A soldabilidade da peça.
Os fatores que determinam a soldabilidade de uma peça são mostrados na figura 1:
Figura 1: Soldabilidade de uma peça.
A figura 2 mostra a soldabilidade como resultante dos parâmetros do material, da estrutura e da fabricação.
Figura 2: A Soldabilidade como resultante dos parâmetros.
Os parâmetros básicos para a soldabilidade são:
A estrutura de uma junta soldada.
O processo de soldagem por fusão, mais precisamente o cordão de solda, pode ser comparado a um processo de fundição. Esta junta, em peças soldadas, é uma região de tratamento térmico do material compreendendo várias temperaturas – da temperatura ambiente à temperatura de fusão. Deste modo, as propriedades do material como soldado (sem tratamento) será mais ou menos modificada na zona termicamente afetada pelo calor.
Usando-se metal de adição durante a soldagem considerou-se que a solda, devido a penetração e cuja profundidade depende do processo usado, contém uma porção do metal base diluído em “metal de solda puro”.
As soldagens em um passe.
As juntas soldadas executadas em um passe, constituídas por metal de solda com liga de baixo carbono ou nenhuma liga, distinguem-se seguindo as áreas com o aumento da distância a partir do centro da junta soldada.
Figura 3: Efeitos do calor da solda nas zonas de transição do metal de base (esquematicamente)
1 – Zona do Metal de Solda
Áreas com temperatura acima da Ts.
2 Zona de penetração.
– áreas parcialmente líquidas
3/4 Zona de recristalização completa.
3 – Temperatura superior a A2: zona de grão grosseiro.
4 – Temperatura ligeiramente superior A3: zona de grão fino.
5 – Zona de recristalização incompleta
Temperatura inferior A3, mas acima A1 – perlita fina.
6 Zona sem influência sobre a estrutura reconhecível
-Temperatura inferior A1 – (possíveis efeitos de oxidação)
A soldagem em passe único diferencia-se por uma estrutura cristalina colunar de metal fundido com desvantagem das propriedades mecânicas e tecnológicas.
Soldagem Multipasses
Uma junta pode ser soldada com altos requisitos de propriedades mecânicas mesmo com superfícies expostas a altas tensões com a técnica chamada de passe de revenimento. (figura 4).
Figura 4 – Soldagem multipasses com passe de refino de grãos.
Temperatura da junta soldada.
As diferentes fontes de calor utilizadas na soldagem a gás e na soldagem manual ao arco elétrico tem essencial influência nas características da soldagem. (figura 5)
Figura 5: Temperatura da junta soldada durante a soldagem a gás e ao arco manual
Endurecimento e pré-aquecimento
Para aços ligados e não ligados em ambos, existem dificuldades típicas durante a soldagem a partir de um conteúdo de teor de carbono na liga. A causa desta situação é a susceptibilidade dos aços ao endurecimento, durante o resfriamento rápido a partir da região austenítica.
A formação de uma estrutura nas áreas de transição das soldas, além da composição química, depende essencialmente da velocidade de resfriamento e da dissipação de calor na parte da massa de área soldada. Uma chapa grossa por exemplo, tira o calor introduzido na área de transição de forma rápida, podendo a velocidade crítica de resfriamento ser atingida, obtendo a formação de martensita e outras estruturas duras. Nesta região ocorrerá altas tensões sob a influência do processo de contração da solda, desde que o material impeça a redução por meio de deformação plástica. Além disso, em particular com seções transversais mais espessas, é gerado um estado multiaxial de tensões pelo fato do maior volume, e a formação de martensita é aumentada. Se as tensões alcançarem a força coesiva, serão formadas trincas na área de transição. Neste caso o hidrogênio pode ter uma influência sobre a geração de trincas sob cordão.
Em uma zona abaixo da junta soldada, apenas quantidades de calor relativamente pequenas são capazes de aquecer esta região, portanto a temperatura e a taxa de resfriamento podem se tornar grandes, provocando o endurecimento. A fim de evitar a formação de uma estrutura endurecida é necessário aquecer uma região, visto que reduz a taxa de resfriamento. Em paralelo, o tipo de eletrodo o diâmetro e a velocidade de soldagem têm influência na quantidade de calor gerado. O pré aquecimento também ajuda a reduzir a taxa de resfriamento. A formação da martensita na soldagem multipasses podem ser evitada através da soldagem rápida das camadas sucessivas. A temperatura de pré aquecimento exigida pode ser determinada pela amostra de carbono equivalente dos aços liga e não ligados, ver tabela 1.
Carbono equivalente K
Esta denominação é válida para aços com a seguinte amostra de composição:
Tabela 1: Temperatura de pré aquecimento
Esse texto foi traduzido por alunos da fatec-sp
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