Soldabilidade dos aços inox

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SOLDABILIDADE DOS AÇOS INOXIDÁVEIS
A soldabilidade dos aços inoxidáveis é função do aço ou combinação de aços que serão soldados. Cada tipo de aço inoxidável tem uma particularidade com relação à fragilização que pode ocorrer.
 Os aços inoxidáveis são classificados em: ferríticos, austeníticos, martensíticos, duplex e endurecíveis por precipitação. Cada um desses grupos apresenta uma particularidade com relação à soldabilidade.
Os aços inoxidáveis ferríticos apresentam um crescimento exagerado de grão enquanto os aços austeníticos apresentam o risco das trincas de solidificação. Os aços inoxidáveis martensíticos têm o mesmo tipo de risco que os aços carbono baixa liga. Finalmente, os aços inoxidáveis duplex, contendo 50% ferrita e 50% austenita, apresentam um risco de crescimento de grão e também de precipitação de fase sigma e nitreto de cromo.
Diz-se que um aço é ferrítico ou austenítico quando é necessária uma quantidade de elementos de liga alfagênicos para estabilizar a ferrita e outra de elementos de liga gamagênicos para estabilizar a austenita. Dentre os elementos de liga alfagênicos podem ser citados o cromo, o molibdênio, o nióbio e silício. Como elementos gamagênicos têm-se o níquel, o carbono, o nitrogênio e o manganês. A partir desses elementos foram desenvolvidas fórmulas de cromo e níquel equivalentes.
Diagrama de Schaeffler
Na década de 50, Schaeffler desenvolveu um diagrama que relaciona a composição química do aço inoxidável com a microestrutura obtida. É um diagrama bastante empregado na soldagem de aços inoxidáveis, apesar de ter sido criado para condições de equilíbrio; apresenta um campo completamente austenítico, outro completamente ferrítico e outro completamente martensítico, com regiões de duas e até de três fases entre os campos.
Para aplicação em soldagem, o diagrama de Schaeffler foi dividido em quatro regiões de composição química, as quais apresentam alguns tipos de descontinuidades ou fragilizações. As regiões são as seguintes: crescimento de grão; trinca a frio induzida por hidrogênio; precipitação de fase sigma entre 600 e 950°C e trinca de solidificação e liquação. Entre estas há uma quinta região, situada em torno de 21%Cr e 10%Ni e isenta de qualquer tipo de problema.
 1Crescimento de grão 2Precipitação de fase sigma 3Trinca de solidificação 4Trinca a frio induzida por Hidrogênio
Na década de 70, o diagrama de Schaeffler foi corrigido para a presença de nitrogênio como elemento gamagênico. Neste caso, foi adicionado o teor de nitrogênioao de carbono na fórmula do níquel equivalente. Dessa adição resultou o diagrama de DeLong, que tem a posição dos campos ferrita mais austenita modificada em relação ao diagrama de Schaeffler.
Utilização do diagrama de Schaeffler
Para utilizar o diagrama de Schaeffler calculam-se o cromo e níquel equivalentes dos materiais utilizados por meio das equações dadas; colocam-se os pontos no diagrama e a partir disso, têm-se três modos de utilização do diagrama.
O primeiro diz respeito à soldagem autógena. No caso de soldagem autógena de materiais similares, basta verificar em qual das quatro regiões a composição química caiu e se existe algum problema de soldabilidade. Existindo problemas, devem-se empregar as ações corretivas. Na soldagem autógena de materiais dissimilares, coloca-se a composição dos dois materiais no diagrama. Os pontos são unidos com um segmento de reta e o ponto médio do segmento deve ser analisado com relação a problemas de soldabilidade.
O segundo modo refere-se à soldagem de um aço inoxidável com adição. Neste caso, colocam-se os dois pontos no diagrama e, depois, traça-se um segmento de reta unindo esses dois pontos. Em seguida, o segmento de reta é dividido em 10 partes iguais, que representam a diluição do processo de soldagem a ser empregado. Colocando-se 0% de diluição no ponto que corresponde à composição química do metal de adição e 100% no ponto da composição química do metal de base, cada uma das partes do segmento representará de 0 a 100% de diluição. Admitindo-se que o processo de soldagem a ser utilizado tem uma diluição média de 30%, marca-se este ponto no segmento de reta e verifica-se em qual das regiões caiu. Na prática, é comum escolher um metal de adição cuja composição química em função do processo de soldagem tenha uma diluição tal que o ponto determinado cai na quinta região, isenta de problemas.
O terceiro modo está relacionado à soldagem dissimilar entre um aço carbono e um aço inoxidável com adição. Neste caso, o procedimento é um pouco diferente. Primeiro calculam-se o cromo e o níquel equivalente dos dois metais de base. Em seguida, unem-se os dois pontos com um segmento de reta e marca-se o seu ponto médio, que deve ser unido ao ponto determinado pela composição química do metal de adição. O segmento de reta obtido pela união destes dois pontos deve ser dividido em 10 partes. A partir desta etapa, o procedimento é semelhante ao do caso da soldagem de um aço inoxidável com adição.
Pode-se ter um exemplo de utilização do diagrama de Schaeffler, soldando-se um aço carbono com 2% de Creq e 4% de Nieq a um aço inoxidável com 32% de Creq e 9% de Nieq e metal de adição com 30% de Creq e 22% de NieqPara realizar a soldagem é preciso definir a faixa de diluição ideal, situada entre 50 e 80%, aproximadamente, segundo a colocação dos pontos no diagrama de Schaeffler. Como se trata de uma faixa de diluição bastante elevada, nem todos os processos de soldagem conseguem atingir o valor desejado. Deve- se, então, procurar uma outra adição com flexibilidade maior em relação à diluição dos processos de soldagem. Mudando-se para uma adição com 24% Creq e 18% Nieq, a faixa de diluição fica entre aproximadamente 20 e 80%.
O diagrama de Schaeffler é bastante útil para analisar o que pode ocorrer na soldagem de um aço inoxidável, mas pode não ser suficiente no caso da soldagem dos aços inoxidáveis austeníticos. Neste caso deve-se levarem conta a presença de elementos residuais, como o enxofre e o fósforo, que favorecem a formação da trinca de solidificação e de liquação. Geralmente recomenda-se um teor de fósforo e enxofre máximo de 0,04%, combinados com um teor de ferrita no cordão de solda ao redor de 10%. A ferrita tem a função de dissolver parte desses elementos, aliviar as tensões residuais durante o resfriamento e aumentar o número de interfaces para distribuir o eventual líquido formado durante a solidificação.
Apesar de sua grande utilidade, o diagrama de Schaeffler pode trazer eventuais problemas de corrosão em aços inoxidáveis. Um exemplo importante é a sensitização na zona afetada pelo calor dos aços inoxidáveis austeníticos e ferríticos. Em ambos os aços ocorre a precipitação de carbetos de cromo nos contornos de grão, diminuindo o teor de cromo em volta e favorecendo a corrosão intergranular. A sensitização é minimizada utilizando-se metal de base e de adição com teores baixos de carbono ou com elementos de liga formadores de carbetos como titânio e nióbio.
 Aço Inox: Processos de Soldagem
O aço inoxidável é um tipo de aço de alta liga, geralmente contendo em sua composição química elementos como cromo, níquel e molibdênio. Esses elementos de liga, principalmente o cromo, confere ao aço inox uma excelente resistência à corrosão quando comparados ao aço carbono. O aço inoxidável possui pelo menos 10,5% de cromo, com composição química balanceada para ter uma melhor resistência à corrosão.
Os aços inoxidáveis são classificados em aços inoxidáveis austeníticos, aços inoxidáveis ferríticos e aços inoxidáveis martensíticos. Porém, existem outras variáveis destes grupos de aços inoxidáveis, como, por exemplo, os aços inoxidáveis duplex que possuem 50% de ferrita e 50% de austenita e os aços inoxidáveis endurecíveis por precipitação.
As microestruturas que classificam os aços inoxidáveis são divididas em dois grupos de elementos de liga: os que estabilizam a austenita e os que estabilizam a ferrita, conforme abaixo:
· Elementos que estabilizam a ferrita: Cr, Si, Mo, Ti e Nb;
· Elementos que estabilizama austenita: Ni, C, N e M.
A composição química do aço inoxidável em conjunto com o processamento termo-mecânico, confere-lhes propriedades diferentes fazendo com que, cada grupo de aço inox tenha uma aplicação diferente. Confira abaixo os tipos de aço inox e a aplicação de cada um deles:
Aço Inox Austenítico
Principal característica: resistência à corrosão.
Aplicação: Equipamento para indústria alimentícia, farmacêutica, química e petroquímica, construção civil, baixelas, travessas e demais utensílios domésticos.
Aço Inox Ferrítico
Principal característica: resistência à corrosão e custo mais acessível.
Aplicação: eletrodomésticos (microondas, geladeiras, fogões, entre outros), balcões frigoríficos, moedas, talheres e indústria automobilística.
Aço Inox Martensítico
Principal característica: dureza elevada.
Aplicação: Instrumentos cirúrgicos, facas de corte, discos de freio e cutelaria.
Processo de Soldagem: Unindo partes metálicas
A soldagem é o processo de junção de duas partes metálicas, utilizando uma fonte de calor, com ou sem aplicação de pressão. É um dos processos industriais mais importantes sendo utilizado na fabricação e recuperação de peças, equipamentos e estruturas.
O processo de soldagem mais utilizado na indústria é o que utiliza a eletricidade para gerar energia e realizar a fusão. Para realizar a fusão pode-se utilizar o arco ou a resistência elétrica, por meio do aquecimento por efeito Joule.
Características do processo de soldagem
O processo de soldagem deve ter as seguintes características:
· Produzir energia suficiente para unir dois materiais, similares ou não, com ou sem fusão entre as partes;
· Evitar o contato da região fundida e/ou aquecida com o ar atmosférico;
· Remover eventuais contaminações das superfícies que estão sendo unidas, provenientes do metal de base ou do metal de adição;
· Propiciar o controle das transformações de fase na junta soldada que podem afetar o seu desempenho.
Procedimentos Básicos para Soldagem do Aço Inox
Alguns procedimentos básicos devem ser seguidos no processo de soldagem do aços inox:
Segurança
· Usar material de adição com composição química o mais próximo possível do material a ser soldado;
· Evitar poças de fusão muito grandes para evitar trincas de solidificação na solda;
· As juntas devem ser limpas, por processo de escovamento, esmerilhamento, decapagem química (Álccol isopropílico ou acetona);
· Utilizar apenas escovas e picadeiras de aço inox;
· Não utilizar as ferramentas usadas no aço inox, nas operações com aço carbono.
Acabamento
· Remover o excesso de material do cordão de solda;
· Corrigir os riscos da remoção empregando uma correia de lixa que gera riscos retos;
· Para dar o passe final de acabamento, onde será igualado o acabamento da região da solda com o resto do material, recomenda-se o uso de Correia de Scotch-Brite SCM A-Grosso + Roda para Metal A2-M + Correia 3M 441D ou 3M 441W # 120 ou similares quando se desejar o acabament0 nº3 e Correia de Scotch-Brite SCM A - Médio + Roda para Metal A2-F + Correia 3M 441D ou 3M 441W # 150 ou similares para obter acabamento nº4.
Processos para Soldagem de Aços Inoxidáveis
Soldagem por Resistência Elétrica (ERW)
A soldagem por resistência elétrica utiliza o aquecimento por efeito Joule para realizar a fusão entre os metais. O efeito Joule ocorre pela geração de calor através da passagem de corrente elétrica em uma resistência. Na soldagem das chapas, a maior resistência está localizada na superfície interna das mesmas. Com a aplicação da pressão pelos eletrodos de cobre e posteriormente a passagem de corrente elétrica, ocorre a fusão desta face em comum, formando o ponto. Chamamos este processo de soldagem por resistência elétrica a ponto.
Vantagens
· Possibilita soldagem de chapas bem finas;
· Facilidade na operação e automação;
· Velocidade no processo;
· Não depende da habilidade do soldador.
Desvantagens
· Custo muito elevado do equipamento de soldagem e da manutenção;
· Não aceita soldagem de peças com formatos complexos e pesados;
· Demanda muito energia elétrica durante a soldagem.
Soldagem a Arco Gasoso com Tungstênio (GTAW ou TIG)
Este é o processo mais amplamente usado devido a sua versatilidade e alta qualidade bem como a aparência estética do acabamento da solda. A capacidade de soldar em baixa corrente e, portanto entrada de pouco calor, mais a capacidade de adicionar o arame de adição necessária, é ideal para materiais finos e a raiz corre em um dos lados da soldagem de chapa e tubo, mais grossa. O processo é facilmente mecanizado e a habilidade para soldar com ou sem o arame de adição (solda autógena) faz deste processo a soldagem orbital do tubo.
Vantagens
· Produz soldas de excelente qualidade;
· Ótimo acabamento do cordão de solda;
· Menor aquecimento da peça soldada;
· Baixa sensibilização à corrosão intergranular;
· Ausência de respingos;
· Pode ser automatizado.
Desvantagens
· Na presença de corrente de ar, dificulta a utilização do processo de soldagem;
· Adequado somente para peças com menos de 6 mm de espessura;
· Devido a taxa de deposição, possui uma produtividade baixa;
· Custo elevado;
· Quando não automatizado, o processo depende da habilidade do soldador.
Soldagem a Arco de Plasma (PAW)
O processo de soldagem a arco de plasma é uma derivação do processo TIG, envolvendo a construção de um sistema de bocal que produz um arco de plasma transferido concentrado e estreito com características de penetração profunda.
Vantagens
· Produz soldas de excelente qualidade;
· Permite soldagem de espessuras grandes (maiores que 6 mm) em um único passe;
· Velocidade de soldagem maior que o processo TIG.
Desvantagens
· Custo elevado;
· Equipamento complexo;
· Difícil controle do processo.
Veja abaixo uma tabela de sugestão de gases utilizados na soldagem a arco de plasma de aços inoxidáveis:
 
1. Soldabilidade de Aços Inoxidáveis
A soldabilidade de qualquer material indica a capacidade desse material em ser soldado mantendo suas propriedades físicas, químicas e metalúrgicas similar ao metal base, para os aços inoxidáveis isto não é diferente. Portanto, quando se diz que um material tem uma soldabilidade ruim, ou que é difícil de ser soldado, o que está sendo dito, na realidade, é que a soldagem deste material envolve uma série de cuidados.
A soldabilidade operacional está associada com a fabricação das juntas do equipamento. Este aspecto da soldabilidade envolve as particularidades de um processo de soldagem, a habilidade do soldador em soldar em diversas posições e diversos materiais, as características do material a ser soldado e a versatilidade do processo de soldagem. 
A soldabilidade metalúrgica envolve transformações de fase que ocorrem no material durante o aquecimento, a fusão, a solidificação e o seu resfriamento. Esta subdivisão da soldabilidade é a mais relacionada com a metalurgia da soldagem. Ela está relacionada com a natureza do material e com a transferência de calor na junta soldada e como a combinação deles pode afetar o desempenho da junta soldada. 
A soldabilidade envolve desde aspectos relacionados com a habilidade do soldador ou do operador até o controle correto de todas as etapas envolvidas no processo de fabricação. 
Figura 9.1 - Subdivisões do conceito de soldabilidade.
9.1. Soldabilidade dos Aços Inoxidáveis Ferríticos:
Os aços inoxidáveis ferríticos são considerados materiais de baixa soldabilidade, particularmente se comparados com os austeníticos, pois a sua solda é caracterizada por ductilidade e tenacidade baixas, além da sensibilidade à corrosão intergranular. Trincas de solidificação também podem ocorrer na zona fundida. De uma maneira geral, a fragilização da solda é mais intensa para aços com maiores teores de cromo e intersticiais. A sensibilização à corrosão intergranular é maior com maiores teores de intersticiais e menores teores de cromo.
9.2. Soldabilidade dos Aços Inoxidáveis Austeníticos:
São entre os aços inoxidáveis, os materiais de melhor soldabilidade e resistência à corrosão. À temperatura ambiente apresentamum baixo limite de escoamento, alto limite de resistência e alta ductilidade.
Como este material não se fragiliza e apresenta baixa tensão limite de escoamento, o nível de tensões residuais de soldagem costuma ser baixo e o risco de trincamento é muito menor do que em materiais que se endurecem e fragilizam. Além disso, durante posterior serviço (com tensões externas atuantes) o material como soldado vai se deformando e aliviando a tensão interna, de forma que na maioria das aplicações os aços austeníticos não necessitam de tratamento térmico de alívio de tensões. 
Existem, entretanto exceções, e estas afirmativas não devem ser consideradas uma recomendação, pois cada caso é um caso diferente e deve ser avaliado. Somente deve ser lembrado que como estes aços são de "alta liga", seu alívio somente ocorre em temperaturas muito elevadas e normalmente, quando é necessário realizar o alívio, utiliza-se à temperatura de solubilização do material.
Os aços austeníticos, quando soldados com material similar (consumível austenítico) são muito susceptíveis ao trincamento a quente, que ocorre devido à baixa solubilidade das impurezas na estrutura austenítica. Estas impurezas permanecem em contornos de grão e apresentam ponto de fusão mais baixo, criando um filme líquido que se abre facilmente.
Para minimizar as trincas, costuma se soldar com um consumível que não seja totalmente austenítico, e sim austeno-ferrítico, onde a estrutura bifásica diminui a concentração de impurezas e diminui o risco de trincamento, figura 9.2.
		Em geral os aços austeníticos não são susceptíveis ao trincamento a frio pois dissolvem o hidrogênio e não endurecem no resfriamento.
Figura 9.2. Esquema que ilustra como a estrutura austeno-ferrítica diminui a susceptibilidade ao trincamento a quente em um aço austenítico.
Existem alguns cuidados que são comuns a todos os aços austeníticos, que são:
· selecionar consumíveis compatíveis com a aplicação e que ao mesmo tempo tenham menor risco de trincamento a quente; por exemplo na soldagem de um inoxidável austenítico utilizar um consumível austeno-ferrítico, que contenha o mínimo de ferrita delta possível para não trincar e o máximo permitido para não corroer;
· evitar a soldagem com forte restrição para minimizar o risco de trincamento a quente;
· evitar a soldagem com processos/procedimentos de aporte de calor muito elevado, pois as juntas soldadas podem sofrer alterações (principalmente precipitações) que comprometem sua futura performance em serviço;
· se o material for novo e sua estrutura for austenítica deve-se evitar resfriamento lento para não ocorrer diferentes tipos de precipitação;
· evitar soldar um material que já sofreu serviço a quente (em manutenção) sem antes avaliar os tipos de fases presentes, pois caso o material se apresente com fases intermetálicas ele pode estar com baixa ductilidade e trincar durante a soldagem. Neste caso um tratamento térmico de solubilização anterior pode ser necessário.
9.3. Soldabilidade dos Aços Inoxidáveis Martensíticos:
A soldagem dos aços martensíticos é sempre temida pelo pessoal da Indústria, que imagina que a microestrutura martensítica necessariamente conduzirá à formação de trincas durante e após a soldagem. Sem dúvida os aços martensíticos exigem alguns cuidados especiais, não somente na soldagem, mas durante todo o seu processamento, pois são sempre aços "ligados”. No entanto, quando se realiza um procedimento de soldagem adequado à combinação entre o tipo de material e as dimensões do componente, com todos os cuidados relativos ao controle da umidade ambiente e dos consumíveis, torna-se fácil obter uma junta soldada íntegra e com ótimas propriedades mecânicas."
Existem alguns cuidados que são comuns a todos os aços martensíticos, que são:
· evitar soldar um material que já sofreu serviço(em manutenção) sem antes aliviar as tensões, pois o material acumula tensões internas e pode trincar durante a soldagem;
· não soldar estes materiais com chuva ou com consumíveis úmidos, pois um dos problemas dos martensíticos é a trinca a frio, causada pela entrada de hidrogênio proveniente da dissociação da água no arco elétrico;
· evitar a soldagem com processos/procedimentosde aporte de calor muito elevado, pois as juntas soldadas podem sofrer uma perda de resistência mecânica (amaciamento) devido ao calor excessivo, além de permitir crescimento de grão na zona termicamente afetada, o que favorece perda da resistência ao impacto;
· determinar a temperatura de pré-aquecimento em função do tipo de aço, sempre lembrando que neste caso não se deseja evitar a formação martensítica no resfriamento (o que é impossível pois o aço é martensítico), e sim evitar que a transformação ocorra com alto tensionamento de contração da peça, o que levaria a trincas. Cabe lembrar que temperaturas muito elevadas de pré-aquecimento podem até mesmo ser deletérias para estes aços, favorecendo o amaciamento de aços revenidos.
9.5. Soldabilidade dos Aços Inoxidáveis Duplex:
Grande parte das aplicações atuais dos Aços Inoxidáveis Duplex - AID envolvem algum processo de soldagem. Por este motivo a soldabilidade dos AID tem sido objeto de ampla investigação. Desta forma, os AID modernos têm sido desenvolvidos para terem uma excelente soldabilidade. No entanto, existem alguns cuidados que devem ser tomados durante a soldagem, para manter as propriedades mecânicas e de resistência à corrosão que estes materiais possuem. Praticamente todos os processos de soldagem a arco convencionais podem ser usados na soldagem de AID. Por outro lado, o uso de processos com uma fonte de energia de alta densidade, como o feixe de elétrons ou o laser, tem a sua aplicação limitada. Nestes casos a precipitação da austenita é impedida devido às elevadas velocidades de resfriamento da junta. O mesmo acontece nos processos de soldagem como por resistência e por atrito. 
Com o intuito de facilitar a formação de austenita na ZF geralmente são usados metais de adição com um teor de Ni de 2,5 a 3,5% acima do teor do metal de base. Com o uso destas adições e o controle da diluição, os teores de ferrita podem ser mantidos ao redor de 50%. Uma outra forma de controlar o teor de austenita da ZF é mediante a introdução de N na poça de fusão através do metal de adição ou do gás de proteção. 
A mistura gasosa geralmente utilizada com os processos que precisam de proteção gasosa tem como base o argônio. A adição de 1-10% em volume de N2 ao gás tem como fim aumentar o teor de nitrogênio na ZF. Como o nitrogênio é um elemento que no seu aumento acarreta em uma fração volumétrica maior de austenita na ZF. Além disto, o nitrogênio aumenta o potencial de ionização da mistura gasosa, estabilizando o arco elétrico. O balanço microestrutural na junta soldada dos AIDs também é influenciado pelo desenvolvimento térmico do processo de soldagem utilizado. 
As mudanças microestruturais que ocorrem durante o aquecimento e o resfriamento de uma solda de um AID devem ser controladas de modo que as propriedades da junta sejam as melhores possíveis. Este controle pode ser exercido através da composição química e/ou do controle térmico fornecido á junta. A composição química da ZF pode ser mudada através do metal de adição e/ou do gás de proteção. Por outro lado, a história térmica determinará basicamente a microestrutura da ZTA dos AIDs e, eventualmente, da ZF. 
Uma energia de soldagem elevada tende a produzir uma velocidade de resfriamento menor da junta, dependendo da espessura da chapa. Como conseqüência, promove a precipitação de austenita, balanceando, em parte, a microestrutura. Da mesma maneira, pode favorecer a precipitação de fases intermetálicas e o crescimento de grão, dependendo da temperatura máxima atingida na ZTA. Na situação contrária, uma energia de soldagem baixa leva a uma velocidade de resfriamento elevada. Assim, a precipitação de austenita é dificultada, gerando uma fração elevada de ferrita, o que pela sua vez acarreta a precipitação de uma grande quantidade de nitretos decromo no interior da ferrita. Em ambos os casos tem-se como resultado uma severa diminuição na tenacidade e na resistência à corrosão do material.
10. Principais defeitos de ocorrência na soldagem de aço inoxidáveis
Cada tipo de aço inoxidável apresenta suas peculiaridades de soldagem, conforme apresentado na tabela :
Tabela 10.1 - Alguns problemas na soldabilidade metalúrgica dos aços inoxidáveis.
Sensitização
A sensitização é caracterizada por um ataque localizado de contornos de grão. Estes locais apresentam regiões adjacentes empobrecidas em cromo devido a precipitação de fases ricas neste elemento, como os carbonetos de cromo. Caso o teor de cromo desta região fique abaixo de 11%, elas serão corroídas preferencialmente. Este tipo de fragilização ocorre quando o material fica exposto na faixa de temperatura de 600 a 900°C. Nesta condição, a precipitação de carbonetos é bastante favorecida, produzindo a região sensitizada. A figura 10.2 apresenta um esquema da sensitização ocorrendo na zona afetada pelo calor de um cordão de solda. 
Este fenômeno ocorre tanto nos aços inoxidáveis austeníticos como nos ferríticos. Para evitar este problema deve-se:
- Utilizar um aço inox com teor mais baixo de carbono;
- Utilizar elementos que possuam uma afinidade maior com o carbono que o cromo (aços inoxidáveis estabilizados ao titânio e ao nióbio);
- Fazer tratamento de solubilização dos carbonetos, após a soldagem. 
Fragilização Por Hidrogênio
Este tipo de fragilização é bastante perigoso, pois nem sempre as trincas ocorrem logo após a soldagem. Existem dados relatando a ocorrência das trincas em até uma semana após a soldagem. Para ocorrer a fragilização por hidrogênio são necessários três fatores:
a) origem e localização do hidrogênio;
b) transporte do hidrogênio até o local onde interage com o metal e causa a fragilização;
c) mecanismo de fragilização. 
Existem diversos mecanismos de fragilização por hidrogênio e cada caso deve ser analisado separadamente, levando-se em conta as particularidades do fenômeno e das condições que o geraram. 
11. Processos de Soldagem
A escolha do processo de soldagem envolve basicamente quatro fatores:
a) o projeto da junta (tipo, posição);
b) a espessura do material;
c) a natureza do material a ser soldado;
d) o custo de fabricação (produtividade, qualidade da junta, durabilidade do produto).
A seguir, na tabela 11.1 são apresentadas características dos processos de soldagem.
Tabela 11.1 - Características dos processos de soldagem prováveis para realizar a tarefa proposta.
Abaixo são descritos os processos de soldagem utilizados para soldagem dos aços inoxidáveis são:
11.1. Soldagem a arco gasoso com tungstênio (TIG)
Este é o processo mais amplamente usado devido a sua versatilidade e alta qualidade bem como a aparência estética do acabamento da solda. A capacidade de soldar em baixa corrente e, portanto entrada de pouco calor, mais a capacidade de adicionar o arame de adição necessária, é ideal para materiais finos e a raiz corre em um dos lados da soldagem de chapa e tubo, mais grossa. O processo é facilmente mecanizado e a habilidade para soldar com ou sem o arame de adição (solda autógena) faz deste processo a soldagem orbital do tubo.
O argônio puro é o mais popular gás protetor, porém o argônio rico de misturas com a adição de hidrogênio, hélio ou nitrogênio é também empregado em finalidades específicas. Sendo empregada a soldagem lateral simples com proteção de gás inerte em baixo do cordão de solda evita-se a oxidação e a perda da resistência a corrosão.
11.2. Soldagem a arco de plasma
Ë uma derivação do processo TIG envolvendo a construção de um sistema de bocal que produz um arco de plasma transferido concentrado e estreito com características de penetração profunda.
Usado principalmente num sistema mecanizado com alta velocidade e alta produtividade é uma solda autógena onde é necessário uma junta de topo de conto vivo com espessura de até 8mm. É necessário uma combinação de arame de enchimento para assegurar uma junta de topo de canto vivo mais grosso com perfil pleno na superfície da solda. Para espessuras maiores que 10mm emprega-se a preparação de raiz da solda PAW com V parcial seguido de junta de enchimento multi passo. É necessários a proteção com gás argônio para manter a resistência à corrosão de baixo do cordão.
11.3. Soldagem a arco com eletrodo revestido 
É de operação manual e é o mais antigo dos processos a arco, os eletrodos MMA são de uso comum devido a sua flexibilidade adaptando se a uma ampla faixa de materiais a serem soldados.
Os tipos de eletrodos revestidos são produzidos para dar as características de performance que os tornam adequados para diferentes aplicações em soldagem.
O mais amplamente usado, o eletrodo revestido rutílico produz um arco com transferência rápida de metal de adição em forma de “spray”, auto remoção da escoria e um perfil de solda finamente ondulado e estético. Será necessário o mínimo de esmerilhamento pós solda. É principalmente usado em posição descendente quando é produzido cordão e solda de topo. Os eletrodos com este tipo de revestimento pode ser usado na posição, mas esta limitado a sua aplicação e dimensão, ou seja, no máximo 3,2mm. 
Os eletrodos com revestimento básico produz solda de maior integridade com relação a micro inclusões e poros devido a gases e são extremamente vantajosos para um conjunto fixo soldado de tubos. A remoção de escória e perfis de solda não são considerados como vantagem dos tipos rutilicos.
Os eletrodos revestidos especiais são produzidos para aplicações específicas: por ex.: soldagem vertical descendente e descendente de alta recuperação. Os eletrodos são fabricados em dimensões na faixa de 2,5 a 5,0mm de diâmetro (os aços 308L, 347 e 316L são também fornecidos nos diâmetros de 1,6 e 2mm)
11.4. Soldagem a arco gasoso com arame continuo (MIG/ MAG)
Este é um processo de soldagem semi-automático que pode ser usado manualmente ou automatizado, envolvendo com eletrodo de arame sólido como consumível contínuo e um gás protetor rico em argônio. É empregado pela sua característica de alta produtividade na soldagem e material fino utilizando um “curto circuito” como técnica de transferência de metal ou transferência rápida de metal de adição em “spray” para material mais grosso.
As fontes de energia que produz uma fonte de corrente pulsante foi desenvolvido para melhorar a qualidade do metal de adição na soldagem posicional e com aparência de solda mais limpa. 
As misturas de gases com adição de oxigênio, hélio, dióxido de carbono, etc. tem sido desenvolvidas para melhorar as características de estabilidade do arco e cordão de solda “umedecido”.
11.5. Soldagem a arco com eletrodo Revestido
É uma versão do processo MIG/MAG onde o consumível de arame sólido é substituído com arame tubular enchido com um fluxo fundente (FCW) ou pó metálico (MCW) e pode ser usado com equipamento do mesmo tipo.
São produzidas duas variantes de arame, um deles proporciona capacidade para todas as posições e o outro para maior deposição em aplicações de soldagem plana.
É possível obter maiores taxas de deposição da solda e solda de revestimento do que com o processo MMA ou MIG/MAG. É possível também uma significativa redução na limpeza e esmerilhamento pós solda.
11.6. Solda de arco submerso 
É um processo de arco coberto com pó fluxante de arame totalmente mecanizado capaz de altas taxas de deposição, velocidade de avanço e qualidade da solda. As aplicações incluem filete descendente contínuo e soldas de topo de chapas mais grossas, tubo e vasos, e também revestimento de aço inoxidável em peças de aço carbono, particularmente onde implicam em longas costuras ou extensos percursos.
Um processo eletroslag empregando um eletrodo em tira é também utilizável para cobertura, tendo algumas características que são superiores ao SAW.
11.7. Soldagem por resistência elétrica (SRE)
A resistência elétrica na soldagem por ponto e contínua é geralmente limitada a soldagem de produção em massa de material fino, ondeo tipo de junta sobreposta na configuração da solda e resultando em fresta, não diminuirá a resistência à corrosão que é esperada durante o trabalho.
11.8. Soldagem a laser
A energia concentrada alcançada no ponto focalizado de um feixe de raio laser é muito intensa e é capaz de produzir uma penetração profunda de solda em seção grossa de aço inoxidável com mínima distorção do componente. O processo emprega grande capital no custo do equipamento e seu uso é reservado para fabricação de produção em massa.
Tabela 11.1 - Comparação entre os processos usuais utilizados na soldagem dos aços inoxidáveis.
Uma maneira prática de escolher o metal de adição é através da consulta da tabela . Nela, estão mostradas as adições usualmente recomendadas para a soldagem de aços inoxidáveis, dissimilares ou não. Outros consumíveis podem ser utilizados, além dos apresentados na tabela.
Tipo martensítico
	Este tipo de aço gera uma estrutura martensítica dura e frágil, devido ao rápido ciclo de aquecimento e resfriamento provocado pelos processos usuais de soldagem.
	A soldabilidade desse aço exige cuidados especiais uma vez que a martensita está intimamente ligada a fenômenos de geração de trincas.
Precauções na soldagem
· Pré aquecer entre 200 a 400ºC e manter a temperatura de interpasse.
Manter a temperatura entre 700 a 800ºC logo após a soldagem (pós aquecimento
Tipo ferrítico
	Na soldagem, praticamente inexiste o perigo de endurecimento da zona termicamente afetada. Porém, sua resistência e ductilidade podem ser alteradas em função do crescimento exagerado de grãos.
Precauções na soldagem
· Pré aquecer a peça a uma temperatura entre 70 e 100ºC para prevenir a ocorrência de trincas a frio.
· Deve ser evitado um pré aquecimento excessivo.
Tipo austenítico
	É o tipo que apresenta melhor soldabilidade em comparação aos já mencionados.
	Entretanto, se resfriado lentamente, entre 680 e 480ºC após a soldagem, poderá ocorrer uma precipitação de carbonetos de cromo nos espaços intergranulares da matriz cristalina.
	A corrosão intergranular provoca um decréscimo da resistência à corrosão e das propriedades mecânicas.
As propriedades mecânicas e a resistência do metal depositado na soldagem dos aços inoxidáveis são bastante influenciadas pela composição química e pela estrutura cristalina.
	Os diferentes tipos de estruturas que podem ser encontradas nos aços inoxidáveis em função da composição química podem ser traduzidos em termos percentuais de níquel e cromo.
Precauções na soldagem
· Reduzir o insumo de calor, sem pré aquecer a junta, de modo a evitar precipitação de carbonetos.
· Utilizar aços que contenham nióbio e titânio ou com teores ultra-baixos de carbono (C ≤ 0,03%).
· Selecionar o eletrodo de tal maneira que a estrutura do metal depositado e diluído corresponda a uma estrutura resistente a trincas e fragilização.