resumo soldagem

1. Testes de soldabilidade
“Soldabilidade é a capacidade de um material de ser soldado sob determinadas
condições impostas de fabricação em uma estrutura específica e determinada e
desempenhar satisfatoriamente em serviço.”
O conceito de soldabilidade pode ser dividido em:
 Operacional;
 Metalúrgica e;
 Em serviço.
Operacional
 Diz respeito diretamente à facilidade de execução da junta.
 Está associada às particularidades do processo de soldagem, à
habilidade do soldador e às características do material a ser soldado.
 Exemplo: Aço x alumínio dependendo do processo é impossível.
Metalurgica
 Envolve transformações de fase que ocorrem no aquecimento, na fusão,
na solidificação e no resfriamento.
 Está associada com a dureza do material e com a transferência de calor
na junta soldada e também pode afetar o desempenho da junta soldada.
 Exemplo: Cobre x Alumínio – possível.
Em serviço
 Diz respeito ao desempenho e à vida útil do equipamento soldado;
 Está associado tanto à escolha do metal de base e de adição quanto à
escolha do procedimento de soldagem.
 Exemplo: Tipo de junta – associado a distribuição de carga.
Testes de soldabilidade – são testes de falha que são desenvolvidos com o
objetivo de compreender e caracterizar as diversas formas de falha que podem
ocorrer em uma solda.
São estudados aspectos como:
1- A influência da composição química da solda ou do metal base;

2. 2- Dos parâmetros de soldagem e;
3- Dos níveis de tensão.
Desenvolvimento dos testes
 Com o objetivo de avaliar uma forma de falha em uma dada
aplicação bem específica.
 Vários ensaios fornecem resultados qualitativos do tipo “trinca/não
trinca”.
 Outros são quantitativos. Entretanto, na maioria dos casos, estes
resultados não podem ser usados diretamente para prever se trincas
poderão se formar durante a soldagem de uma estrutura real.
 São usados contudo para, seleção de materiais para soldagem,
desenvolver procedimento de soldagem, homologação de
consumíveis, etc.
Classificação dos testes:
Convencionais: utilizados para qualquer material, não necessariamente uma
solda;
Não convencionais: foram desenvolvidos para serem aplicados somente em
soldas.
Testes convencionais Testes não convencionais
Ensaio de tração Testes auto-restringidos
Teste de dureza Testes com restrição externa
Teste de impacto: “Charpy” Testes com juntas simples
Teste de dobramento
Ensaio macrográfico
Ensaio micrográfico
Testes não convencionais
Testes auto-restringido Testes com restrição externa Testes com juntas simples
Ensaio de cordão de solda
circular;
Ensaio de implante Teste “Nick-break”
Ensaio de severidade
térmica – controlada (CTS)
Ensaio Varestraint Teste de junta de filete
Ensaio Tekken Ensaio Murez
Ensaio Cruciforme
Ensaio Lehigh
Ensaio Houldcroft

3. Ensaio de Tração
 Obtém-se informações básicas sobre a resistência dos materiais e
também uma indicação da ductilidade, que é uma propriedade qualitativa
de um material ou junta soldada.
 A resistência à tração no metal de solda é normalmente maior do que a
correspondente no metal de base;
 Tipos de corpos de prova:
- A solda com metal de base usado para qualificação de processos e
soldadores – é qualitativo.
- Somente da zona fundida ou a solda, para qualificação ou classificação
do metal de adição é quantitativo.
Ensaio de Dureza
 A medida de dureza implica na medida da resistência à deformação.
 A quantidade específica dessa deformação, facilmente medida, fornece
informações sobre a resistência de um metal ou de seu tratamento
térmico;
 São relativamente baratos, não consomem muito tempo e podem ser
realizados sobre a peça acabada;
 Para a junta soldada a escala mais adotada é dureza Vickers.
Ensaio de Impacto
 É o método mais usado para medir a tenacidade à fratura dinâmica;
 A tenacidade de um material é uma medida da energia absorvida (em
Joules) antes e durante o processo de fratura;
 Assim a tenacidade indica a quantidade de trabalho que pode ser
realizado sobre o material sem causar a sua fratura (obtém se dados
quantitativos);
 Relata qual a transição entre dúctil e frágil em tempo real.

4. Influência da temperatura
Ensaio de CTOD
Crack Tip Opening Displacement – é um teste de uma família de testes
realizados para medir a resistência do material ao crescimento de uma trinca. O
método CTOD baseia-se na medição do deslocamento da abertura da ponta da
trinca como parâmetro crítico de iniciação do processo de fratura.
O teste CTOD é utilizado para determinar as propriedades de mecânica da
fratura de materiais dúcteis e pode ser entendido como um teste que simula a
propagação de uma trinca de fadiga pré-existente.
O ensaio é realizado em condições monotônicas, o que significa que a carga é
aumentada constantemente sob temperatura constante.
Como a temperatura afeta, normalmente realiza-se o teste em banho de álcool
líquido com CO2 como meio refrigerante.

5. Ensaio de Dobramento
O objetivo do ensaio de dobramento é medir a ductilidade da ZF e da ZTA;
 O ensaio é dividido em três tipos de amostras:
 1- Face lateral;
 2- Topo e;
 3- Raiz
No caso de espessuras menores que 9,5 mm realiza-se o ensaio da face e da
raiz.
Para ensaio do metal base com espessura acima de 38 mm requer diversas
amostras para assegurar a qualidade da solda ao longo da espessura.
 Critério de aceitação da solda:
- As amostras não podem sofrer fratura ou ter trincas ou outro defeito
abertura que exceda 3,2 mm (0,125 in) na superfície convexa.
Ensaio Macrográfico
A macrografia é um ataque químico que auxilia a análise visual de um corpo de
prova;
 Revela o perfil do cordão de solda destacando a ZF, ZTA e MB;
 Possibilita visualizar algumas descontinuidades no cordão de solda
servindo de critérios para qualificação de processo de soldadores.
Ensaio Micrográfico
Na micrografia observa-se a granulação do material, a natureza, quantidade,
distribuição e forma dos diversos constituintes;
 Corpos de prova têm que ser melhor preparados (polimento) se
comparado com os CPs para macrografia;
 Para aço, o ataque químico comumente usado é o nital (ácido nítrico
diluído em álcool).

6. Ensaio de Implante
O ensaio de implante foi desenvolvido pelo Institut de Soudure (França) como
um método para se obter informações quantitativas sobre a sensibilidade à
fissuração pelo hidrogênio. O ensaio utiliza uma pequena barra (implante) do
material que será testado e que é colocada em um furo com ajuste folgado feito
em uma chapa auxiliar. O implante tem diâmetro de 6 s 8 mm e um entalhe de
1 mm de profundidade colocado em posição tal que este fique localizado na ZTA,
na região de crescimento de grão, após a soldagem do conjunto. Para facilitar o
posicionamento do entalhe nesta região, pode-se usinar alternativamente uma
rosca na extremidade do implante que será colocada no furo. Um cordão de
solda é depositado sobre a chapa de teste e o implante. Após a soldagem, uma
carga constante de tração é aplicada na barra e o tempo para ruptura é
registrado. Desta forma, variando-se a carga em uma série de testes é possível
determinar a curva de tempo de fratura em função da carga aplicada para o
material e as condições de soldagem testadas.
 Ensaio de Implante Modificado
- Foi modificado para permitir o seu uso no estudo da fissuração ao
reaquecimento;
- Usa-se além do sistema de carga, um sistema de aquecimento (forno), que
simula o tratamento térmico pós soldagem e de um sistema de monitoração da
carga e da temperatura;
- Ao invés de trabalhar com carga constante trabalha-se com deformação
constante monitorando o alívio de carga durante o tratamento térmico;
- Norma NF A89 100

7. Ensaio CTS
Este ensaio foi concebido para avaliar a sensibilidade de aços à fissuração (pelo
hidrogênio) em condições de resfriamento que são controladas pela espessura
das chapas usadas na montagem do corpo de prova e pelo número de caminhos
disponíveis para o escoamento do calor de soldagem. O corpo de prova consiste
de duas chapas, uma quadrada (chapa de topo, de espessura t) e a outra
retangular (chapa de base, de espessura b), unidas por um parafuso de 12,5 mm
de diâmetro. Duas soldas de teste são depositadas em cada corpo de prova.
Primeiro deposita-se a solda mostrada à direita na figura. Após o corpo de prova
se resfriar completamente, a solda à esquerda é depositada. Esta última
apresenta condições mais favoráveis para a difusão do calor de soldagem,
apresentando uma maior velocidade média de resfriamento e, portanto, maior
chance de vir a trincar. Após o corpo de prova permanecer por 72 horas à
temperatura ambiente, três amostras metalográficas da seção transversal de
cada solda de teste são retiradas e o comprimento das trincas eventualmente
presentes é medido. A severidade do ensaio pode ser aumentada usando-se
chapas de topo e de base de maior espessura ou, alternativamente,
aumentando-se a abertura da raiz das soldas de teste pela usinagem de um
pequeno rebaixo na chapa de topo ou pela colocação de uma arruela no
parafuso, entre as chapas de topo e de base (ensaio CTS modificado).
O ensaio CTS é usado na Inglaterra como um teste padrão para avaliar a
sensibilidade à fissuração pelo hidrogênio de aços estruturais de média e alta
resistência.

8. Ensaio Tekken
O ensaio Tekken foi desenvolvido no Japão, tendo se tornado um dos mais
utilizados para a avaliação de problemas de fissuração pelo hidrogênio em aços
estruturais de alta resistência. Esta popularidade se justifica por ser este ensaio
considerado um dos mais sensíveis à fissuração pelo hidrogênio, por permitir a
avaliação e medição de seus resultados de uma forma relativamente simples e
por apresentar uma razoável repetibilidade de resultados. A solda de teste (de
um único passe) é realizada na parte central do corpo de prova de cerca de 80
mm. Decorrido um período de tempo após a soldagem, usualmente 48 horas,
amostras metalográficas são retiradas da seção transversal da solda de teste e
a presença ou não de trincas é observada. As trincas são observadas
principalmente na raiz da solda de teste e a presença ou não de trincas é
observada. As trincas são observadas principalmente na raiz da solda, tanto na
ZTA, como na ZF.
Ensaio Houldcroft
O ensaio Houldcroft foi desenvolvido para avaliar a sensibilidade à fissuração na
solidificação em chapas finas. Neste ensaio, uma série de entalhes de
profundidade variável é feita nos dois lados do corpo de prova de forma a
desenvolver um grau de restrição variável ao longo deste. A soldagem é feita
usualmente com o processo GTAW, sem metal de adição, em condições de
soldagem que permitam a obtenção de um cordão de penetração total e é feita

9. da região de maior restrição (menores entalhes) para a de maior restrição. O
resultado do ensaio é expresso como o comprimento da trinca formada.
Ensaio Lehigh
O teste Lehigh é usado para avaliar quantitativamente a susceptibilidade de uma
solda ao trincamento durante a solidificação ou por hidrogênio. Ele é baseado no
princípio “travamento” a que a solda está ou sofre quando é produzida.
Ensaio Varestraint
O ensaio Verestraint foi desenvolvido por Savage e Lundin para avaliar
quantitativamente a influência do metal base e de outras variáveis do processo
de soldagem na tendência de formação de trincas de solidificação. Neste ensaio,
um nível definido de deformação é aplicado a um corpo de prova durante a sua
soldagem e a quantidade de trincas formadas em torno da poça de fusão naquele
instante é, posteriormente, medida. A deformação é aplicada forçando o corpo

10. de prova a se dobrar, durante a soldagem, sobre uma matriz de dimensões
conhecidas. A quantidade de deformação na face da solda é dada por:
Onde t é a espessura do corpo de prova e R é o raio de curvatura da matriz.
Assim, a quantidade deformação aplicada no teste pode ser alterada
simplesmente mudando-se a matriz.
A figura ilustra a montagem e o procedimento do ensaio. O corpo de prova (por
exemplo, uma chapa de 50x305 mm) é montado em balanço sobre a matriz de
dobramento. A soldagem é iniciada no ponto A continuando em direção do ponto
C. Quando a poça de fusão atinge o ponto B, o sistema de dobramento é
acionado, forçando o corpo de prova a se dobrar sobre a matriz. A região de
solda, próxima do ponto B, é posteriormente examinada em uma lupa (aumentos
de 40 a 80 X) para a determinação da presença de trincas. O resultado do ensaio
pode ser registrado, em função da deformação aplicada e de outras variáveis do
processo através de diversos parâmetros como, por exemplo, o número de
trincas, o tamanho da maior trinca observada ou tamanho total das trincas (soma
dos comprimentos de todas as trincas observadas).
Uma descrição mais detalhada deste ensaio é encontrada na norma AWS B 4.0.

11.  Ensaio Varestraint Modificado
Ensaio “Nick-Break”
O ensaio “Nick Break” é uma forma simples de se avaliar a presença de
descontinuidades (porosidade, inclusões ou trincas) em uma solda de topo. O
corpo de prova é retirado do material soldado tendo, por exemplo, um
comprimento de 230 mm e uma largura igual a 25 mm. Entalhes são feitos em
ambos os lados da solda e o corpo de prova é dobrado até se romper na seção
entalhada. A superfície de fratura é, então, inspecionada para se determinar a
presença de descontinuidades na solda. O ensaio “Nick Break” é usado, por
exemplo na norma API 1104 para a qualificação de procedimentos de soldagem
e soldadores.

12. Ensaio de Filete
Este ensaio é usado para avaliar o desempenho de um consumível de soldagem
ou verificar a seleção adequada de parâmetros e técnica de soldagem para
produzir soldas isentas de descontinuidades em juntas de filete. Sua execução
é similar à do ensaio anterior. Consiste na deposição de uma pequena solda de
filete, a sua ruptura pela raiz e o exame da superfície de fratura para avaliar a
presença de porosidade, falta de penetração e outras descontinuidades. Este
ensaio é descrito na norma AWS B 4.0.