| SEW 088 – Orientações para a soldagem de aços estruturais de grão fino. |
Escopo de validade
Esta orientação é válida para:
Aços estruturais de grão fino normalizados ou laminados a quente de acordo com DIN EN 10113, DIN 17123 a DIN 17125, DIN 17128 e DIN 17129,
Aços temperados e revenidos com alto rendimento conforme DIN EN 10137,
Aços estruturais de grão fino laminados a quente de acordo SEW 083,
Aços estruturais totalmente acalmados (Tipo de desoxidação RR), e.g. S355J2G3 conforme DIN EN10025,
Aços não ligados resistentes a altas temperaturas com um mínimo de 0.020 % Altot, e.g. 19 Mn 6 conforme DIN 17155 (P355GH conforme DIN EN 10028, parte2),
Com um escoamento mínimo, igual ou superior a 355 N/mm2 no menor valor possível de espessura. Para aços com valor mínimo do limite de escoamento inferior a 355 N/mm2, recomenda-se a aplicação destas orientações.
Além disso, as aplicações destas orientações podem ser determinadas por outros tipos de aços nos respectivos padrões ou folhas de informação do material.
Para se trabalhar com tubulações de longa distância é válida a SEW 063.
Tempo de resfriamento t8/5.
Durante a soldagem, para as propriedades mecânicas da junta soldada, os fatores temperatura-tempo-curso são de importância decisiva. Isto é particularmente influenciado pela espessura da peça, formato do cordão, energia por unidade de
comprimento e a temperatura de pré-aquecimento, bem como pela disposição das camadas. Em geral, para fins de indicação do tempo-temperatura-curso durante a soldagem, é escolhido o tempo de resfriamento t8/5. Este é o tempo pelo qual um cordão de solda passa, cujo intervalo de temperatura é de 800-500 °C.
Para os aços tratados aqui, os valores para o tempo de resfriamento t8/5 na faixa de 10 a 25 s provaram ser eficaz. No entanto, num caso individual e por meio de verificação, pode-se também ser soldado com outros valores de tempo de resfriamento além do t8/5, na medida em que as exigências colocadas na peça em construção forem cumpridas.
Os valores máximos de dureza na zona termicamente afetada diminuem com a suspensão do tempo de resfriamento de t8/5 (Figura1). Se for definido um valor máximo de dureza na zona termicamente afetada, esta não deverá ser ultrapassada. As condições de soldagem devem ser escolhidas de forma que o tempo de resfriamento t8/5 não deverá cair abaixo de um valor definido.
Por outro lado, a elevação dos valores do tempo de resfriamento t8/5 levam a uma diminuição no impacto de trabalho na zona termicamente afetada (figura 2). Se o valor definido do trabalho de impacto para um certo aço, aquele não deve cair abaixo de um valor mínimo determinado, assim, as condições de soldagem devem ser escolhidas de tal forma que um valor definido do tempo de resfriamento t8/5 não seja excedido.
O tempo de resfriamento t8/5 a ser aplicado no caso concreto é baseado nas exigências totais sobre as propriedades mecânicas, incluindo os requisitos colocados sobre os valores da resistência das respectivas juntas de solda no estado final do tratamento térmico. A combinação da tensão do arco, a corrente de soldagem, a velocidade de soldagem e a temperatura de pré-aquecimento, adequado ao tempo de resfriamento t8/5,será determinado mediante os pontos econômicos em vista da produção.
A combinação dos fatores que influenciam a zona termicamente afetada é mostrada na figura 3.
Figura 1: Influência das condições de soldagem no valor máximo de dureza na zona termicamente afetada.
Figura 2: Influência das condições de soldagem a) no trabalho de impacto e b) a temperatura de transição do trabalho de impacto na zona termicamente afetada.
Figura 3: fatores que influenciam nas propriedades mecânicas da zona de grãos grosseiros da zona termicamente afetada
Determinação do tempo de resfriamento t8/5
Apêndice 1 à SEW 088 mostra a fórmula para o cálculo do tempo de resfriamento, ou seja, é o seguinte para dissipação do calor de soldagem um tridimensional, ou seja, durante a solda de chapas de metal aquecido.
Para os dois, a dissipação de calor unidimensional em chapas finas é válida o seguinte:
Neste cálculo a temperatura da chapa tem uma grande influência. Pode-se calcular a dissipação de calor por meio da equalização fazendo ambos os cálculos limitando a espessura da chapa que apresenta transição bidimensional (conceito de chapa fina) para tridimensional (conceito de chapa grossa).
O tempo de resfriamento é função do aporte de calor por unidade de comprimento e da temperatura de pré aquecimento. Nas figuras 4 e 5 é apresentada a dissipação de calor bidimensional e tri dimensional de um cordão soldado superficialmente pelo processo de soldagem a arco submerso.
Para o cálculo de transferência ou a determinação gráfica os valores são diferentes para os processos de soldagem, as relativas eficiência térmicas (acc. To SEW) são conhecidas. Uma amostra dos processos mais importantes está listada a seguir:
Determinação da temperatura de pré-aquecimento T0.
SEW 088 informa as temperaturas de pré-aquecimento a serem selecionadas. Esta, é uma recomendação de pré-aquecimento em alguns casos, se a temperatura do componente é menor que 5°C. Se a temperatura do componente for maior que 5°C a temperatura de pré-aquecimento recomendada depende da espessura de parede conforme apresentado a seguir:
Em SEW 088, apêndice 1, estão descritas a influência dos valores na resistência a trinca a frio. A figura 7 apresenta a influência da composição química, a figura 8 a influência da espessura, a figura 9 a influência do hidrogênio (Hd) contido no material, e a figura 10 a influência do aporte de calor Q.
Esse texto foi traduzido por alunos da fatec-sp
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