 Pré-deformação das partes 
As partes são ponteadas e deixadas livres para poder se mover durante a 
soldagem (veja Fig 6). 
 
Na prática, as partes são pré deformadas com uma certa compensação de modo 
que distorção que acontece durante a soldagem é usada para se conseguir o 
alinhamento global e o controle dimensional. 
 
A principal vantagem quando comparado com o uso de dispositivos de fixação é 
que não é preciso nenhum equipamento caro e de uma certa maneira haverá 
menor tensão residual na estrutura. 
 
Infelizmente, como é difícil predizer a exata quantia necessária para compensar a 
contração, várias soldas de teste ou uma boa prática serão requeridas.Por exemplo, quando se soldam juntas de topo por arco submerso ou MIG, 
quando se usa MIG a abertura em geral se fechará à frente de solda; quando se 
usa arco submerso a junta pode abrir durante a soldagem. 
 
Ao se executar soldas de teste, é essencial também que a estrutura de teste seja 
representativa ou que a estrutura seja de tamanho muito próximo da que vai 
gerar o nível de distorção provável que vai acontecer na prática. 
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Por estas razões, a pré-fixação é uma técnica mais satisfatória para componentes 
ou montagens simples. 
 
Fig. 7 - Pre-flexionamento usando barras reforçadas e cunhas, para compensar a 
deformação angular em chapas finas. 
 
9.2 Pré-flexionando as partes 
Pré-flexionar ou pré-tensionar as partes antes de soldar é uma técnica usada na 
montagem para compensar a contração durante a soldagem. 
 
Como mostrado na Fig 7, podem ser usadas barras reforçadas e cunhas para 
pré-flexionar e por esse meio compensar a deformação angular. Ao se liberar as 
cunhas depois que a soldagem foi executada permite-se que as partes voltem 
para a posição de alinhamento. 
 
9.3 Uso de restrição 
Por causa da dificuldade da aplicação das técnicas de compensação e pré-flexão, 
a restrição é a técnica mais amplamente praticada. 
 
O princípio básico é que as partes são colocadas em posição e travadas para 
minimizar qualquer movimento durante a soldagem. 
 
Ao removerem-se as travas o componente do equipamento conterá ainda um 
pequena quantia de tensão e ocorrerá ainda um pequeno movimento devido a 
liberação dessas tensões. E é por isso que se aplica uma quantia pequena de 
jogo ou tensão que se alivia antes de remover a restrição. 
 
Ao se soldar estruturas montadas todas as partes deveriam ser previamente 
fixadas na posição correta até conclusão da soldagem ou deveria se executar uma 
sucessão de montagem apropriada e de forma equilibrada para minimizar a 
distorção. 
 
Importante: Ao se soldar com restrição tensões residuais adicionais serão 
geradas na solda, o que pode causar trincas. 
 
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CETRE-Curso de Inspetor de Soldagem Nível 1 
Quando se solda materiais suscetíveis à trinca, uma seqüência de soldagem 
satisfatória e o pré-aquecimento das partes a serem soldadas reduzirão este 
risco. 
 
O uso da restrição é relativamente simples e para isso pode-se usar braçadeiras, 
grampos, sargentos e dispositivos simples que inclusive são reutilizados para 
segurar as partes durante a soldagem. 
 
9.4 Gabaritos de solda e fixações 
São usados gabaritos de solda e fixações para afixar as partes e assegurar que a 
precisão dimensional será mantida durante a soldagem. 
 
Elas podem ser de uma construção relativamente simples, como mostrado na Fig. 
8a, mas o engenheiro ou projetista precisará assegurar que a peça acabada pode 
ser facilmente removida depois de soldada. 
 
Abraçadeiras flexíveis 
Uma abraçadeira flexível (Fig. 8b) não só pode ser usada para restringir o 
movimento, mas também para manter a abertura da raiz, assim também como 
pode ser usada para abrir e fechar a abertura de raiz uma vez que é muito flexível 
na sua aplicação. 
 
Uma desvantagem é que como as tensão contida na abraçadeira será transferida 
para a junta quando as abraçadeiras forem afastadas, o nível de tensão residual 
final na junta pode ser bastante alto. 
 
a) Soldando a peça fixada 
 
b) abraçadeiras Flexíveis 
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CETRE-Curso de Inspetor de Soldagem Nível 1 
 
 
c) Barras reforçadas travadas com cunhas
 
d) Barras reforçada completamente soldada
 
Figura 8 - Técnicas de restrição para prevenir distorção [5] 
 
Barras reforçadas e cunhas 
Barras reforçadas são um dos meios mais populares que se usa especialmente 
para se aplicar restrição em um trabalho local. Barras reforçadas acunhadas, 
Fig.8c, prevenirão deformação angular em chapas grossas e ajudarão prevenir 
embicamento quando se solda costados cilíndricos. 
 
Como este tipo de barra reforçada permitirá conter a contração transversal, o 
risco de trincas será grandemente reduzido quando comparado com barras 
completamente soldadas, para as quais se faz necessário soldar em ambos os 
lados da junta (fig 8d) para minimizar a deformação angular . 
 
Como podem ser geradas tensões significativas durante a soldagem, as quais 
aumentarão qualquer tendência para que haja trinca, esse tipo de barra deve ser 
usada com cautela. 
 
Melhor prática 
A adoção das seguintes técnicas de montagem ajudará a controlar a distorção: 
 
• Compensar-se a distorção de forma que durante a soldagem, as partes 
alcançarão alinhamento global e controle dimensional com o mínimo de tensão 
residual. 
• Pré-deformar as peças para compensar a distorção e alcançar alinhamento e 
controle dimensional com uma tensão residual mínima. 
• Aplique restrição durante a soldagem usando dispositivos e grampos, 
abraçadeiras flexíveis, barras reforçadas (soldadas ou não) e cunha, mas 
considere o risco de trincas que pode ser bastante significante, especialmente 
para barras completamente soldadas. 
• Deve-se usar um procedimento aprovado para soldagem e remoção de soldas 
especifico para as técnicas de restrição que pode precisar inclusive privilegiar 
uma etapa de pré-aquecimento para evitar que se formem imperfeições no 
componente aos quais os dispositivos ficaram fixados. 
 
 
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CETRE-Curso de Inspetor de Soldagem Nível 1 
10 DISTORÇÃO - PREVENÇÃO ATRAVÉS DE TÉCNICAS DE FABRICAÇÃO 
 
10.1 Técnicas de montagem 
 
Em geral, o soldador tem pouca influência na escolha procedimento de soldagem, 
mas as técnicas de montagem que já estão praticamente sob o controle do 
soldador ou do caldereiro, podem ser freqüentemente cruciais na minimização de 
distorções. 
 
As técnicas de montagem principais são: 
 
• Soldagem com cunha 
• Disposição dorso a dorso 
• Enrijecimento 
 
Ponteamento 
Soldas de ponteamento são ideais não só para pré montagem mas também para 
fixar e manter a abertura da raiz, sendo que uma maneira muito prática também 
podem ser usadas para aumentar a resistência à contração transversal.Para que o ponteamento seja efetivo, é necessário que uma distância correta seja 
mantida entre os ponteamentos, além é claro de se observar o comprimento e a 
distância entre eles. Se for pouco, há o risco da junta que fechar progressivamente 
conforme executa a solda. Em uma soldagem longa, usando SAW ou MIG, as 
extremidades dos chanfros podem até mesmo sobrepor-se. Deve ser observado 
que ao se usar o processo de arco submerso, o ponteamento pode se soltar (abrir) 
se não foi executado corretamente. 
 
A sucessão de ponteamento é importante para manter uma abertura de raiz 
uniforme ao longo do comprimento da junta. São mostradas três sucessões de 
ponteamento alternativas na Fig 9: 
 
Ponteamento consecutivo do inicio para o fim da junta ao longo do comprimento 
(Fig. 10a). É necessário grampear as chapas ou usar cunhas para manter a 
abertura da raiz durante a deposição do ponteamento, pois daí em diante a 
restrição que uma parte impõe sobre a outra será suficente para conter a 
contração no resto da junta (Fig. 10b) ponteando-se primeiramente o centro e 
completa-se com passe a ré (Fig. 13a). 
 
 
 
 
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CETRE-Curso de Inspetor de Soldagem Nível 1 
 
 
Fig. 9 – Alternativas com ponteamento usado para prevenir contração transversal. 
Ponteamento direto nas extremidades do componente; 
Ponteia-se o extremo esquerdo e depois solda-se o restante das soldas com passo a ré; 
Primeiro solda-se o meio, então se completa a soldagem de ponteamento do meio para 
fora, quantos passes forem necessários usando-se a técnica de passo a ré. 
 
A soldagem por passe a ré é também uma técnica útil para controlar a abertura de 
raiz , pois enquanto se solda pode se fechar uma abertura de raiz que é (ou se 
tornou) muito larga. 
 
Quando se executa o ponteamento é importante que sejam produzidas pontos de 
solda que serão fundidas na solda principal essa técnica deve ser guiada por um 
procedimento aprovado que usa soldadores apropriadamente qualificados. 
 
O procedimento pode requerer pré-aquecimento e um material de consumo 
aprovado como o especificado para a solda principal. A remoção dos 
ponteamentos também precisa de controle cuidadoso para evitar causar defeitos 
no componente . 
 
Montagem dorso-a-dorso 
Através de ponteamento ou segurando duas partes dorso-a-dorso de 
componentes idênticos a soldagem de ambos os componentes podem ser 
equilibrados ao redor do eixo neutro da montagem combinada (Fig. 10a). 
 
É recomendado que a montagem passe por um tratamento de alivio de tensões 
antes de se separar os componentes. Se não for executado alivio de tensões 
recomenda-se a inserção de cunhas entre os componentes(Fig 10b) assim 
quando as cunhas forem afastadas, as partes se moverão até forma correta ou ao 
alinhamento correto. 
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CETRE-Curso de Inspetor de Soldagem Nível 1 
 
 
Fig. 10 - Montagem dorso a dorso para controlar distorção ao soldar dois componentes 
idênticos. a) montagem na qual as partes foram ponteadas junto antes de soldar 
b) uso de cunhas para componentes que torcem para aliviar a tensão depois de soldados. 
 
 
Enrijecimento 
A contração longitudinal em solda de topo freqüentemente resulta em 
abaulamento, especialmente ao fabricar estruturas de chapas finas. O 
enrijecimento longitudinal na forma achatada ou de cantoneiras, soldada junto a 
cada lateral da costura (Fig 11) é efetivo na prevenção da contração longitudinal. 
 
O local de colocação do enrijecedor é importante: eles devem ser colocados a 
uma distância suficiente da junta para que assim eles não interfiram na operação 
de soldagem, a menos que estejam situadas no lado inverso ao lado onde a 
soldagem será executada. 
 
 
Fig. 11 - O enrijecimento longitudinal previne o abaulamento em junta de 
 topo em chapas finas 
 
10.2 Procedimento de soldagem 
Um procedimento de soldagem satisfatório é normalmente determinado por 
exigências de produtividade e qualidade em lugar da necessidade de controle da 
distorção. Não obstante, o processo de soldagem, a técnica e a sucessão 
influenciam o nível de distorção. 
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CETRE-Curso de Inspetor de Soldagem Nível 1 
10.3 Processo de soldagem 
As regras gerais para selecionar um processo de soldagem a fim de prevenir 
deformação angular são: 
 
• depositar o metal de solda tão rápido quanto possível 
• usar o menor número de passes para preencher a junta 
 
Infelizmente, selecionando um processo de soldagem satisfatório baseado nestes 
regras pode-se aumentar a contração longitudinal, o que resulta em abaulamento 
e ondulação. 
 
Em soldagem manual, MIG, um processo de alta taxa de deposição é preferível, 
ao processo arco manual eletrodo revestido. Usando se o processo arco manual 
eletrodo revestido pode-se usar um eletrodo de diâmetro maior (SMAW), ou um 
nível de corrente (A) mais alto (MIG), sem causar imperfeições de falta-de-fusão. 
Como o aquecimento é muito mais lento e mais calor se difunde, a soldagem 
oxigás regularmente produz mais deformação angular que os processos à arco. 
 
Técnicas mecanizadas que combinam alta taxa de deposição e altas velocidades 
de soldagem têm o maior potencial para prevenir distorção. Uma vez que a 
distorção é mais consistente( tende a ser repetitiva), técnicas simples como a 
prefixação se tornam mais efetivas no controle da deformação angular. 
 
10.4 Técnicas de soldagem 
Regras gerais usando-se técnicas de soldagem para prevenir distorção são: 
 
• mantenha o cordão de solda dentro do menor tamanho especificado 
• use soldagem equilibrada sobre o eixo neutro 
• mantenha o tempo entre passes a um valor mínimo 
 
 
 
Fig.12 - Deformação angular da junta determinada pelo nº. de passes na solda em ângulo 
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CETRE-Curso de Inspetor de Soldagem Nível 1 
Na ausência de restrição a deformação angular em uma junta em ângulo ou de 
topo será uma função da geometria do chanfro, tamanho da solda e do número de 
passes para uma determinada seção transversal. A deformação angular(medida 
em graus) como uma função do número de passes para uma perna de 10mm de 
uma solda em ângulo é mostrada na Fig.12. 
 
Sempre que possível deveria serfeita uma soldagem equilibrada ao redor do eixo 
neutro, por exemplo em juntas em ângulo com soldagem em ambos os lados, por 
duas pessoas que soldam simultaneamente. Em juntas de topo, a ordem dos 
passes pode ser crucial para promover uma soldagem equilibrada e deve ser 
usado para corrigir deformação angular que se desenvolve durante a soldagem. 
 
 
 
Fig. 13 Pode-se fazer uso da direção de soldagem para se controlar a distorção [5] a) 
Soldagem com passo a ré b) soldagem salteada (passe peregrino) 
 
Seqüência de soldagem 
A seqüência, ou a direção, de soldagem é importante e deveria colaborar para se 
obter uma soldagem livre de distorção. Para soldas longas, não se deve completar 
a solda de uma só vez e em uma única direção. 
 
Passes curtos, usando o passe a ré,por exemplo, ou a técnica de soldagem de 
passe salteado são muito efetivos no controle da distorção (Fig. 13). 
 
A soldagem passe a ré envolve o deposito de comprimentos de solda curtos na 
direção oposta da progressão geral (Fig.13a). 
 
A soldagem salteada( passo peregrino)consiste em comprimentos de solda curtos 
dentro um intervalo predeterminado, uniformemente espaçado, sucessivamente ao 
longo da junta (Fig 13b). Os comprimentos e os espaços entre eles é geralmente 
igual ao material depositado por um eletrodo revestido. 
 
A direção de depósito para cada eletrodo é a mesma, mas não é necessário que a 
direção de soldagem seja a oposta à direção da progressão geral. 
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CETRE-Curso de Inspetor de Soldagem Nível 1 
Melhor prática 
 
As seguintes técnicas de fabricação são usadas para controlar a distorção: 
 
• usar ponteamento para montar e manter a abertura da raiz 
• pode-se equilibrar a distribuição de distorção e até eliminá-las soldando 
componentes idênticos dorso a dorso sobre o eixo neutro 
• sempre que possível deve-se utilizar enrijecedores longitudinais para prevenir-
se de abaulamento longitudinal em soldas de topo de estruturas de chapas 
finas. 
• onde for possível escolher o procedimento de soldagem, o processo e a técnica 
deveriam apontar para depositar o metal de solda tão rápido quanto possível; 
usar o processo MIG no lugar de soldagem manual ou oxigás, e soldagem 
mecanizada no lugar de soldagem manual, por exemplo, constituem-se em 
boas práticas. 
• em longos passes, a solda inteira não deve ser completada em uma única 
direção; as técnicas de passe a ré ou passe salteado (peregrino) devem ser 
usadas sempre que possível. 
 
11 DISTORÇÃO - TÉCNICAS CORRETIVAS 
 
Todo esforço deveria ser feito na fase de projeto a fim de evitar distorção e 
durante a fase de fabricação usando procedimentos satisfatórios. Como sempre 
não é possível evitar distorção durante fabricação, podem ser empregadas várias 
técnicas de correção bem estabelecidas. 
 
Porém, o retrabalho para corrigir a distorção geralmente é caro e precisa de 
pessoas com habilidade considerável para evitar danificar o componente. Neste 
assunto, diretrizes gerais são fornecidas para uma melhor prática de como corrigir 
distorção usando técnicas mecânicas ou térmicas. 
 
11.1 Técnicas mecânicas 
As técnicas mecânicas principais são martelamento e a prensagem. O 
martelamento além de causar dano à superfície pode causar endurecimento por 
trabalho a frio( encruamento). 
 
Em casos de abaulamento ou distorção angular, o componente completo pode ser 
endireitado diretamente em uma prensa sem as desvantagens do martelamento. 
São inseridos dispositivos adequados entre o componente e a base da prensa. 
 
 
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CETRE-Curso de Inspetor de Soldagem Nível 1 
É importante impor uma carga suficiente pois uma parte da deformação será 
elástica, por isso uma carga um pouco acima da carga normal permitirá ao 
componente assumir sua forma correta após o descarregamento da prensa . 
 
 
 
Fig. 14 uso de prensa para corrigir abaulamento em juntas em T [5]. 
 
Em componentes longos, a distorção é progressivamente eliminada em uma série 
de prensagens com pequenos incrementos de carga; agindo cada um sobre um 
comprimento curto. 
 
No caso de flange a carga deveria agir na borda para prevenir dano nos pontos 
onde a carga for aplicada. Só com carregamento em muitos casos não será 
possível se endireitar totalmente um determinado componente que tenha formas 
peculiares,nesse caso pode ser preciso fazer uso de uma forma ou matriz para 
endireitá-lo 
 
As melhores práticas no endireitamento mecânico 
 
O seguinte deveria ser adotado ao se usar técnicas de prensagem para remover 
distorção: 
 
• O uso correto de calços e dispositivos além da precisão da carga aplicada devolverão 
o componente à forma correta. 
• Verifique se o componente é apoiado adequadamente durante a prensagem para 
prevenir abaulamento. 
• Use uma forma ou matriz para endireitar ou produzir uma curvatura em formas 
específicas de peças de geometria complicada 
• Como pedaços de dispositivos que não estejam presos podem voar para fora, a 
seguinte prática de segurança deve ser adotada. 
• Aparafuse os dispositivos na base e na cabeça da prensa. 
• Use uma chapa de metal de espessura suficiente como dispositivo de proteção, para o 
caso de ocorrer a projeção de alguma peça ou componente em alta velocidade. 
• Retire o pessoal da área de perigo, ou se não existir uma área restrita para esse tipo 
de operação, realize essa operação na hora do almoço, do jantar ou durante um 
horário fora do expediente normal. 
 
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CETRE-Curso de Inspetor de Soldagem Nível 1 
11.2 Técnicas térmicas 
O princípio básico das técnicas térmicas é criar tensões locais suficientemente 
altas de forma que ao esfriar, o componente é devolvido a sua forma. 
 
 
 
Fig. 15 aquecimento seguido de resfriamento localizado para corrigir distorção [5]. 
 
Isto é conseguido aquecendo-se o material localmente a uma temperatura onde 
ocorrerá deformação plástica , como o material quente tem baixo limite de 
escoamento e tenta se expandir contra o metal frio adjacente que tem limite de 
escoamento mais alto. Ao se resfriar e contrair a área aquecida tentará encolher 
a um tamanho menor do que antes de ser aquecida. 
 
As tensões geradas assim trarão o componente para forma exigida. (Veja Fig. 15) 
Então, o aquecimento local é um dos meios relativamente mais simples e mais 
efetivos de se corrigir distorção de soldagem. 
 
O nível de contração é determinado pelo tamanho, pelo número, pelo local e pela 
temperatura das zonas aquecidas. 
 
A espessura e o tamanho da chapa determinam a área da zona aquecida. O 
número e a localização das zonas de aquecimento são em grandeparte uma 
questão de experiência. 
 
Para novos trabalhos, serão necessários testes para quantificar o nível de 
contração. Aquecimento por pontos, em linha, ou em forma de cunha, e várias 
técnicas de aquecimento e resfriamento podem ser usadas na correção térmica da 
distorção. 
 
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CETRE-Curso de Inspetor de Soldagem Nível 1 
Aquecimento pontual 
O aquecimento pontual (Fig. 16), é usado para remover ondulação , por exemplo 
quando uma chapa relativamente fina foi soldada a uma armação rigida. 
 
A distorção é corrigida por aquecimento pontual no lado convexo. Se a ondulação 
for regular os aquecimentos podem ser aplicados simetricamente, começando no 
centro da ondulação e trabalhando de dentro para fora. 
 
 
 
Fig. 16 - Aquecimento pontual para corrigir ondulação [5]. 
 
 
Aquecimento em linha 
O aquecimento em linhas contínuas é usado freqüentemente para corrigir 
distorção angular, por exemplo, em soldas em ângulo (Fig.17). 
 
O componente está sendo aquecido ao longo da linha da junta soldada mas no 
lado oposto da solda, assim as tensões induzidas puxarão a borda de volta a sua 
posição original. 
 
Fig. 17 - Aquecimento em linha para corrigir deformação angularem uma solda em ângulo. 
 
Aquecimento em cunha 
Pra se corrigir distorção em montagens complexas maiores pode ser necessário 
aquecer grandes áreas além de empregar aquecimento em linha. O mais comum 
é contrair só uma parte da peça para devolver o material à sua forma original. 
 
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CETRE-Curso de Inspetor de Soldagem Nível 1 
 
 
Fig. 18 - Uso de aquecimento em cunha para endireitar chapa. 
 
Além de aquecimento em linha pode-se usar uma zona de aquecimento em forma 
de cunha, (Fig.18) da base até a ápice da cunha o perfil de temperatura deve ser 
uniforme ao longo da espessura. Para material de seção mais grossa, pode ser 
necessário usar duas tochas, uma em cada lateral da chapa. 
 
Como uma diretriz geral, para endireitar uma chapa abaulada (Fig. 18) as 
dimensões da cunha devem ser: 
 
• Comprimento de cunha – 2/3 da largura da chapa 
• Largura da cunha (base) – 1/6 de seu comprimento (da base para a ápice) 
 
O grau de endireitamento será tipicamente 5 mm para uma chapa de 3 m de 
comprimento. 
 
Aquecimento em forma de cunha pode ser usado para corrigir distorção em uma 
variedade de situações (Fig. 19): 
 
• Chapa laminada que precisa de correção em ambas as faces, (Fig. 19a). 
• Ondulação na extremidade da chapa , eliminando a necessidade de 
calandragem (Fig. 19b) 
• Montagem em forma de caixa (Fig. 19c) 
 
 
(a) (b) (c) 
 
Fig. 19 - O aquecimento em cunha pode ser usado para corrigir distorção 
em diversas situações 
 
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CETRE-Curso de Inspetor de Soldagem Nível 1 
Precauções gerais 
 
Os perigos de usar uma temperatura ou taxa de aquecimento muito alta são o 
risco de contrair muito mais do que o necessário ou provocar uma transformação 
metalurgica não desejada no material. 
 
Como regra geral, quando se corrige distorção em aços a temperatura da área 
aquecida deveria ser restrita entre 600 e 650°C (vermelho cereja). 
 
Se o aquecimento for suspenso, ou o aquecimento for perdido por qualquer razão, 
o operador tem que permitir que o metal resfrie lentamente e então deve começar 
novamente. 
 
A melhor prática para correção de distorções através de aquecimento 
térmico 
O seguinte deveria ser adotado como regras ao se usar técnicas térmicas para 
remover distorção: 
 
• Use aquecimento por ponto para remover ondulação em estruturas de chapa 
fina. 
• Além de aquecimento por pontos, use a técnica de aquecimento em cunha. 
• Use aquecimento em linha para corrigir deformação angular em chapas. 
• Restrinja a área de aquecimento para evitar encolher demais o componente. 
• Limite a temperatura entre 600 e 650°C (vermelho cereja) em aços carbono 
para prevenir danos metalúrgicos. 
• Em aquecimento de cunha, aqueça da base para o ápice da cunha, penetre 
uniformemente pela espessura da chapa e mantenha uma temperatura 
uniforme. 
 
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29 
CETRE-Curso de Inspetor de Soldagem Nível 1 
12 REFERÊNCIAS 
 
MACHERAUCH, E. and WOHLFAHRT, H. Different sources of residual stress as a 
result of welding. Welding Inst. Conference “Residual Stresses in Welded 
Construction and Their Effects”, London, 15-17 November 1977, 267-82. 
 
Control of distortion in welded fabrications, 2nd ed. Abington, Welding Institute, 
1968. 
 
JONES, W. K. C. and ALBERRY, P. J. 'A model for stress accumulation in steels 
during welding'. Welding Inst. Conference “Residual Stresses in Welded 
Construction and Their Effects”, London, 15-17 November 1977, 15-26. 
 
Residual Stress, Abington, Welding Institute, 1981. 
 
Site: www.twi.co.uk, visitado em outubro/2004. 
 
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30CETRE- Curso de Inspetor de Soldagem Nível 1
EXERCÍCIOS SOBRE CONTROLE DE DEFORMAÇÕES
1. Assinale a(s) afirmativa(s) correta(s):
a) O empenamento para ocorrer, na soldagem de chapas de aço carbono, só depende do
processo de soldagem utilizado
b) A deformação angular pode ocorrer mesmo na soldagem em junta de topo de chapa de
aço carbono com chanfro em X segundo a seqüência de deposição dos passes de solda
c) A contratação longitudinal na soldagem de juntas de topo só depende da área da seção
transversal da zona fundida da solda
d) A contratação transversal na soldagem de juntas de topo de chapas de aço carbono
depende da seção transversal das chapas
2. Dentre as alternativas abaixo, assinale aquela que indica propriedades desejáveis a
um bom dispositivo de fixação e montagem na soldagem de junta de topo em aço
carbono:
a) Ser fabricado em aço inoxidável
b) Permitir a livre contratação transversal
c) Permitir o livre embicamento
d) Impedir a contração longitudinal do cordão de solda
3. O empenamento na soldagem de chapas finas de aço carbono será evitado quando
se utiliza:
a) Dispositivos auxiliares de fixação e montagem (cachorros)
b) Processos de soldagem que propiciemum maior aporte de calor
c) O pré-aquecimento na soldagem
d) Chapas acima de sua espessura crítica
4. Um procedimento para correção de deformações pelo aquecimento localizado na
soldagem de aço carbono, deve ter como temperatura máxima do aquecimento
localizado uma temperatura menor que:
a) 720ºC
b) 723ºC
c) 650ºC
d) 700ºC
5. Qual o principal tipo de deformação que ocorre na soldagem de chapas de aço
carbono, em juntas de ângulo, sendo as chapas de espessura de 25 milímetros?
a) Empenamento
b) Contratação transversal
c) Contratação longitudinal
d) Deformação angular
6. Das recomendações abaixo, indique aquela mais adequada á fabricação de perfis
metálicos compostos por chapas soldadas, do ponto de vista do controle de
deformações:
a) Usar chanfros em V
b) Usar a soldagem com passe á ré
c) Evitar a decoesão lamelar
d) Aproximar e balancear as soldas em torno da linha neutra
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31CETRE- Curso de Inspetor de Soldagem Nível 1
7. Dentre os recursos descritos abaixo, indique aquele que deverá minimizar as
deformações devido à soldagem:
a) Executar sempre a soldagem com o reforço máximo permitido
b) Usar sempre que possível chanfro em V
c) Utilizar processos de soldagem que tenham altas velocidades de avanço da poça em
fusão
d) Usar sempre chanfros e processos que propiciem a menor zona fundida
8. Assinale a(s) afirmativa(s) correta(s):
a) A deformação angular é provocada pela assimetria na zona fundida em relação á linha
neutra na soldagem de juntas de topo em aço carbono
b) A contratação transversal da solda de um junta de topo em uma chapa de aço carbono é
diretamente proporcional ao módulo de elasticidade do aço da chapa
c) O empenamento na soldagem de chapas finas em juntas de topo só ocorre quando o
chanfro da junta é assimétrico
d) O recurso para se minimizar a contração longitudinal da soldagem de junta de topo é a
não utilização de dispositivos de fixação e montagem (cachorro)
9. Das recomendações abaixo, indique aquela que se aplica quando se deseja
estabelecer uma seqüência de execução de solda de uma estrutura ou equipamento
metálico, do ponto de vista do controle de deformações:
a) Utilizar, sempre que possível, o martelamento associado com a soldagem com passe a
ré, independente da seqüência de soldagem
b) Utilizar seqüência que permita, sempre que possível, a livre deformação longitudinal e
que restrinja a contração transversal
c) Formar e soldar primeiro os subconjuntos da estrutura ou equipamentos e depois soldar
estes subconjuntos entre si, procurando, sempre que possível, estabelecer uma simetria
na seqüência da montagem e soldagem destes subconjuntos
d) Executar as soldas na ordem do comprimento das mesmas, isto é, iniciando com as de
comprimento maior e terminando com as de comprimento menor
10. Na soldagem de uma junta de topo de duas chapas de aço carbono, o metal de adição
a ser empregado poderá ser escolhido dentro de três opções apresentadas abaixo.
Tendo em vista minimizar deformações, escolha o metal de adição mais indicado:
Módulo de
Elasticidade 106
psi
Limite de
Escoamento 103
psi
Coef. De
Dilatação
Térmica Micro.
Pol/Pol/º F
Condutividade
Térmica
Cal/cm/cm/º C/seg
.
Metal de Base 40 54 8 0,12
Metal de Adição 1 42 52 10 0,12
Metal de Adição 2 40 52 6 0,12
Metal de Adição 3 42 52 12 0,11
Resposta:
a) Metal de Adição 1
b) Metal de Adição 2
c) Metal de Adição 3
d) Qualquer um dos metais de adição
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32CETRE- Curso de Inspetor de Soldagem Nível 1
11. A fabricação do caso de um determinado trocador de calor com chapas de aço
carbono envolve as seguintes operações: oxi-corte, esmerilhamento, calandragem,
soldagem, usinagem e tratamento térmico. Indique a seqüência desejável de
operações para minimizar deformações:
a) Oxi-corte, esmerilhamento, calandragem, soldagem, usinagem e tratamento térmico
b) Oxi-corte, esmerilhamento, calandragem, usinagem, tratamento térmico e soldagem
c) Oxi-corte, esmerilhamento, calandragem, tratamento térmico, soldagem e usinagem
d) Oxi-corte, esmerilhamento, calandragem, soldagem, tratamento térmico e usinagem
12. Para a soldagem de uma junta de topo em aço carbono são propostos três processos
de soldagem, cujas curvas de repartição térmica estão desenhadas abaixo. Assinale
o processo que menor deformação deverá provocar:
Resposta:
a) Processo A
b) Processo B
c) Processo C
d) A deformação será igual nos três processos
13. Qual das variáveis abaixo deve constar obrigatoriamente de um procedimento de
correção de deformação por meio do aquecimento localizado:
a) Tipo de gás combustível empregado
b) Tipo de maçarico a ser empregado
c) Forma da região a ser aquecida
d) Temperatura máxima da região a ser aquecida
e) Apenas duas delas
14. Descreva um procedimento para correção de pequenas deformações angulares
ocorridas na soldagem de uma tubulação de aço carbono ∅∅ = 8” (203mm), espessura
de 12,7mm, conforme croqui abaixo:
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CAPÍTULO 3
METAIS DE BASE
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2 CETRE -Curso de Inspetor de Soldagem Nível 1 
 
Índice 
1 METAIS DE BASE.........................................................................................................3 
1.1 Designação............................................................................................................................. 3 
2 DIFERENÇA ENTRE CLASSIFICAÇÃO E ESPECIFICAÇÃO....................................3 
2.1 Designação SAE .................................................................................................................... 4 
3 ESPECIFICAÇÕES ASTM (ASME) ..............................................................................5 
3.1 Especificações gerais............................................................................................................. 6 
4 AÇOS INOXIDÁVEIS.....................................................................................................7 
4.1 Aplicações ............................................................................................................................ 10 
4.2 Aços inoxidáveis Austeníticos .............................................................................................. 10 
4.3 Aços Inoxidáveis Ferríticos .................................................................................................. 11 
4.4 Aços Inoxidáveis Martensíticos............................................................................................ 12 
5 FORMA DE APRESENTAÇÃO...................................................................................12 
6 REFERÊNCIAS............................................................................................................12 
 
Elaboração: M. Eng. Claudinei Ferreira e Tecgª Fernanda Laureti 
Revisão: Prof. Eng. Manuel Saraiva Clara
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https://www.docsity.com/?utm_source=docsity&utm_medium=document&utm_campaign=watermark3 CETRE -Curso de Inspetor de Soldagem Nível 1 
 
1 METAIS DE BASE 
 
1.1 Designação 
Uma designação é a identificação específica de cada grau, tipo, ou classe de aço 
por um número, letra, símbolo, nome, ou outro tipo de combinação satisfatória. 
Sendo únicos, classificavam um aço em grau, tipo e classe. 
 
Na indústria do aço, eles têm usos muito específicos: o grau é usado para denotar 
composição química; o tipo é usado para indicar o método de desoxidação, por 
exemplo; e a classe é usada para descrever algum outro atributo, como nível de 
resistência mecânica ou de acabamento superficial. 
 
Nas especificações ASTM, porém, estas condições são diferentes. Um aço tipo 
ASTM A533, por exemplo, o grau denota a composição química, enquanto a 
classe indica o nível de resistência mecânica. 
 
Em um aço ASTM A515, o grau identifica o nível de resistência mecânica e o 
conteúdo de carbono máximo permitido, pois esta especificação depende da 
espessura da chapa e nível de resistência mecânica. Em um aço ASTM A302 o 
grau denota exigências para composição química e propriedades mecânicas. 
 
Em aços ASTM A514 e A517 que são especificações de aços laminados em 
chapa estrutural para alta resistência temperados e revenidos, e aplicações em 
vasos de pressão, respectivamente, cada um contém várias composições que 
podem prover as propriedades mecânicas exigidas. Porém, o aço A514 tipo A tem 
a composição idêntica a do aço A517 grau A. 
 
A composição química é sem dúvida a base mais usada para classificação ou 
designação de aços. O sistema mais usado de designação nos Estados Unidos é 
da Sociedade de Engenheiros Automóvel (SAE) e o Instituto Americano de Ferro e 
Aço (AISI). O Sistema de Numeração Unificado (UNS) também está sendo usado 
com freqüência crescente. 
 
2 DIFERENÇA ENTRE CLASSIFICAÇÃO E ESPECIFICAÇÃO 
 
O prefácio da norma ASTM define especificação e classificação conforme abaixo. 
 
Especificação: é uma descrição precisa de um conjunto de requisitos a serem 
satisfeitos pelo material, produto, sistema ou serviço, indicando os procedimentos 
de verificação dos requisitos a serem satisfeitos, quando aplicáveis. 
 
Classificação: é uma sistemática de arranjo ou divisão de materias, produtos, 
sistemas ou serviços em grupos baseado na similaridade de características como 
origem, composição, propriedades ou uso. 
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4 CETRE -Curso de Inspetor de Soldagem Nível 1 
2.1 Designação SAE 
A Society of Automotive Engineers – SAE, adota um sistema de números para 
identificar e descrever tipos de aço para uso geral assim como para aços usados 
em outras indústrias que não automotivas. 
 
Neste sistema, a identificação do aço é descrita por 4 dígitos. O primeiro número 
indica o tipo do aço ou o(s) principal(ais) elementos de liga do aço. 
 
O segundo número representa aproximadamente a quantidade do principal 
elemento de liga em porcentagem, os dois números finais representam o conteúdo 
de carbono em porcentagem. Codificação do primero dígito: 
 
SAE X X XX 
 
 
Tipo do Aço (conf. Tabela) principal elemento de liga % de carbono x 100. 
 
 
 
 
Exemplo: Aço SAE 1020 - Significa um aço carbono (1), não ligado (0), com 
aproximadamente 0,20% de carbono (20). 
 
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5 CETRE -Curso de Inspetor de Soldagem Nível 1 
3 ESPECIFICAÇÕES ASTM (ASME) 
 
 
ASTM X YYY - ZZ (W W W W ) L 
1 2 3 4 5 
 
 
1 - Este dígito representado por letra maiúscula significa: 
 
Dígito Significado 
A Metais Ferrosos 
B Metais não ferrosos 
C Aglutinantes, cerâmicas, concretos e materiais de alvenaria. 
D Materiais Diversos 
E Outros objetivos 
F Materiais para aplicações especificas 
G Corrosão, deterioração e degradação de materiais. 
ES Padrões de emergência 
P Propostas 
 
 
2 - Estes dígitos correspondem a numeração sequencial da norma, por exemplo 
ASTM E -“112”. 
 
3 - Esse dígito indica o ano da emissão, de adoção como norma ou da última 
revisão. 
 
4 - Esse dígito quando existente é colocado entre parênteses e serve para indicar 
o ano da última reaprovação, sem alteração, da norma. 
 
5 - Este dígito quando existir é representado por uma letra Grega ε (épsolon) a 
qual representa que a norma sofreu uma alteração editorial antes da reaprovação 
ou da revisão. 
 
 
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6 CETRE -Curso de Inspetor de Soldagem Nível 1 
 
As normas mais usadas para produtos de aço nos Estados Unidos são 
publicadas pela ASTM. Muitas especificações da ASTM se aplicam a produtos 
específicos, como A574 aço liga usado em parafusos ALLEN sem cabeça. Estas 
especificações geralmente são orientadas para desempenho do produto 
fabricado. 
 
As especificações ASTM representam um consenso entre produtores, fabricantes, 
e usuários de produtos laminados de aço. Em muitos casos, as dimensões, 
tolerâncias, limites, e restrições nas especificações de ASTM é semelhante ou 
igual para os produtos correspondentes das normas AISI. 
 
Muitas das especificações de ASTM foram adotadas pela Sociedade Americana 
de Engenheiros Mecânicos (ASME) com pequena ou nenhuma modificação; 
ASME usa o prefixo S e a designação ASTM para estas especificações. Por 
exemplo, ASME-SA213 e ASTM A 213 são idênticos. 
 
Os produtos podem ser identificados pelo número da especificação ASTM para a 
qual eles são feitos. O número consiste da letra A (para materiais ferrosos) e um 
número serial arbitrário. Porém, somente o número de especificação nem sempre 
é adequado para descrever um produto de aço completamente. 
 
Por exemplo, A434 é a especificação para barras de aço de liga tratadas 
termicamente (temperada e revenida). Para descrever completamente barras de 
aço indicadas por esta especificação, o grau (designação de SAE-AISI neste caso) 
e a classe (nível de carga exigida) deve também ser indicada. 
 
A especificação do aço ASTM A434 cita também normas complementares, através 
de referência, dois padrões para métodos de ensaio (A370 para ensaios 
mecânicos e E112 para determinação de tamanho de grão) e a A29 que especifica 
as exigências gerais para produtos em barra. 
 
3.1 Especificações gerais 
Várias especificações ASTM, como A20 placa de aço usada para vasos de 
pressão, contém as exigências gerais mais comuns a cada membro de uma ampla 
família de produtos de aço. 
 
Estas especificações gerais são completadas freqüentemente por especificações 
adicionais que descrevem uma forma de laminação diferente ou alguma operação 
intermediária usada durante a fabricação. 
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https://www.docsity.com/?utm_source=docsity&utm_medium=document&utm_campaign=watermark7 CETRE -Curso de Inspetor de Soldagem Nível 1 
 
ASTM A1008 Structural Steel Mechanical Property Requirements 
ASTM 
Designation 
Yield Strength Minimum, 
ksi 
Tensile Strength Minimum, 
ksi 
Elongation in 2" 
Minimum, %. 
Grade 25 25 42 26 
Grade 30 30 45 24 
Grade 33* 33 48 22 
Grade 40* 40 52 20 
Grade 80 80 82 (a) 
 
(a) No requirement 
* Grade 33 and Grade 40 are specified as Type 1 or Type 2 depending upon the desired chemical 
composition. 
 
4 AÇOS INOXIDÁVEIS 
 
Classificação conforme norma AISI. 
 
AISI X YY ZZ 
 
 
Tipo do Aço (conf. Tabela) seqüencial sufixo. 
 
Tipo de aço 
 
Série Tipo 
200 Aços inoxidáveis austeníticos ao Mn 
300 Aços inoxidáveis austeníticos ao Cr-Ni 
400 Aços inoxidáveis ferríticos ou martensíticos 
 
Seqüencial: número seqüencial usado para designar as diferentes ligas para o 
mesmo tipo ou série, não há lógica, a única coisa que se sabe é que a liga AISI 
304 é diferente da liga AISI 309, para saber onde está a diferença deve-se 
consultar as tabelas das normas correspondentes ao produto. 
 
Sufixo: este sufixo é usado para designar alguma característica especial da liga 
como teor de carbono ou outro elemento químico com faixa restrita, porém para 
saber onde está a restrição deve-se consultar as tabelas das normas 
correspondentes ao produto. 
 
Ex: L - Low carbon – Baixo carbono 
 H - High Carbon – Alto carbono 
 N - indica que existe uma faixa restrita para o elemento químico Nitrogênio 
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8 CETRE -Curso de Inspetor de Soldagem Nível 1 
Exemplo de Tabela de Composição Química (extraída da norma ASTM A 249) 
 
 
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9 CETRE -Curso de Inspetor de Soldagem Nível 1 
Aços inoxidáveis são ligas à base de ferro que contém pelo menos 11% Cr. 
Poucos aços inoxidáveis contém mais de 30% Cr ou menos de 50% Fe. Os aços 
inoxidáveis são resistentes à corrosão devido ao fenômeno da passividade. 
 
Os elementos de liga presentes nos aços inoxidáveis reagem com muita facilidade 
com o meio ambiente e um deles em particular, o cromo, ajuda a formar um filme 
fino e aderente que protege o material de subseqüentes ataques corrosivos. Este 
filme é conhecido como filme passivo. 
 
O filme passivo dos aços inoxidáveis resulta da reação entre o material e a água, 
sempre presente no meio ambiente (a umidade do ar condensa sobre a superfície 
fria do metal). 
 
O produto dessa reação é um oxi-hidróxido de cromo e ferro, sendo que na região 
mais próxima da superfície metálica predomina um óxido e na região mais próxima 
ao meio ambiente predomina um hidróxido. Com o decorrer do tempo a camada 
de óxido aumenta, não acontecendo o mesmo com a camada de hidróxido e, 
aparentemente, existe um enriquecimento do filme passivo. 
 
Apesar de invisível, estável e com espessura finíssima, essa película é muito 
aderente ao inox e tem sua resistência aumentada à medida que é adicionado 
mais cromo à mistura. 
 
Outros elementos como níquel, molibdênio e titânio, por exemplo, permitem que o 
inox seja dobrado, soldado, estampado e trabalhado de forma a poder ser utilizado 
nos mais variados produtos. 
 
A seleção correta do tipo de inox e de seu acabamento superficial é importante 
para assegurar uma longa vida útil ao material. 
 
O carbono normalmente está presente em quantias que variam de menos que 
0,03% para mais de 1,0% para alguns aços inoxidáveis martensíticos. 
 
A seleção de aços inoxidáveis pode estar baseada na resistência à corrosão, 
características de fabricação, disponibilidade, propriedades mecânicas em faixas 
de temperatura específicas e custo do produto. Porém, a resistência à corrosão e 
as propriedades mecânicas normalmente são os fatores mais importantes quando 
se faz a seleção para uma determinada aplicação. 
 
Aços inoxidáveis geralmente são divididos em cinco grupos: aços inoxidáveis 
martensíticos, aços inoxidáveis ferríticos, aços inoxidáveis austeníticos, aços 
inoxidáveis duplex (ferríticos-austeníticos), e aços inoxidáveis endurecíveis por 
precipitação. 
 
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10 CETRE -Curso de Inspetor de Soldagem Nível 1 
4.1 Aplicações 
Durante anos, aços inoxidáveis se tornaram firmemente estabelecidos como 
materiais para utensílios de cozinha, prendedores, talheres, material arquitetônico 
decorativo, e equipamento para uso em plantas químicas, leiterias e plantas de 
processamento de alimentos, aplicações de serviço de saúde pública, petróleo e 
plantas petroquímicas, plantas têxteis e farmacêuticas e a indústrias de transporte. 
 
Algumas destas aplicações envolvem exposição a temperaturas elevadas ou 
criogênicas; os aços inoxidáveis austeníticos são bem adequados a qualquer tipo 
dos serviços descritos acima. 
 
Área Descrição 
Cutelaria Aplicado na fabricação de talheres, baixelas e panelas. 
Construção Civil 
 Utilizado em projetos arquitetônicos que vão desde um simples corrimão 
ou guarda-corpo até o revestimento de fachadas, o inox permite 
versatilidade na decoração de ambientes. Utilizado largamente em pias e 
cubas, também é aplicado em esquadrias. 
 Bonito, resistente, fácil de instalar e com baixo custo de manutenção. 
Indústria química 
 Mantém suas propriedades mesmo quando há mudanças bruscas de 
temperatura ou quando é exposto à corrosão, o inox é muito utilizado na 
indústria química, seja em tanques de armazenamento de produtos, em 
tubulações de circulação de líquidos e gases ou nas demais peças e 
equipamentos. 
Indústria 
alimentícia 
 De fácil limpeza, o aço inox assegura melhores condições higiênicas, o 
que garante a sua larga utilização nas indústrias de bebidas e alimentos. 
 As exigências de qualidade na prestação de serviços vêm ampliando o 
espaço do inox também em lanchonetes, bares e restaurantes. O material 
deixa de ser visto apenas em panelas, pias e fogões para ganhar também 
as paredes e balcões. 
Móveis 
 Os procedimentos de desinfecção utilizados em ambientes hospitalares 
são determinantes para a utilização do inox. Porém, cada vez mais, o 
material ganha espaço no mobiliário das residências brasileiras, onde 
traduz requinte e sofisticação. 
Bens de Consumo 
Duráveis 
 A beleza, aliada à resistência, garante a presença do inox em produtos 
como geladeiras, fogões, máquinas de lavar roupas, lava-louças, fornos 
de microondas, fornos elétricos e outros bens de consumo duráveis. 
 
4.2 Aços inoxidáveis Austeníticos 
Aços ao manganês não são endurecíveis através de tratamento térmico e não 
são magnéticos na condição recozida. Eles podem ficar ligeiramente magnéticos 
quando trabalhados à frio ou soldados. Isto ajuda identificar esta classe de aços 
inoxidáveis.