Soldagem subaquática

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Solda subaquática
Universidade São Francisco
Gabriel Cruz Buffa RA: 004201603238
Daniel Leão Louro RA: 004201602985
Felipe Tavares Ramalho RA: 004201200297
Engenharia Mecânica
Docente: Osmar Bagnato
Matéria: Processos Metalúrgicos de Fabricação 
Campinas 2017
Conteúdo
 Histórico
 Fundamentos e Princípios
 Processos
 Ferramentas
 Matéria prima
 Microestruturas
 Defeitos
 Vantagens e Desvantagens
 Mercado
 Custos
 Aplicação
 Conclusão
Histórico
 Desenvolvido na Rússia em 1939.
 Utilizado principalmente para reparos em cascos de barcos e estruturas portuárias.
 A Marinha Norte-Americana adota o sistema e desenvolve uma séria de inovações.
 Em 1973 as industrias petrolíferas migram para costa marítima, construindo estruturas
gigantescas repletas de vigas e tubulações submersas, estruturas essas que
precisavam de reparos.
 Com a alta do petróleo e a necessidade de solda de reparo, o processo de solda
subaquática sofreu um estimulo enorme.
 Junto com o desenvolvimento de estruturas energéticas, petrolíferas e navais está o
processo de solda subaquática, que nos dias atuais é muito desenvolvido.
Fundamentos e Princípios
Solda molhada
 Soldagem a arco elétrico com eletrodos revestidos especiais, conhecido como
SMAW (Shielded Metal Arc Welding).
 O calor gerado pelo arco elétrico funde o metal, a alma do eletrodo e seu
revestimento de fluxo.
 A escória liquida e a decomposição do material geram gases que protegem o
metal de solda da contaminação.
 Contato direto com o meio líquido.
1.Revestimento de Fluxo
2.Vareta (Alma)
3.Gás de proteção
4.Poça de fusão
5.Metal base
6.Metal de solda
7.Escória solidificada
Diagrama Soldagem a arco elétrico com eletrodo revestido
Fundamentos e Princípios
Solda Seca
 Tipos de solda podem variar de acordo com o material a ser soldado, podendo ser
MIG, MAG, TIG, Arco elétrico entre outros.
 Não tem contato direto com a água.
 Processo proporciona soldas de alta qualidade.
 Demora na montagem das câmaras isoladas da água.
Matéria Prima
São muito utilizados:
 Eletrodos revestido e impermeabilizados com uma solução de celulose.
 Aço Carbono.
 Aços Inoxidáveis.
 Ferro Fundido.
Processos
Os processos de solda subaquática são de uma complexibilidade enorme, e devem ser
estudados e escolhidos de forma correta, evitando todo o tipo de risco desnecessário,
e que colocaria o soldador e o mergulhador em risco eminente. Diante dessas
características podemos analisar os princípios de cada processo existente quando o
assunto é solda subaquática.
Processo Molhado
O processo de soldagem em si é muito parecido com o processo de soldagem feito
em terra, bem simples de se fazer, porem o fator que dificulta as coisas é a água, por
causa dela medidas de segurança e alterações no processo devem ser feitas, como o
material utilizado na solda tem que ser impermeável, equipamento para o
mergulhador e o soldador, suprimento de oxigênio e mais alguns outros fatores que tem
de ser observados.
 Ângulo do eletrodo
 Velocidade de avanço
 Potência do maquinário
 Acabamento
Processo Molhado
Reparos em hélice de embarcações
Processo Seco
Utilizando este processo existem varias maneiras de se realizar a solda, as câmaras
montadas para isolar o local do meio aquoso podem ser montadas de diferentes
maneiras, se adequando as dificuldades.
Existem casos em que o soldador e o mergulhador ficam dentro das câmaras,
totalmente isolados da água, e também existem casos em que apenas os braços do
soldador ficam isolados. Cada processo tem seus próprios métodos de ser realizado e
necessita de diferentes montagens.
 Ângulo de solda
 Velocidade de avanço
 Escolha do material adequado
Processo Seco
Câmaras de soldagem seca
Ferramenta
 A geometria da ferramenta depende do processo a ser utilizado, no caso da solda 
molhada o uso de eletrodos é o mais comum, e no caso de solda seca TIG, MIG e 
MAG são as principais.
 A velocidade de avanço da solda é muito importante, e o impacto se a 
velocidade escolhida não for a correta pode prejudicar toda a solda.
 A espessura da chapa a ser soldada (Tubos, vigas, caixotes e etc) deve ser sempre 
compatível com o tipo de solda e material escolhido para a soldagem.
 Todas as ferramentas são de um porte menor em relação as utilizadas em soldas 
convencionais, isso devido a dificuldade de carregar todo o material.
Ferramenta
Microestrutura
 Material Base – É o material que não foi afetado pelo processo de soldagem, seja 
pelo ponto de vista da deformação plástica seja do ponto de vista térmico.
 Zona Termicamente Afetada (ZTMA) – Devido as temperaturas elevadas nessa 
região, os precipitados podem ser dissolvidos e as discordâncias aniquiladas, o 
material sofre deformação plástica.
 Zona Afetada pelo Calor (ZAC) – Nessa região as propriedades da microestrutura do 
material são afetadas somente pelo calor originado no processo de soldagem, não 
havendo deformação mecânica.
 Zona de Mistura – É o centro da solda, ela difere do restante da ZTA, pois o material 
pode ter sido recristalizado durante a operação de soldagem.
Vantagens e 
Desvantagens
Vantagens
Soldagem Seca
 Quantidade de processos de soldagem 
disponíveis grande
 Tratamentos térmicos podem ser 
realizados
 Ausência de água
 Sem interferência por correntes de água
Soldagem Molhada
 Pode ser realizada em áreas de difícil 
acesso
 Na falta de material ou em caso de 
emergência o acesso é rápido
 Materiais leves e pequeno
 Mais barato e rápido
Desvantagens
Soldagem Molhada
 Difícil montagem das câmaras secas nos 
locais de trabalho
 Segurança dos soldadores quando a 
pressão na câmara é diferente da 
pressão externa
 Custo do processo é elevado
 Demanda muito tempo
Soldagem Molhada
 Propriedades das soldas inferior ao 
processo a seco
 Defeitos e descontinuidades no metal 
base
 As corrente de água existentes afetam o 
trabalho dos soldadores
 Visibilidade afetada
Defeitos
 Fissuração a frio pela presença de hidrogênio 
 Porosidade
 Perda de elementos da liga, causando diminuição das propriedades mecânicas
 Alteração da estabilidade do arco elétrico
Defeitos – Fissuração a frio
Superfície de fratura de corpos de
prova com soldas feitas ao ar e
subaquática molhada realizadas a
10 e 60 metros de profundidade.
Defeitos - Porosidade
Macrografias de soldas
subaquáticas molhadas
feitas a 10 e 60 metros de
profundidades. As setas
indicam as direções das
medições de dureza.
Mercado Mundial
A utilização de solda subaquática no mundo vem crescendo com o decorrer dos anos,
isso devido ao crescimento das industrias que necessitam que suas estruturas estejam
em contato com a água, seja ela salgada ou doce, industrias essas petrolíferas, navais,
energéticas e etc.
Como consequência do mercado aquecido para esses tipos de indústria, a solda
subaquática só tende a crescer, cada vez mais investimento é feito na área, gerando
estudos e melhorias significativas no processo
Mercado Nacional
Quando se trata do mercado nacional, a solda subaquática é utilizada com relativa
frequência, isso devido ao grande número de plataformas petrolíferas e a indústria
naval que temos no país. A manutenção dos equipamentos é constante, por isso a
necessidade do processo de solda, mantendo assim o mercado de solda subaquática
no Brasil com grande demanda.
Custo
Relação de custos:
 Mão de obra varia entre R$ 12.000 e R$ 40.000
 Custos do processo – Seco = Muito caro
Molhado = Barato
 Licenças e certificados são necessários, gerando custo adicional 
Novas Tecnologias 
Atualmente na construção de tubulações submersas, os soldadores não estão sendo mais
solicitados como antigamente, isso graças a robôs que soldam os tubos de forma
automática, rápida e seca sem nenhum grande problema. A otimização dos processos de
solda estão possibilitandoque a construção de estruturas submersas sejam construídas
cada vez mais rapidamente e com maior qualidade final.
Aplicações
 Reparo de estruturas Offshore.
 Tubulações Submersas.
 Reparos em instalações portuárias.
 Usinas nucleares.
 Usinas hidroelétricas.
Petrobras
Manutenção das plataformas 
petrolíferas em alto mar, reparos 
em navios e tubulações.
Petrobras
Unidades geradoras de energia
Processo de soldagem 
utilizados para reparos 
em estruturas e tubos.
Usina Hidrelétrica
Unidades geradoras de energia
Parque Eólico Reator Nuclear
Conclusão
Solda subaquática pode não ser o processo de soldagem mais comumente utilizado, 
porém é extremamente necessário na indústria com contato direto com o meio 
subaquático, e com certeza ainda á muita coisa a ser estudada e desenvolvida sobre 
o processo. Nos próximos anos certamente novas e mais avançadas tecnologias serão 
implementadas ao processo.