CENTRO UNIVERSITRIO LUTERANO DE MANAUS CEULM CURSO DE ENGENHARIA CIVIL

RICARDO ALMEIDA SANCHES

DEFEITOS EM SOLDA DETECTVEIS ATRAVS DE INSPEO VISUAL

Manaus 2010

RICARDO ALMEIDA SANCHES

DEFEITOS EM SOLDA DETECTVEIS ATRAVS DE INSPEO VISUAL

Monografia apresentada ao curso de Engenharia Civil do Centro Universitrio Luterano de Manaus CEULM/ULBRA, para a obteno do grau de Bacharel em Engenharia Civil.

Orientador: Prof. M. Sc. Ronaldo Luis Angulski

Manaus, 2010

DEDICATRIA

Dedico este trabalho aos meus adorveis pais, Ismael e Aparecida, s minhas irms, Luciana e Sandra, e minha companheira Claudia, pelo incentivo e dedicao para o alcance desse objetivo.

AGRADECIMENTOS

Agradeo a Deus, por me conduzir objetivos; Agradeo aos meus pais, que me apoiaram nessa trajetria e pela oportunidade de estar realizando esse momento nico em minha vida, e a todas as minhas irms que acreditaram em meu potencial; Agradeo professores, amigos. que aos meus compartilharam nessa caminhada com sabedoria e alcanar todos os meus

comigo seus conhecimentos e aos

RESUMO

As descontinuidades em cordes de solda, por mais que se tenha os devidos cuidados e que se siga todos os procedimentos e especificaes, ocorrem durante a execuo do cordo. Admitindo-se a possibilidade do aparecimento das descontinuidades, se faz necessrio identific-las, entender qual o motivo do seu aparecimento, como tomar medidas preventivas e corretivas mediante o seu aparecimento e por fim como evitar as ocorrncias. Porm, antes, importante conhecer os materiais empregados, equipamentos utilizados e tcnicas de execuo. Tambm se faz necessrio conhecer mesmo que superficialmente, os processos de soldagens mais comuns empregados na indstria. Atravs do conhecimento de algumas caractersticas de cada processo de soldagem, pode-se definir qual ser a mais adequada para cada tipo de atividade, material ou ambiente. Por fim, pode-se verificar as descontinuidades mais comuns encontradas no dia-adia profissional. De forma simples e objetiva, entender-se- o porqu daquela ocorrncia, quais suas conseqncias e principalmente como evit-las.

Palavras-chave: solda, defeitos em solda, descontinuidades

ABSTRACT

The discontinuities in weld seams, for even though they are all due care and who will follow all procedures and specifications, occur during the execution of the cord. Admitting the possibility of the appearance of discontinuities, we must identify them, understand the reason of their appearance, how to take preventive and corrective measures by their appearance and ultimately how to prevent such occurrences. But before, it is necessary to know the materials used, equipment used and technical execution. It is also necessary to know even superficially, the most common welding processes used in industry. Through the knowledge of some characteristics of each welding process, one can define what will be most appropriate for each type of activity, material or environment. Finally, you can check the most common discontinuities found in day-to-day work. From a simple and objective, understand why that will occur, what its consequences and especially how to avoid them.

Keywords: welding, defects in welding, discontinuities

LISTA DE FIGURAS

Figura 1 - Terminologias usuais de soldagem ........................................................... 18 Figura 2 - Terminologia bsica de soldagem............................................................. 19 Figura 3 - Soldagem com eletrodo revestido ............................................................. 20 Figura 4 - Corrente alternada .................................................................................... 21 Figura 5 Polaridade da corrente ............................................................................. 21 Figura 6 Corrente contnua..................................................................................... 22 Figura 7 Arco eltrico ............................................................................................ 22 Figura 8 Condutor de eltrons ................................................................................ 23 Figura 9 Sentido da corrente eletrodo / pea 1 ...................................................... 23 Figura 10 Sentido da corrente eletrodo / pea 2 .................................................... 24 Figura 11 Sentido da corrente - pea / eletrodo .................................................... 24 Figura 12 Cabo eltrico .......................................................................................... 25 Figura 13 Resistncia eltrica ................................................................................ 25 Figura 14 Comprimento do arco ............................................................................ 26 Figura 15 Eletrodo .................................................................................................. 27 Figura 16 Soldagem a arco submerso. .................................................................. 31 Figura 17 Soldagem TIG ........................................................................................ 34 Figura 18 Soldagem MIG e MAG ........................................................................... 35 Figura 19 Soldagem a arco com arame tubular ..................................................... 37 Figura 20 Distores .............................................................................................. 43

Figura 21 Juntas incorretas ................................................................................... 43 Figura 22 Verificao em campo de juntas incorretas ............................................ 44 Figura 23 Dimenses das juntas ............................................................................ 44 Figura 24 Falta de penetrao ............................................................................... 45 Figura 25 Falta de fuso em parte do cordo de solda .......................................... 46 Figura 26 Falta de penetrao em parte do cordo de solda ................................. 46 Figura 27 Falta de Fuso em parte do cordo de solda ......................................... 47 Figura 28 Excesso de respingos ............................................................................ 47 Figura 29 Respingo excessivo ............................................................................... 49 Figura 30 Respingo excessivo ............................................................................... 49 Figura 31 Respingo excessivo ............................................................................... 50 Figura 32 Mordedura.............................................................................................. 50 Figura 33 Mordeduras no cordo de solda ............................................................. 52 Figura 34 Trincas ................................................................................................... 52 Figura 35 Trincas propagadas............................................................................... 54 Figura 36 Trincas propagadas devido ao trabalho da pea .................................. 54 Figura 37 Incluso de Escria ............................................................................... 55 Figura 38 Incluso de Escria ............................................................................... 56 Figura 39 Incluso de Escria ............................................................................... 56 Figura 40 Porosidade ............................................................................................ 57 Figura 41 Porosidade em junta soldada ................................................................ 58 Figura 42 Porosidade em junta soldada ................................................................ 58

LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS

ABNT Associao Brasileira de Normas Tcnicas. CEULM Centro Universitrio Luterano de Manaus. NB Norma Brasileira. NBR Norma Brasileira Regulamentadora. MAG METAL ACTIVE GAS; processo de soldagem com eletrodo consumvel e gs atuante no processo metalrgico, alem da criao do ambiente inerte. MIG METAL INERT GS processo de soldagem com eletrodo consumvel e gs no atuante no processo metalrgico, alem da criao do ambiente inerte. SAW SUBMERGED ARC WELDING Processo de soldagem de eletrodo consumvel e com poa de fuso imensa em fluxo. 1G Normalizao pela AWS da posio plana de soldagem. AWS AMERICAM WELDING SOCIETE , Sociedade Americana de soldagem. SMAW - Processo de Soldagem com Eletrodo Revestido TIG TUNGSTEN INERT GS processo de soldagem a arco eltrico

entre um eletrodo no consumvel de tungstnioCC Corrente Contnua CA Corrente Alternada

C - Carbono Si - Silcio MN Mangans MPa - Mega Pascal

LISTA DE TABELAS

Quadro 1- Histrico da Soldagem ............................................................................. 17 Quadro 2 - Simbologia segunda AWS ....................................................................... 28 Quadro 3 Eletrodos com baixo teor de carbono ..................................................... 29

SUMRIO

1 INTRODUO.................................................................................................................................... 13 1.1 CONSIDERAES GERAIS............................................................................................................... 14 1.2 JUSTIFICATIVA................................................................................................................................ 14 1.3 OBJETIVOS ..................................................................................................................................... 15 1.3.1 1.3.2 Objetivo geral ........................................................................................................................... 15 Objetivos especficos................................................................................................................ 15

2 REVISO BIBLIOGRFICA ............................................................................................ 16 2.1 DEFINIO DE SOLDAGEM ............................................................................................................ 16 2.2 BREVE HISTORIO SOBRE SOLDAGEM............................................................................................. 17 2.3 TERMINOLOGIAS USUAIS EM SOLDAGEM .................................................................................... 17 2.4 TERMINOLOGIA BSICA DO CORDO DE SOLDA .......................................................................... 18 2.5 PROCESSOS DE SOLDAGEM ........................................................................................................... 19 2.5.1 Soldagem com eletrodo revestido (SMAW)............................................................................ 19

2.5.1.1 Noes de corrente eltrica aplicada na soldagem; ................................................................ 21 2.5.1.2 Arco eltrico: ............................................................................................................................ 22 2.5.1.3 Efeito da tenso (volts) na soldagem ....................................................................................... 22 2.5.1.4 Intensidade da corrente (ampres):......................................................................................... 23 2.5.1.5 Sentido de circulao da corrente: .......................................................................................... 23 2.5.1.6 Polaridade ................................................................................................................................ 24 2.5.1.7 Material condutor: ................................................................................................................... 24 2.5.1.8 Material isolante: ..................................................................................................................... 25 2.5.1.9 Resistncia eltrica:.................................................................................................................. 25 2.5.1.10 Formao do arco eltrico:.................................................................................................... 26

2.5.1.11 Consumveis para soldagem: ................................................................................................. 26 2.5.2 Soldagem a arco submerso (SAW) ........................................................................................... 30

2.5.2.1 Equipamentos utilizados .......................................................................................................... 32 2.5.3 2.5.4 2.5.5 Soldagem TIG............................................................................................................................ 33 Soldagem MIG e MAG ............................................................................................................. 35 Soldagem a arco com arame tubular ...................................................................................... 36

2.6 ENSAIOS NO DESTRUTIVOS PARA DETECO DE DESCONTINUIDADES ..................................... 39 2.6.1 2.6.2 2.6.3 2.6.4 2.6.5 2.6.6 Ensaio visual ............................................................................................................................. 39 Teste de estanqueidade ........................................................................................................... 39 Liquido penetrante................................................................................................................... 39 Partcula magntica.................................................................................................................. 40 Ultra som.................................................................................................................................. 40 Ensaio radiogrfico ................................................................................................................... 40

3 DESCONTINUIDADE ....................................................................................................... 42 3.1 DESCONTINUIDADES DIMENSIONAIS ....................................................................... 42 3.1.1 3.1.2 3.1.3 Distoro .................................................................................................................................. 42 Preparao incorreta da junta.................................................................................................. 43 Dimenso incorreta da solda (perfil do cordo) ...................................................................... 44

3.2 DESCONTINUIDADES ESTRUTURAIS .............................................................................................. 44 3.2.1 3.2.2 3.2.3 3.2.4 3.2.5 3.2.6 Falta de fuso ou penetra ........................................................................................................ 44 Excesso de respingos................................................................................................................ 47 Mordeduras.............................................................................................................................. 50 Trincas ...................................................................................................................................... 52 Incluso de escria ................................................................................................................... 54 Porosidade................................................................................................................................ 56

3.3 PROPRIEDADES INADEQUADAS..................................................................................................... 59 4 CONCLUSO ................................................................................................................... 60 BIBLIOGRAFIA ..................................................................................................................... 61

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1 INTRODUO

Apesar de ainda ser uma opo secundria, quando se trata de construo civil, a utilizao de estruturas metlicas evoluiu de forma significativa nos ltimos anos, principalmente no que se refere aos mtodos de ligao de peas. O mtodo mais empregado atualmente o de soldagem. Esse mtodo, apesar de sua grande importncia e aplicao, no de grande domnio dos engenheiros civis, to pouco dada a sua devida importncia. A soldagem moderna existe desde a dcada de 20, quando comeou a ser mais utilizada em engenharia estrutural, compreendendo edifcios e pontes. Alguns exemplos clssicos so: x A ponte de 150 m de comprimento em Toronto no Canad no ano de 1927; x Tambm no ano de 1927 o primeiro edifcio de grande porte que utilizou processo de soldagem, o Edifcio Sharon nos EUA; x A ponte Ferroviria Turtle Creek, na Pensilvnia EUA tambm em 1927; No ano de 1930 so feitas nos EUA as primeiras normas de especificaes de eletrodos revestidos. J em 1935 foram desenvolvidos os processos de soldagem a arco submerso e o processo TIG (Tungsten Inert Gs).

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1.1 CONSIDERAES GERAIS Designa-se como defeitos ou descontinuidade a qualquer interrupo da estrutura tpica de uma junta soldada. Neste sentido, pode-se considerar como descontinuidade, a falta de homogeneidade de caractersticas fsicas, mecnicas ou metalrgicas do material ou da solda. A existncia de descontinuidades em uma junta, no significa necessariamente que a mesma seja defeituosa. Esta condio depende de aplicao a que se destina o componente e em geral caracterizado pela comparao das descontinuidades observadas ou propriedade medida com nveis estabelecidos em um cdigo, projeto ou contato pertinente. Assim, considerase uma junta soldada que contm defeitos quando esta apresenta descontinuidades ou propriedades que no atendam ao exigido pelas normas vigentes. 2001). O grande problema normalmente enfrentado deve-se ao fato do aparecimento inesperado de condies adversas (por ex.: erro de procedimento durante a operao de soldagem, aparentemente sem influencia, gerando descontinuidades como concentradoras de tenses) que culminam na reduo da vida til do componente alm da possibilidade de falhas. 1.2 JUSTIFICATIVA Por se tratar de uma tcnica largamente empregada em todo mundo, e abrangente a todas as reas da engenharia, de grande importncia para um engenheiro de qualquer rea ter conhecimentos mnimos sobre o tema. Especificamente dentro da engenharia civil, praticamente tudo que utiliza ao, a tcnica de soldagem se faz presente, na execuo de uma cobertura, de um mezanino, de um edifcio onde predomina estruturas metlicas, em galpes, tubovias, etc. Em muitos desses empreendimentos, principalmente os de grande porte, o controle de soldagem se da atravs de ensaios realizados por profissionais especializados. Porm em pequenas obras ou intervenes onde se faz necessrio a utilizao do processo de soldagem e no comporta a contratao de um profissional especializado no controle do processo de soldagem, cabe ao engenheiro residente zelar pela qualidade no processo. Juntas defeituosas em geral, precisam ser reparadas ou mesmo substitudas (Modenesi,

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Um recurso simples, eficiente e de baixo custo neste caso, se trata da inspeo visual de solda. Atravs dela o engenheiro poder detectar falhas aparentes. Tendo o engenheiro o conhecimento sobre o tipos mais freqentes de falhar, ele poder identificar as causas, e conseqentemente corrigir a falha no processo de soldagem para o restante do trabalho se desenvolva de forma satisfatria. 1.3 OBJETIVOS 1.3.1 Objetivo geral O objetivo a apresentar as principais descontinuidades presentes nos

processos de soldagem mais utilizados pela industria da construo civil no pais. 1.3.2 Objetivos especficos Apresentar um panorama geral sobre o processo de soldagem, expondo seu histrico e conceitos; x Explanar a respeito dos principais processos de soldagem empregados na indstria da construo civil; x Apresentar de forma sucinta os tipos de ensaios utilizados para deteco de defeitos nos cordes de solda; x Verificar em campo, os defeitos mais comuns ocorridos durante o processo de soldagem.

x

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2 REVISO BIBLIOGRFICA 2.1 DEFINIO DE SOLDAGEM A soldagem um processo que visa a unio localizada de materiais, similares ou no, de forma permanente, baseada na ao de foras em escala atmica semelhantes s existentes no interior do material e a forma mais importante de unio permanente de peas usadas industrialmente. Existem basicamente dois grandes grupos de processos de soldagem. O primeiro se baseia no uso de calor, aquecimento e fuso parcial das partes a serem unidas, e denominado processo de soldagem por fuso. O segundo se baseia na deformao localizada das partes a serem unidas, que pode ser auxiliada pelo aquecimento dessas at uma temperatura inferior temperatura de fuso, conhecido como processo de soldagem por presso ou processo de soldagem no estado slido. (AWS American Welding Society, Rules for welding in structural steel / 1992)

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2.2 BREVE HISTORIO SOBRE SOLDAGEM Quadro 1- Histrico da Soldagem Pr historia idade media 1809 1885 1890 1907 1926 1948 1953 1954 1957 1960 Soldagem por forjamento Importncia estratgica Arco eltrico 1 Patente Inglesa Eletrodo Nu Eletrodo Revestido Processo de soldagem TIG (Tungsten Inert Gs) MIG (Metal Active Gs) MAG (Metal Inert Gs) ARAME TUBULAR PLASMA LASER

Atualmente so mais de 50 processos usados industrialmente Fonte: Cetre do Brasil 2.3 TERMINOLOGIAS USUAIS EM SOLDAGEM A soldagem possui um conjunto de termos muito prprios (figura 1), contudo, que existem variaes destes nas diferentes regies do Brasil e, possivelmente, entre empresas vizinhas. Soldagem (Welding): E o processo de unio de materiais onde so preservadas as caractersticas fsicas e qumicas da junta soldada. Solda (Weld): o resultado deste processo.

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Arco Eltrico: a passagem de corrente eltrica atravs de uma atmosfera ionizada. Fuso: Processo de mudana de estado fsico. Poa de Fuso: Regio em fuso, a cada instante, durante uma soldagem. Metal de Base: Material da pea que sofre processo de soldagem. Metal de Adio: Material adicionado no estado lquido durante uma soldagem.

Figura 1 - Terminologias usuais de soldagem fonte: Prof. Wendel Fernandes da Rocha

2.4 TERMINOLOGIA BSICA DO CORDO DE SOLDA Execuo de uma solda de vrios passes (figura 2). Raiz Passe: Regio mais profunda de uma junta soldada que corresponde ao 1 passe, regio mais propensa a descontinuidades na soldagem. Face: Superfcie oposta a raiz da solda. Camada: Conjuntos de passes realizados em uma mesma altura em um chanfro. Reforo: Altura mxima alcanada pelo excesso de metal de adio medido a partir da superfcie do metal a ser soldado. Margem: Linha de encontro entre a face da solda e a superfcie do metal de base

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Figura 2 - Terminologia bsica de soldagem fonte: Prof. Wendel Fernandes da Rocha

2.5 PROCESSOS DE SOLDAGEM Para se diagnosticar os problemas que geralmente ocorrem durante o processo de soldagem, necessrio conhecer os princpios equipamentos utilizados 2.5.1 Soldagem com eletrodo revestido (SMAW) Soldagem com eletrodo revestido a unio de metais pelo aquecimento oriundo de um arco eltrico entre um eletrodo revestido e o metal de base na junta a ser soldada. O metal fundido do eletrodo transferido atravs do arco eltrico at a poa de fuso na junta a ser soldada, formando assim o cordo de solda. Durante a soldagem formada uma escria proveniente da queima do revestimento do eletrodo e das impurezas do metal de base, flutuando para a base bsicos de execuo e

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da superfcie da poa de fuso conforme ilustrado na figura 3, protegendo o metal de solda da contaminao atmosfrica, e tambm controlando a taxa de resfriamento . O metal de adio vem da alma metlica do eletrodo e do revestimento.

Figura 3 - Soldagem com eletrodo revestido Fonte: SENAC O calor necessrio para a fuso do eletrodo e do metal de base originado pela passagem de corrente eltrica do eletrodo para a pea. O intenso calor gerado concentra-se na ponta do eletrodo que fundido com o metal de base, formando a poa de fuso, que aps resfriada forma a solda. O revestimento do eletrodo o responsvel pela formao de gases de proteo e a adio de elementos de liga, que refina o metal de solda, alm de parte deste ainda fundido flutuar sobre a poa, absorvendo impurezas e isolando o cordo da presena da atmosfera e outros gases. A soldagem com eletrodo revestido o processo de soldagem mais usado entre todos devido a simplicidade do equipamento, resistncia e qualidade das soldas com baixo custo. Este processo tem grande flexibilidade e solda a maioria dos metais, numa grande faixa de espessuras. A soldagem com este processo pode ser feita em quase todos os lugares e em condies adversas. Este processo usado extensivamente na indstria, tais como: manuteno, fabricao de navios, automveis, caminhes, locomotivas, comportas de hidreltricas e outros conjuntos soldados.

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2.5.1.1. Noes de corrente eltrica aplicada na soldagem; Chama-se de corrente eltrica o movimento ordenado de eltrons atravs de um corpo. Existem dois tipos, corrente alternada e corrente contnua:

Figura 4 - Corrente alternada Fonte: SENAC A corrente alternada aquela que no tem definio de polaridade (+) ou (-) (figura 4) . Em um intervalo de um segundo a polaridade muda 120 vezes (60 ciclos), isto , em um segundo os eltrons passam pelo positivo 60 vezes e 60 vezes pelo negativo (figura 5) .

Figura 5 Polaridade da corrente Fonte: SENAC

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Corrente Contnua: Conforme polaridade. mostra a figura 6, a corrente contnua aquela que circula sempre no mesmo sentido, do negativo (-) para o positivo (+). Tem a definio de

Figura 6 Corrente contnua Fonte: SENAC 2.5.1.2. Arco eltrico: A corrente eltrica seja ela alternada ou contnua pode ter sua tenso (v) medida. O aparelho que mede a tenso o voltmetro. 2.5.1.3. Efeito da tenso (volts) na soldagem A tenso faz com que a corrente eltrica prossiga circulando, mesmo depois que o eletrodo afastado da pea, porm no ultrapassando o limite que venha fechar o circuito eltrico e conseqentemente extinguir o arco eltrico. A figura 7 apresenta o comportamento de um arco eltrico que produz alta temperatura, fundindo o eletrodo pea, formando a solda.

Figura 7 Arco eltrico Fonte: SENAC

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2.5.1.4.

Intensidade da corrente (ampres): a quantidade de eltrons que passa em um instante por uma seo do

condutor conforme apresenta a figura 8.

Figura 8 Condutor de eltrons Fonte: SENAC A corrente eltrica, seja ela alternada ou contnua, pode ter sua intensidade medida. O aparelho que mede a intensidade da corrente (A) o ampermetro. 2.5.1.5. Sentido de circulao da corrente: A figura abaixo apresenta o sentido real de circulao da corrente eltrica do plo negativo (-) para o positivo (+).

Figura 9 Sentido da corrente eletrodo / pea 1

Fonte: SENAC

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2.5.1.6. Polaridade Refere-se a ligao dos cabos positivo (+) e negativo (-) da mquina, influenciando na penetrao do cordo de solda. Dependendo do tipo de eletrodo, a ligao dos cabos obra e porta eletrodo so conectadas pela Polaridade Direta ou pela Polaridade Inversa. a) Polaridade Direta: O cabo da porta eletrodo conectado no terminal negativo (-) da mquina, e o cabo obra no terminal (+) da mquina conforme esquema apresentado na figura que segue

Figura 10 Sentido da corrente eletrodo / pea 2

Fonte: SENAC b) Polaridade Inversa: O cabo do porta eletrodo conectado no terminal positivo (+) da mquina, e o cabo obra no terminal negativo (-) da mquina conforme esquema apresentado na figura 11

Figura 11 Sentido da corrente - pea / eletrodo Fonte: SENAC 2.5.1.7. Material condutor: So corpos que permitem a passagem da corrente eltrica com relativa facilidade.

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Os mais conhecidos so: cobre, alumnio, bronze, ao inoxidvel, ao carbono etc. 2.5.1.8. Material isolante: So corpos que dentro de uma determinada faixa de tenso, no permitem a passagem da corrente eltrica. Os materiais isolantes mais usados so: Porcelana, mica, celerom, baquelita, borracha, plstico, etc. A figura 12 apresenta uma seo de um cabo eltrico contador de energia

Figura 12 Cabo eltrico Fonte: SENAC

2.5.1.9. Resistncia eltrica: a dificuldade que um corpo oferece passagem da corrente eltrica. Este dificulta a passagem da corrente, gera calor, e em alguns casos desejvel e em outros no. Como exemplo de onde ela desejvel, podemos citar as lmpadas, ferro de passar, tostadeira, chuveiro e arco de soldagem. Este o mesmo princpio utilizado no processo de soldagem, conforme apresentada figura abaixo

Figura 13 Resistncia eltrica Fonte: SENAC

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2.5.1.10. Formao do arco eltrico: a passagem da corrente eltrica de um polo (pea) para outro (eletrodo), desde que seja mantido entre eles um afastamento conveniente. Esse afastamento chamado de comprimento do arco (figura 14).

Figura 14 Comprimento do arco Fonte: SENAC Esse afastamento deve corresponder aproximadamente ao dimetro do eletrodo em uso. (dimetro da parte metlica, sem contar o revestimento). 2.5.1.11. Consumveis para soldagem: A escolha do tipo de consumvel de extrema importncia para se realizar soldas garantindo a qualidade do produto final e deve-se levar em considerao o tipo de metal de base a ser soldado o tipo de corrente e intensidade processo de soldagem e demais fatores que podem influenciar a boa pratica de soldagem. O eletrodo para soldagem pelo processo de soldagem SMAW (figura 15) constitudo de um ncleo metlico e revestimento com elementos qumicos alem de uma parte no revestida que serve para fix-lo no alicate porta eletrodo .

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Figura 15 Eletrodo Fonte: SENAI O ncleo o material de adio para preenchimento das juntas e sua escolha deve ser levada em considerao o metal de base a ser soldado. J os revestimentos possuem substncias tem funes especificas como: x Criar uma atmosfera propicia a passagem de corrente eltrica; x Produzir escoria que recobre o metal depositado evitando resfriamento brusco, evitando o contato do metal depositado com o oxignio e o hidrognio presentes na atmosfera; x Contem elementos de liga que propiciam uma boa fuso entre o metal depositado e o metal de base; x Contm elementos estabilizadores que mantm o arco constante. Na escolha do tipo de eletrodo alm da importncia ter o conhecimento acima descrito se faz imprescindvel a consulta a manuais tcnicos dos fabricantes para a escolha ideal tendo em vista as propriedades fsicas e mecnicas desejadas. Os eletrodos so normalizados e aprovados por entidades certificadoras quanto o seu emprego e qualidade nos quais cada um recebe um smbolo que identifica suas propriedades posies de soldagem e demais variveis do processo. O quadro 2 apresenta o esquema de classificao de eletrodos de aos carbono de acordo com a AWS, j o quadro 3 apresenta as principais caractersticas dos principais eletrodos utilizado com baixo teor de carbono.

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Quadro 2 - Simbologia segunda AWS

Fonte: ESAB

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Quadro 3 Eletrodos com baixo teor de carbono

Tipo

Comp. (%)

Aplicao

Propriedades mecnicas*

Mquina soldadora 23-28 V CC

Corrente eletrodo(mm) (A) 2,5 3,25 4 5 70 85 80-140 100-185 140-250 40-75 60-125 80-180 120-230 60-100 80-150 105-205 150-300 75-95 90-150 100-200

22.50 celulsico (E 6010)

C Si

0,11 0,2

Uso geral Estruturas Grande penetrao Tubulaes Estruturas Grande penetrao Tubulaes Estruturas Chapa galvanizada Estruturas Chapas Pouco sensvel ferrugem Estrut. rgidas Aos fundidos Aos desconhecido

490-520 MPa A 22-24 %

MN 0,4

22.65 celulsico (E 6011)

C Si

0,10 0,15

480-510 MPa A 28-33 %

23-35 V CC-CA

2,5 3,25 4 5

Mn 0,35

46.00 rutlico (E 6013)

C Si

0,07 0,2

480-520 MPa A 22-24 %

18-28 V CC-CA

2,5 3,25 4 5

MN 0,35

46.02 ilmentico (E 6013)

C Si

0,11 0,1

460-490 MPa A 28-30%

21-35 V CC-CA

2,5 3,25 4

MN 0,2

48.04 bsico (E 7018)

C Si

0,07 0,5

530-590 MPa A 27-32 %

20-30 V CC-CA

2,5 3,25 4 5

65-105 110-150 140-195 185-270 80-110 110-150 150-200 200-250

MN 1,0

48.30 bsico (E 7018-1)

C Si

0,07 0,5

Estrt. metlica altamente solicitada Vasos de presso

550-630 MPa A 26-30 %

21-26 V CC

2,5 3,25 4 5

MN 1,4

Fonte: http://estruturasmetalicas.vilabol.uol.com.br/eletrodos.

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Para o armazenamento dos eletrodos revestidos, existem normas rgidas que padronizam a estocagem e ou armazenagem dos mesmos, com a finalidade de manter as caractersticas fsicas e qumicas dos eletrodos durante a soldagem. Alguns tipos de eletrodos so altamente higroscpicos, sendo necessrio o uso de dispositivos e ou equipamentos para seu armazenamento e preparao, como a ressecagem, que a retirada da umidade existente no mesmo, alem de impedir que os mesmos absorvam umidade quando expostos ao ar. Tambm indispensvel a consulta aos manuais tcnicos dos fabricantes para definio das temperaturas de armazenamento e ressecagem destes eletrodos, pois perodos longos e ou temperaturas fora das especificaes podem prejudicar as propriedades dos mesmos. 2.5.2 Soldagem a arco submerso (SAW) Soldagem a arco submerso (SAW) une metais pelo aquecimento destes com um arco eltrico (ou arcos), entre um eletrodo nu (ou vrios eletrodos) e o metal de base. O arco est submerso e coberto por uma camada de material granular fusvel que conhecido por fluxo (figura 16); portanto o regime de fuso misto: por efeito joule e por arco eltrico. Dispositivos automticos asseguram a alimentao do eletrodo (ou dos eletrodos) a uma velocidade conveniente de tal forma que sua ou suas extremidades mergulhem constantemente no banho de fluxo em fuso. A movimentao do arame em relao pea faz progredir passo a passo o banho de fuso que se encontra sempre coberto protegido por uma escria que formada pelo fluxo e impurezas.

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Figura 16 Soldagem a arco submerso. Fonte: SENAC A soldagem a arco submerso pode ser usada para muitas aplicaes industriais, que incluem fabricao de navios, fabricao de elementos estruturais, vasos de presso, etc. O processo pode ser usado para soldar sees finas, bem como sees espessas (5 mm at acima de 200 mm). O processo usado principalmente nos aos carbono, de baixa liga e inoxidveis. Ele no adequado para todos os metais ligas. Uma vantagem da soldagem a arco submerso sua alta penetrao. A taxa de deposio alta reduz a energia total de soldagem junta. Soldas que necessitam de vrios passes no processo de soldagem com eletrodo revestido, podem ser depositadas num s passe pelo processo a arco submerso. Neste processo o soldador ou o operador de solda no necessita usar um capacete ou mscara de proteo. O profissional no pode ver o arco eltrico atravs do fluxo e tem dificuldades de acertar a direo do arco quando se perde o curso. Devido ao arco estar oculto da vista e requerer um sistema de locao de curso, o processo de soldagem a arco submerso tem flexibilidades limitadas. Mas, isto compensado por diversas vantagens, tais como:

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x alta qualidade de solda e resistncia; x taxa de deposio e velocidade de deslocamento extremamente alto; x nenhum arco de soldagem visvel, minimizando requisitos de proteo; x pouca fumaa; x facilmente automatizvel, reduzindo a necessidade de operadores habilidosos. 2.5.2.1. Equipamentos utilizados A Soldagem a arco submerso um processo normalmente automtico podendo ser encontrado como semi-automtico, em que a alimentao do consumvel e o comprimento do arco so controlados pelo alimentador de arame ou fita e pela fonte de energia. No processo automtico, um mecanismo de avano movimenta o cabeote de soldagem ao longo da pea, e normalmente um sistema de recuperao do fluxo granular no utilizado. Na soldagem de unio de cilindros, o cabeote de soldagem permanece fixo e o conjunto se movimenta atravs de posicionadores giratrios. A fonte de energia para a soldagem a arco submerso pode ser uma das seguintes: x uma tenso varivel de gerador CC (Corrente Contnua) ou retificador; x uma tenso contnua de gerador CC ou retificador; x um transformador de CA (Corrente Alternada). A tendncia atual para o uso de retificadores de tenso constante ou de caracterstica plana. Neste tipo de equipamento quando se aumenta a velocidade de alimentao de arame o equipamento aumenta a corrente de soldagem. Para se variar a energia de soldagem necessria ajustar a voltagem. As fontes de energia fornecem altas correntes de trabalho. A maioria da uma faixa de 350 a 2000 A (Amperes). A soldagem com corrente contnua permite melhor controle de formato do passe de soldagem, da profundidade de penetrao e da velocidade de soldagem. A soldagem em corrente contnua normalmente desenvolve-se com polaridade inversa (eletrodo positivo, CC+)

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A corrente alternada tem a vantagem de reduzir o sopro magntico (deflexo do arco de seu percurso normal, devido a foras magnticas). Os eletrodos para soldagem a arco submerso tm, usualmente, composio qumica muito similar composio do metal de base. Fluxos para soldagem a arco submerso tambm alteram a composio qumica da solda e influenciam em suas propriedades mecnicas. As caractersticas do fluxo so similares s dos revestimentos usados no processo de soldagem a arco com eletrodo revestido. Os diferentes tipos de como seguem: x fundido; x aglutinado; x aglomerado; x mecanicamente misturado. A composio da solda alterada por fatores como reaes qumicas do metal base com elementos do eletrodo e do fluxo, e elementos de liga adicionados atravs do fluxo. As vrias combinaes arame-fluxo possibilitam grande flexibilidade para alcanar as propriedades desejadas solda. 2.5.3 Soldagem TIG Processo de soldagem a arco eltrico com eletrodo no consumvel de tungstnio ou liga de tungstnio sob uma proteo gasosa de gs inerte ou misturar de gases inertes. Pode ou no ser utilizado material de adio. Soldagem TIG a unio de metais pelo aquecimento e fuso destes com um arco eltrico estabelecido entre um eletrodo no consumvel de tungstnio puro ou de ligas a base de tungstnio, e a pea. A figura 17 ilustra o processo e equipamentos empregados.

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Figura 17 Soldagem TIG Fonte: Universidade Federal de Minas Gerais A proteo durante a soldagem conseguida com um gs inerte ou mistura de gases inertes, que tambm tem a funo de transmitir a corrente eltrica quando ionizados durante o processo. A soldagem pode ser feita com ou sem metal de adio (solda autgena). Quando feita com metal de adio, ele no transferido atravs do ao, mas fundido pelo arco, no fazendo, portanto parte do circuito eltrico de soldagem. A rea do arco protegida da contaminao atmosfrica pelo gs de proteo, que flui do bico da pistola. O gs remove o ar, eliminando a contaminao do metal fundido e do eletrodo de tungstnio aquecido pelo nitrognio e oxignio presentes na atmosfera. H Pouco ou nenhum salpico e fumaa. A camada da solda suave e uniforme, requerendo pouco ou nenhum acabamento posterior. A soldagem TIG pode ser usada em soldas de alta qualidade na maioria dos metais e ligas. No apresenta nenhuma escria e o processo pode ser usado em todas as posies. Este o processo mais lento dos processos de soldagem manuais.

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A soldagem TIG um processo bastante adequado para espessuras finas dado ao excelente controle da poa de fuso (arco eltrico). O processo pode ser aplicado em locais que no necessitam de metal de adio. Este processo pode tambm unir paredes espessas de chapas e tubos de ao e de ligas metlicas. usado tanto para soldagem de metais ferrosos como de no ferrosos. Os passes de raiz de tubulaes de ao carbono e ao inoxidvel, especialmente aquelas de aplicaes criticas so freqentemente soldadas pelo processo TIG. Embora a soldagem TIG tenha um alto custo inicial e baixa produtividade, estes so compensados pela possibilidade de se soldar muitos tipos de metais, de espessuras e em posies no possveis por outros processos, bem como pela obteno de soldas de alta qualidade e resistncia. A soldagem TIG possibilita soldar alumnio, magnsio, titnio, cobre e aos inoxidveis, como tambm metais de soldagem difcil e outros de soldagem relativamente fcil como os aos carbono. 2.5.4 Soldagem MIG e MAG Processo de soldagem a arco eltrico com eletrodo consumvel sob proteo gasosa, que utiliza como eletrodo um arame macio e como proteo gasosa um gs inerte (MIG), um gs ativo (MAG), ou misturas de gases (figura 18).

Figura 18 Soldagem MIG e MAG Fonte: Prof. Wendel Fernandes da Rocha

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A soldagem MIG/MAG usa o calor de um arco eltrico estabelecido entre um eletrodo nu alimentado de maneira continua e o metal base, para fundir a ponta do eletrodo e a superfcie do metal de base na junta que est sendo soldada. A proteo do arco e da poa de solda fundida vem inteiramente de um gs alimentado externamente, o qual pode ser inerte, ativo ou uma mistura destes. Escrias formadas nos processos de soldagem com eletrodo revestido e soldagem a arco submerso, no so formadas no processo de soldagem MIG/MAG, porque nesses processos no se usa fluxo. Entretanto, um filme vtreo (que tem aspecto de vidro) de slica se forma de eletrodos de alto silcio, o qual deve ser tratado como escria. A soldagem MIG/MAG pode ser semi-automtico ou automtico. A soldagem MIG/MAG produz soldas de alta qualidade com procedimentos de soldagem apropriados. Como no utilizado um fluxo, a possibilidade da incluso de escria semelhante ao processo eletrodo revestido ou arco submerso mnima, podendo, por outro lado, ocorrer a incluso de uma escria vtrea caracterstica do processo se a limpeza interpasse no for feita de maneira adequada. Hidrognio na solda praticamente inexistente. A soldagem MIG/MAG um processo de soldagem para todas as posies, dependendo do eletrodo e do gs ou gases usados. Pode soldar a maioria dos metais e ser utilizado inclusive para a deposio de revestimentos superficiais. Tem capacidade para soldar espessuras maiores de 0,5 mm por transferncia por curto circuito. A taxa de deposio pode chegar a 15 kg/h dependendo do eletrodo, modo de transferncia, gs usado. O equipamento de soldagem MIG/MAG consiste de uma pistola de soldagem, um suprimento de energia, um suprimento de gs de proteo e um sistema de acionamento de arame. 2.5.5 Soldagem a arco com arame tubular Processo de soldagem a arco que produz a coalescncia de metais pelo aquecimento deste com um arco eltrico estabelecido entre um eletrodo metlico tubular, contnuo, consumvel e o metal de base. A proteo do arco e do cordo feita por um fluxo de soldagem contido dentro do eletrodo, que pode ou no ser

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suplementada por uma proteo gasosa adicional fornecida pro uma fonte externa, conforme apresenta a figura 19.

Figura 19 Soldagem a arco com arame tubular Fonte: Universidade Federal de Minas Gerais A soldagem com arame tubular foi desenvolvida visando unir as vantagens do processo MIG/MAG (semi-automtico ou automtico) com as do processo com eletrodo revestido (revestimento fusvel, formador de gases protetores, escria, elementos de liga, etc.). Deste modo o arame eletrodo macio foi substitudo por outro, composto de um arame tubular com alma de fluxo fusvel, semelhante ao utilizado no arco submerso. Existem dois tipos de arames tubulares: x Autoprotegido onde a proteo do arco e da poa de fuso feita unicamente pela queima do fluxo em p, contido no ncleo do arame. x Proteo adicional de gs onde, alm dos gases gerados pelo fluxo, utilizado um gs adicional para a proteo, que flui pelo mesmo bocal de onde emerge o arame tubular. Os gases normalmente utilizados so:

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- CO2 (dixido de carbono) - Ar + 2% de O2 (oxignio) - Ar + 18 25% de CO2 A escria formada sobre o metal de solda possui as mesmas funes metalrgicas daquelas visitas anteriormente nos processos de soldagem com eletrodo revestido e arco submerso. Aliada a estas funes, a escria promove um timo acabamento. Pela utilizao de arames de maior dimetro e faixas mais altas de corrente eltrica tm-se, em comparao com o processo MIG/MAG, elevadas taxas de deposio, juntamente com boa penetrao e velocidade de soldagem altas. Assim como os arames macios, utilizados nos processos MIG/MAG, o arame tubular tambm embalado numa forma contnua (bobinado); por esta razo, eles podem ser empregados tanto em processos semi-automticos como em processos automticos. Em ambos os processos, o arame tubular alimentado automaticamente atravs de uma pistola. No processo semi-automtico, o soldador controla a inclinao e a distancia da pistola pea, bem como a velocidade de deslocamento e a manipulao do arco. O equipamento de soldagem como arame tubular bastante prximo ao utilizado no processo MIC/MAG, com as seguintes ressalvas: x a fonte tem capacidade de gerar maior intensidade de corrente; x as pistolas, para intensidade de corrente alta, usualmente soa refrigeradas com gua ou ar; x no processo autoprotegido o sistema de gs inexistente. Este processo apresenta alta taxa de deposio e a solda possui boa qualidade decorrente dos benefcios metalrgicos provenientes do fluxo, justificando a vasta aplicao na indstria. Um cuidado especial deve ser tomado durante a remoo da escria formada sobre cada passe depositado, de modo a evitar incluses na junta soldada.

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2.6 ENSAIOS NO DESTRUTIVOS PARA DETECO DE DESCONTINUIDADES Ensaios no destrutivos, so aqueles que, quando realizado sobre peas semi acabadas e acabadas, no prejudicam, nem interferem com o uso futuro da mesma(Prof. Paulo J. Modenesi). Os ensaios no destrutivos envolvem todos os mtodos para a medio e deteco de propriedades, capacidade de desempenho dos materiais metlicos, partes e peas de equipamentos e estruturas, por meio de energias fsicas que no danificam as mesmas.J citado anteriormente, existem uma infinidade de ensaios no destrutveis, dentre os quais vamos destacar: 2.6.1 Ensaio visual Tem por finalidade, o controle de qualidade imediatamente e aps qualquer operao de soldagem. Todos os outros ensaios no destrutivos devem ser executados aps uma boa inspeo visual, que pode ser feito, vista desarmada, ou com auxilio de lupa ou com aparelhos ou instrumentos para inspeo remota. Para este tipo de ensaio, a Petrobrs atravs da norma N-1597, fixa condies exigveis para a realizao deste tipo de ensaio. 2.6.2 Teste de estanqueidade Este tem como objetivo principal a deteco de defeitos passantes em soldas, como por exemplo as soldas de chapas de reforo, soldas em ngulos de juntas sobrepostas do fundo de tanques de armazenamento e soldas em ngulo de ligao fundo-costado. utilizado tambm para a deteco de defeitos passantes em chapas e fundidos. Um dos mtodos baseia-se na aplicao de uma soluo formada de bolhas, estando cada trecho inspecionado sujeito a um vcuo parcial. 2.6.3 Lquido penetrante O ensaio por meio de lquido penetrante relativamente simples, rpido e de fcil execuo.

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utilizado na deteco de descontinuidades abertas para a superfcie de materiais slidos no porosos. A deteco das descontinuidades independem do tamanho, orientao, configuraes da descontinuidade e da estrutura interna ou composio qumica do material. Este mtodo usado para a revelao de descontinuidades superficiais e baseado na penetrao destes por um lquido apropriado e na sua posterior remoo pela aplicao de um material absorvente (revelador) na superfcie sendo examinada. 2.6.4 Partcula magntica O ensaio por meio de partculas magnticas utilizado para localizar descontinuidades superficiais e sub-superficiais em peas de material ferromagnticos, tais como, as ligas de ferro e nquel. O mtodo consiste na aplicao de uma corrente de magnetizao , ou de um campo magntico pea inspecionada, com o objetivo de se ter um campo magntico nesta. A presena de descontinuidades superficiais ou sub-superficiais ir produzir campos de fuga na regio da descontinuidade, causando uma polarizao localizada , que detectada pelas partculas ferromagnticas que so aplicadas sobre a pea. 2.6.5 Ultra-som O ensaio por ultra-som usa a transmisso do som, que uma forma de energia mecnica em forma de ondas, a freqncias acima da faixa audvel. Pela tcnica pulso-eco , consiste basicamente de pulsos de alta freqncia, emitidos pelo cristal, que caminham atravs do material. Estes pulsos refletem quando encontram uma descontinuidade ou ma superfcie do material. Esta energia mecnica (som) recebida de volta pelo cristal, que transforma o sinal mecnico em sinal eltrico, que visto na tela do aparelho. 2.6.6 Ensaio radiogrfico O ensaio radiogrfico utiliza os raios X e raios gama para mostrar a presena e certas caractersticas de descontinuidades internas ao material.

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O mtodo

baseia-se

na capacidade

que os raios X e gama possuem de

penetrar em slidos. Esta capacidade depende de vrios fatores, tais como comprimento da onda da radiao, tipo e espessura do material. Quando menor for o comprimento de onda, maior a capacidade de penetrao da radiao. Parte da radiao atravessa o material e parte absorvida. A quantidade de radiao absorvida depende da espessura do material. Onde existe um vazio ou descontinuidade h menos material para absorver a radiao. Assim, a quantidade de radiao que atravessa o material no a mesma em toda as regies. A radiao aps atravessar o material ir impressionar um filme, formando uma imagem do material. Este chamado de radiografia.

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3 DESCONTINUIDADE

qualquer interrupo da estrutura tpica ou (esperada).Neste sentido pode se considerar como descontinuidade qualquer alterao na homogeneidade nas propriedades fsicas, mecnicas ou metalrgicas do material ou da solda (WendelFernandes da Rocha).

As descontinuidades dividem-se em trs tipos: x dimensional; x estruturais; x descontinuidades relacionadas com as propriedades indesejveis da regio da solda. 3.1 DESCONTINUIDADES DIMENSIONAIS Para a fabricao de qualquer estrutura soldada necessrio que tanto a estrutura como as suas soldas tenham dimenses e formas similares(dentro das tolerncias exigidas) s indicadas em desenhos, projetos, ou contratos.Uma junta que no atenda a esta exigncia pode ser considerada defeituosa, sendo necessrio a sua correo para aceitao final. As principais descontinuidades estruturais so: 3.1.1 Distoro a mudana de forma da pea devido s deformaes trmicas do material durante a soldagem, conforme apresenta a figura 20

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Figura 20 Distores Fonte: Universidade Federal de Minas Gerais 3.1.2 Preparao incorreta da junta Inclui falha ao produzir um chanfro com as dimenses ou forma fora das especificada (figura 21).

Figura 21 Juntas incorretas Fonte: Universidade Federal de Minas Gerais A figura 22 apresenta esta falha detectada em campo, apresentando grosseira falha na preparao de uma junta entre duas peas a serem soldadas

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Figura 22 Verificao em campo de juntas incorretas 3.1.3 Dimenso incorreta da solda (perfil do cordo) O perfil do cordo de solda importante pois variaes bruscas agem como concentradores de tenso, facilitando o aparecimento de trincas o facilitar o aprisionamento de escorias. A figura abaixo apresenta algumas das diversas imperfeies ocorridas nas dimenses dos cordes de solda.

Figura 23 Dimenses das juntas Fonte: Universidade Federal de Minas Gerais 3.2 DESCONTINUIDADES ESTRUTURAIS 3.2.1 Falta de fuso ou penetra Esta descontinuidade caracteriza-se por uma falta de fuso localizada (figura 24), isto , ausncia de continuidade entre o metal depositado e o metal base ou

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entre os dois cordes adjacentes. Geralmente podem aparecer na regio da linha de fuso, entre os passes de solda ou na raiz da solda.

Figura 24 Falta de penetrao Fonte: SENAI Conseqncias: reduo significativa da resistncia da Solda; ponto para um possvel incio de trincas.

x x

Causas da ocorrncia: corrente de soldagem muito baixa; velocidade de soldagem muito alta; bitola do eletrodo inadequada; abertura excessiva da junta; falta de penetrao devido a grande espessura da pea a ser soldada; angulo de eletrodo ou movimento do eletrodo inadequados; grande distncia entre o eletrodo e a pea.

x x x x x x x

Mtodo de correo: verificar junto ao fabricante, a faixa de amperagem mais adequada para aquele eletrodo, usando sempre acima da mdia especificada; x reduzir a velocidade de aplicao do eletrodo, visando melhorar enchimento nos centros e nas laterais das juntas; x usar uma bitola menor de eletrodo. Procurar aumentar o ngulo do chanfro para facilitar o acesso do eletrodo. Procurar na medida do possvel executar soldas planas;

x

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x

Diminuir a distancia entre a pea e o eletrodo, conseqentemente reduzindo o arco.

Identificao em campo: As figuras 25, 26 e 27 apresentam cordes de solda com falha de penetrao durante o processo.

Figura 25 Falta de fuso em parte do cordo de solda

Figura 26 Falta de penetrao em parte do cordo de solda

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Figura 27 Falta de Fuso em parte do cordo de solda 3.2.2 Excesso de respingos

Figura 28 Excesso de respingos Fonte: GERDAU Conseqncias: x deixa o acabamento do cordo de solda irregular, embora no afete a resistncia da solda; x aumenta o Custo de Limpeza da junta soldada. Causas da ocorrncia: x amperagem da mquina de solda muito alta;

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x grande distncia entre o eletrodo e a pea ( arco longo ); x sopro Magntico ( o arco se desvia sem o movimento do eletrodo ); x pea suja, com ferrugem ou mida; x eletrodo mido; Mtodo de correo: x verificar junto ao fabricante, a faixa de amperagem mais adequada para aquele eletrodo, usando sempre acima da mdia especificada; x diminuir a distancia entre a pea e o eletrodo, conseqentemente reduzindo o arco; x mude a posio do cabo terra, melhore o contato eltrico do cabo com a pea e no deixe os cabos enrolados; x limpe superfcie da pea usando lixadeira ou escova de ao para remover sujeiras em geral, ferrugem e solventes para remoo de tintas , leos e graxas. A umidade da pea pode ser diminuda com o auxilio do maarico; x acondicione os eletrodos conforme especificados pelo fabricante. Identificao em campo: As figuras 29, 30 e 31 apresentam indcios de respingos ao lado dos cordes de solda. Pode-se observar que na maioria dos casos esse problema esta assossiado a outros problemas.

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Figura 29 Respingo excessivo

Figura 30 Respingo excessivo

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Figura 31 Respingo excessivo 3.2.3 Mordeduras Esta descontinuidade tem como caracterstica a formao de depresso,

gerando entalhes no p do cordo, isto , entre o metal de base do cordo de solda. (figura 32). A existncia de mordeduras significa reduo da seo resistente e, conseqentemente, um enfraquecimento da junta soldada.

Figura 32 Mordedura Fonte: SENAI Conseqncias: x prejudicam o acabamento e resistncias da solda; x atuam como pontos para incio de trincas; x pontos preferncias para inicio de um processo corrosivo; Causas da ocorrncia:

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x corrente de soldagem muito alta; x velocidade de soldagem muito alta; x bitola do eletrodo muito grossa para o chanfro; x angulo de eletrodo ou movimento de eletrodo inadequado; x distancia muito alta do eletrodo para a pea; x eletrodo mido; Mtodo de correo: x verificar junto ao fabricante, a faixa de amperagem mais adequada para aquele eletrodo, usando sempre acima da mdia especificada; x reduzir a velocidade de soldagem para um enchimento correto das laterais da junta; x mudar o ngulo do eletrodo para que a fora do arco segure o metal nas laterais, mantenha a velocidade de soldagem adequada; x diminuir a distancia entre o eletrodo e a pea, para proporcionar um arco mais curto x acondicionar os eletrodos conforme especificados pelo fabricante. Identificao em campo: A figura abaixo apresenta cordo de solda com mordedura em parte de seu comprimento.

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Figura 33 Mordeduras no cordo de solda 3.2.4 Trincas So consideradas em geral, as descontinuidades mais graves em uma junta soldada por serem fortes concentradores de tenso ( figura 34 ) e elas podem se formar durante logo aps a soldagem ou em operaes subseqentes a soldagem, e podem acontecer a quente e a frio.

Figura 34 Trincas Fonte: SENAI

Conseqncias: x existem muitos tipos de trincas, porm nem todas so visveis, mas todas elas so potencialmente perigosas para a integridade do cordo de solda; x elas podem se propagas e quebrar totalmente a peas em servio;

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Causas da ocorrncia: x trincas de cratera, no final do cordo o arco fechado muito rpido; x teor de carbono ou enxofre elevado no metal base, o que significa estar utilizando um eletrodo no adequado; x pea muito espessa ou junta muito rgida; x cordo de solda muito cncavo ou muito convexo; x eletrodo mido; x junta ou chanfro incorreto em peas de espessuras elevadas ou com vrios passes; Mtodo de correo: x no final do cordo, retorne ou passe o deslocamento para encher adequadamente a cratera de solda; x usar eletrodo apropriado para o tipo de metal, conforme indicao do fabricante. Verificar se ele esta devidamente seca. Pr-aquecer a pea e reduzir a penetrao baixando a corrente de soldagem; x previra na medida do possvel, cordes planos ou ligeiramente convexos; x melhore a montagem das peas a serem soldadas, de forma a permita que o metal base dilate e contraia livremente. Identificao em campo: As figuras 35 e 36 apresentam trincas em cordes de solda, que tornaram-se pontos de fragilidade, prejudicando todo o conjunto em questo.

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Figura 35 Trincas propagadas

Figura 36 Trincas propagadas devido ao trabalho da pea 3.2.5 Incluso de escria Este termo usado para descrever partculas de xidos e outros slidos no metlicos, aprisionados entre os passes de solda ou entre o metal de solda e o metal de base ( figura 37 ), geralmente formado por materiais poucos solveis.

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Figura 37 Incluso de Escria Fonte: SENAI Conseqncias: x reduz a resistncia da solda; x ponto onde possivelmente se dar inicio a um processo corrosivo; x restos de escria fragilizam o cordo Causas da ocorrncia: x entre um cordo e outro a escoria no foi removida devidamente; x na troca de eletrodo, a escoria no removida no final do cordo; x angulo de eletrodo ou movimento inadequado; x bitola do eletrodo muito grossa par o tipo de trabalho, ou ento chanfro muito apertado, com isso a escria no destaca com facilidade. Mtodo de correo: x remova totalmente a escoria antes de aplicar outro cordo de solda, usando alem de picadeira, uma escova de ao; x ao substituir um eletrodo, limpe o final da solda para comear a soldagem em uma superfcie limpa; x use uma bitola de eletrodo menor , aumente o angulo do chanfro para facilitar o acesso do eletrodo e conseguintemente facilitar a remoo de escoria. Identificao em campo:

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Figura 38 Incluso de Escria

Figura 39 Incluso de Escria 3.2.6 Porosidade As principais causas operacionais de formao de porosidade ( figura 40 ) esto relacionadas com as contaminaes de sujeira, oxidao e umidade, na superfcie do metal de base e consumveis de soldagem.

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Figura 40 Porosidade Fonte: SENAI Conseqncias: x Sua presena deixa a solda frgil e sem resistncia; x muitas vezes esse problema ocorre no interior da solda e no pode ser detectvel atravs de inspeo visual. Causas da ocorrncia: x pea suja, enferrujada ou mida; x corrente de soldagem incorreta; x velocidade de soldagem muito alta; x distancia muito alta do eletrodo a pea ; x polaridade incorreta; x eletrodo mido. Mtodo de correo: x limpar as superfcies a serem soldadas com lixadeira ou escova de ao para remover de forma efetiva a ferrugem presente; x verificar junto ao fabricante do eletrodo a faixa de corrente adequada para a bitola em uso, geralmente esta informao esta presente na embalagem; x soldar com eletrodo mais prximo da pea; x verificar a polaridade indicada para ser usada com aquele eletrodo; x acondicionar de forma adequada os eletrodos.

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Identificao em campo: Esse tipo de falha, raras as vezes podero ser detectados a vista desarmada, porm alguns casos como apresentados nas figuras 41 e 42 so possveis de acontecer.

Figura 41 Porosidade em junta soldada

Figura 42 Porosidade em junta soldada

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3.3 PROPRIEDADES INADEQUADAS Soldas depositadas em uma pea ou estrutura devem possuir propriedades (mecnicas, qumicas etc.) adequadas para a aplicao pretendida. Estas propriedades so em geral, especificadas e verificadas em testes de qualificao ou em amostras retiradas de um lote da produo. As propriedades mecnicas freqentemente avaliadas so limite de resistncia atrao e escoamento ductilidade e tenacidade da junta soldada., propriedades qumicas tambm so de interesse e podemos incluir a composio qumica resistncia a corroso.

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CONCLUSO

Pode-se constatar atravs da realizao deste trabalho, que dada pouca importncia ao assunto defeitos em solda, muitas vezes devido a uma enormidade de outros problemas recorrentes em uma obra, mas tambm por falta de preparo dos profissionais envolvidos. Mas, fato que h ocorrncia do problema durante a execuo e se faz necessrio sua correo. O integral conhecimento sobre os mais comuns processos de soldagem, nos permite intervir dentro deste processo de forma mais eficaz com objetivo de prevenir as possveis falhar. Como foi possvel observar, na maioria das descontinuidades, as causas so relativamente simples de serem evitadas, bastando apenas um pouco de orientao no trato do processo. Para se executar uma soldagem sem descontinuidades (defeitos) necessrio determinar os parmetros e as variveis descritas neste trabalho antes da operao. Outro fator importante se refere a mo de obra dentro do processo. Ela deve ser conhecedora destes defeitos mais recorrente e treinada para que no seja ele um dos fatores para uma possvel descontinuidade. Medidas simples, de baixo custo, sem grandes complexidades, podem garantir uma excelente qualidade no processo de soldagem e conseqentemente evitar prejuzos financeiros e a integridade da estrutura soldada.

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