METALURGIA DA SOLDAGEM

DISTRIBUIO DO CALOR EM FUNO DA CORRENTE UTILIZADA

FRAGILIZAO POR HIDROGNIO

Os aos temperveis no podem ser soldados da mesma maneira e com os mesmos eletrodos comumente

empregados na soldagem dos aos carbono de baixa resistncia porque o hidrognio gerado na soldagem

pode ficar aprisionado e gerar defeitos de solda causando o que chamamos de Fragilizao pelo

Hidrognio.

Quando compostos que contm hidrognio como gua, minerais, ou produtos qumicos esto presentes

no revestimento do eletrodo, o hidrognio quimicamente ligado se dissocia em hidrognio atmico sob

a ao do calor do arco.

O metal de solda fundido tem a capacidade de dissolver o hidrognio atmico. No entanto, logo que o

metal de solda se solidifica, perde sua capacidade de manter o hidrognio em soluo, e este expelido

para a atmosfera ou se difunde atravs da regio de soldagem pelos vazios existentes na estrutura

cristalina.

Os tomos de hidrognio podem se mover para fora da regio que fundiu, atingindo a zona termicamente

afetada (ZTA), que uma regio mais crtica, especialmente nos aos de alta resistncia. A ZTA a

regio que no se fundiu durante a soldagem, mas sofreu mudanas microestruturais resultantes do calor

induzido pela soldagem. Essa regio pode ser um elo fraco em uma junta soldada que, em condies

normais, seria suficientemente resistente.

A estrutura granular da (ZTA) no to refinada e, portanto, mais fraca que o metal de base ou que o

metal de solda com estrutura bruta de fuso.

Se a ZTA se resfriar muito rapidamente em determinados aos, forma-se uma estrutura cristalina frgil e

dura conhecida como martensita. Quando dois tomos de hidrognio se encontram h uma unio imediata

entre eles para formar o hidrognio molecular (H2, estado gasoso).

As molculas de hidrognio resultantes so maiores que os interstcios existentes na estrutura cristalina

do metal e podem ficar impedidas de migrarem livremente. A medida que mais tomos de hidrognio se

encontram e formam molculas que permanecem aprisionadas, desenvolvem-se enormes presses

internas.

Os aos carbono e os de mais baixa resistncia possuem plasticidade suficiente para acomodar as tenses

internas resultantes da presso do hidrognio de forma que no causem trincas no ao.

Por outro lado, aos que possuam alta dureza e alta resistncia no apresentam plasticidade suficiente

para acomodar a presso, e se houver muito hidrognio pode ocorrer fissurao.

As trincas a frio podem ser longitudinais, transversais, superficiais ou sub-superficiais, se originando,

frequentemente, a partir de concentradores de tenso, como a margem ou a raiz da solda.

Ocorrem principalmente na ZTA, na regio de crescimento de gro, mas pode tambm ocorrer na zona

fundida.

A fissurao pelo hidrognio causada quando ocorrem simultaneamente 4 fatores:

presena de hidrognio na regio da solda;

formao de microestrutura de elevada dureza, capaz de ser fortemente fragilizada

pelo hidrognio;

solicitao de tenses de trao (residuais e externas). Para minimizar a chance de fissurao, deve-se atuar nos fatores acima, por exemplo:

seleo de um material menos sensvel;

reduo no nvel de tenses;

seleo do processo de soldagem;

controle da velocidade de resfriamento. O defeito causado, conhecido como fissurao a frio inicia-se principalmente na ZTA, tornando-se

particularmente perigoso porque a trinca no fica imediatamente aparente a olho nu.

Ela ocorre depois que o metal resfriou de 200 C at a temperatura ambiente, e muitas vezes chamada

de trinca a frio.

Esse defeito pode ocorrer logo aps o resfriamento at a temperatura ambiente ou pode levar muitas

horas antes que acontea (at 48 h).