COLETNEA DE INFORMAES TCNICAS AO INOXIDVEL

SOLDAGEM DE AOS INOXIDVEIS

Introduo

Os aos inoxidveis austenticos so facilmente soldados com ou sem arame de enchimento. considervel a utilizao da famlia de aos inoxidveis comuns na fabricao de produtos. Os aos inoxidveis super austentico (com resistncia a pite de nmero maior que 40), ferrtico, super ferrtico, martensitico e austeno ferrtico (dplex/ super dplex) requerem um controle maior quando for soldado e pode envolver tratamento trmico ps solda ou eletrodo consumveis especiais. Os principais objetivos quando se produz uma junta soldada so:

1. Assegurar soldas perfeitas que combinam as propriedades de corroso e

mecnica com o metal base. 2. Escolher um processo de soldagem que encontre os requisitos de

produtividade, mas que resultar se possvel em pouca distoro e necessite o mnimo de esmerilhamento ps solda.

As consideraes a serem tomadas quando se escolhe um processo de soldagem so:

Tipo de junta e espessura do material Posio da solda e o ambiente do trabalho, por ex. galpo de fabrica ou no

local Mtodos manual ou mecanizado para aumentar a produtividade e a

repetibilidade da qualidade Disponibilidade de materiais de enchimento adequados que so muitas vezes

mais ligados para aumentar a resistncia a corroso do deposito de solda, e pode ser essencial para prevenir trinca no cordo de solda.

Orientaes gerais

Evitar excessivo calor absorvido e alta temperatura entre os passes de solda. Os aos austenticos tem um alto coeficiente de expanso trmica e baixa condutividade, assim o alto calor absorvido resulta em excessiva distoro e tenso residual.

Planejar os critrios e / ou a transformao metalrgica devido a soldagem pode necessitar da seleo de um consumvel para solda no correspondente,

para conseguir os nveis de tenacidade em temperaturas criognicas ou aumentar a resistncia a corroso do metal de adio.

importante, se possvel, reservar uma instalao na fabrica exclusivamente para os aos inoxidveis. Alm disso, utilize equipamento de manuseio com proteo e ferramentas que so utilizados na fabricao de produtos de ao inoxidvel para evitar contaminao de contato com aos carbono

Na dvida a cerca das tcnicas de soldagem e fabricao recomendado consultar o fornecedor / fabricante do material de base ou consumvel para solda.

Quando for necessrio o gs protetor, consulte seu fornecedor sobre a informao mais recente da composio do gs recomendada.

Quando novos tipos de materiais sero soldados, especialmente aos ferrtico, martensitico e dplex, contate seu fabricante de consumvel sobre informao do processo de solda e recomendaes de material de enchimento.

A preparao ps solda pode requerer o uso de pastas de decapagem ou outras substncias corrosivas. Consulte antes do uso o seu fornecedor do material.

Sade e segurana na soldagem

A publicao n 236, 1994 da Associao dos Soldadores: RISCOS DAS EMANAES DE SOLDAGEM relata: aconselhvel que onde efetuada a soldagem do ao inoxidvel se num edifcio ou num espao confinado especialmente importante a previso da extrao adequada das emanaes. Consulta o seu fornecedor dos consumveis da solda sobre a informao e recomendaes.

Processos populares para soldagem de aos inoxidveis

Soldagem a arco gasoso com tungstnio (GTAW ou TIG)

Este o processo mais amplamente usado devido a sua versatilidade e alta qualidade bem como a aparncia esttica do acabamento da solda. A capacidade de soldar em baixa corrente e portanto entrada de pouco calor, mais a capacidade de adicionar o arame de adio necessria, ideal para materiais finos e a raiz corre em um dos lados da soldagem de chapa e tubo, mais grossa. O processo facilmente mecanizado e a habilidade para soldar com ou sem o arame de adio (solda autgena) faz deste processo a soldagem orbital do tubo. O argnio puro o mais popular gs protetor, porm o argnio rico de misturas com a adio de hidrognio, hlio ou nitrognio tambm empregado em finalidades especficas. Sendo empregado a soldagem lateral simples com proteo de gs inerte em baixo do cordo de solda evita a oxidao e a perda da resistncia a corroso. Soldagem a arco de plasma (PAW)

uma derivao do processo TIG envolvendo a construo de um sistema de bocal que produz um arco de plasma transferido concentrado e estreito com caractersticas de penetrao profunda. Usado principalmente num sistema mecanizado com alta velocidade e alta produtividade uma solda autgena onde necessrio uma junta de topo de conto vivo

com espessura de at 8mm. necessrio uma combinao de PAW/TIG e arame de enchimento para assegurar uma junta de topo de canto vivo mais grosso com perfil pleno na superfcie da solda. Para espessuras maiores que 10mm emprega-se a preparao de raiz da solda PAW com V parcial seguido de junta de enchimento multi passo. necessrio a proteo com gs argnio para manter a resistncia corroso de baixo do cordo. Soldagem a arco com eletrodo revestido (SMAW ou MMA)

de operao manual e o mais antigo dos processos a arco, os eletrodos MMA so de uso comum devido a sua flexibilidade adaptando se a uma ampla faixa de materiais a serem soldados. Os tipos de eletrodos revestidos so produzidos para dar as caractersticas de performance que os tornam adequados para diferentes aplicaes em soldagem. O mais amplamente usado, o eletrodo revestido rutlico produz um arco com transferencia rpida de metal de adio em forma de spray, auto remoo da escoria e um perfil de solda finamente ondulada e esttico. Ser necessrio o mnimo de esmerilhamento ps solda. principalmente usado em posio descendente quando produzido cordo e solda de topo. Os eletrodos com este tipo de revestimento pode ser usado na posio mas esta limitado a sua aplicao e dimenso ou seja no mximo 3,2mm. Os eletrodos com revestimento bsico produz solda de maior integridade com relao a micro incluses e poros devido a gases e so extremamente vantajosos para um conjunto fixo soldado de tubos. A remoo de escria e perfis de solda no so considerados como vantagem dos tipos rutilicos. Os eletrodos revestidos especiais so produzidos para aplicaes especficas: por ex.: soldagem vertical descendente e descendente de alta recuperao. Os eletrodos so fabricados em dimenses na faixa de 2,5 a 5,0mm de dimetro (os aos 308L, 347 e 316L so tambm fornecidos nos dimetros de 1,6 e 2mm) Soldagem a arco gasoso com arame continuo (GMAW ou MIG/ MAG)

Este um processo de soldagem semi automtico que pode ser usado manualmente ou automatizado, envolvendo com eletrodo de arame solido como consumvel contnuo e um gs protetor rico em argnio. empregado pela sua caracterstica de alta produtividade na soldagem e material fino utilizando um curto circuito como tcnica de transferencia de metal ou transferencia rpida de metal de adio em spray para material mais grosso. As fontes de energia que produz uma fonte de corrente pulsante foi desenvolvido para melhorar a qualidade do metal de adio na soldagem posicional e com aparncia de solda mais limpa. As misturas de gases com adio de oxignio, hlio, dixido de carbono, etc. tem sido desenvolvido para melhorar as caractersticas de estabilidade do arco e cordo de solda umedecido. Soldagem a arco com eletrodo de alma fundente (FCAW ou FCW)

uma verso do processo MIG/MAG onde o consumvel de arame slido substitudo com arame tubular enchido com um fluxo fundente (FCW) ou p metlico (MCW) e pode ser usado com equipamento do mesmo tipo. So produzidos em duas variantes de arame, um deles proporciona capacidade para todas as posies e o outro para maior deposio em aplicaes de soldagem plana.

possvel maiores taxas de deposio da solda e solda de revestimento do que com o processo MMA ou MIG/MAG. possvel tambm uma significativa reduo na limpeza e esmerilhamento ps solda. Solda de arco submerso (SAW)

um processo de arco coberto com p fluxante de arame totalmente mecanizado capaz de altas taxa de deposio, velocidade de avano e qualidade da solda. As aplicaes incluem filete descendente contnuo e soldas de topo de chapas mais grossas, tubo e vasos, e tambm revestimento de ao inoxidvel em peas de ao carbono, particularmente onde implicam em longas costuras ou extensos percursos. Um processo eletroslag empregando um eletrodo em tira tambm utilizvel para cobertura, tendo algumas caractersticas que so superiores ao SAW. Soldagem por resistncia eltrica (ERW)

A resistncia eltrica na soldagem por ponto e contnua geralmente limitada a soldagem de produo em massa de material fino onde o tipo de junta sobreposta na configurao da solda e resultando em fresta no diminuir a resistncia corroso que esperada durante o trabalho. Soldagem a laser

A energia concentrada alcanada no ponto focalizado de um feixe de raio laser muito intensa e capaz de produzir uma penetrao profunda de solda em seo grossa de ao inoxidvel com mnima distoro do componente. O processo emprega grande capital no custo do equipamento e seu uso reservado para fabricao de produo em massa.

Soldagem dos aos inoxidveis em outros aos

Introduo

Para a soldagem de aos inoxidveis austenticos nos aos carbono e de baixa liga so estabelecidos os mtodos no processo e nas industrias de construo. As soldas de metal dissimilar envolvendo aos inoxidveis podem ser feitas usando mais os mtodos de solda por fuso total, incluindo TIG e MIG. Os procedimentos de solda usando metal de adio (consumvel) permite melhor controle da resistncia corroso e propriedades mecnicas da junta. Na seleo do metal de adio da solda, a junta considerada melhor sendo inoxidvel do que de ao carbono. Os metais de adio mais ligados so usados para evitar a diluio dos elementos de liga na zona de fuso do metal base de ao inoxidvel.

Combinaes de metal dissimilar

As combinaes mais comuns de aos dissimilares envolvendo o ao inoxidvel so aos carbono pleno ou estrutural de baixa liga e aos inoxidveis austenticos como 1.4301 (304) ou 1.4401 (316) Condies de soldagem

Os aos carbono e ligado contendo menos que 0,20%C no precisam normalmente de praquecimento quando forem soldados nos aos inoxidveis austenticos. Os aos carbono e ligado com os teores de C acima de 0,20% pode precisar de praquecimento. As juntas de alta represso, onde a espessura do material maior que 30mm tambm deve ser preaquecido. Normalmente adequada a temperatura de 150C. Os aos carbono estar mais propensos a defeitos associado ao hidrognio do que os aos inoxidveis austenticos e assim aconselhvel uma secagem cuidadosa dos consumveis de soldagem. Quando os aos inoxidveis so soldados ao ao galvanizado, o revestimento de zinco em torno da regio a ser soldada deve ser removido antes da soldagem. O zinco fundido estando presente na zona de fuso da solda pode resultar em fragilizao ou reduzir a resistncia a corroso da solda acabada.

Seleo dos consumveis de soldagem (metal de adio)

Temperatura ambiente de trabalho

Embora um metal de adio padro tipo 308 passa ser usado para a juno do ao inoxidvel 304 ao ao carbono d-se preferncia aos metais de adio mais altamente ligado como o ao 309 (23 12L da norma BS EN 12072). Isso poderia ajudar a evitar trinca na zona de diluio da solda que pode ser um problema se usado o metal de adio de 308 (19 9L da norma BS EN 12072) onde pode ter um nvel muito baixo de ferrita e a martensita pode tambm ser formado no resfriamento. Temperatura elevada de trabalho (acima de 425C)

Se as peas soldadas so para alta temperatura de trabalho, ento as diferenas dos coeficientes de expanso trmica dos aos e do metal de adio podem levar a trinca de fadiga trmica. Os longos tempos de exposio das soldas nessas temperaturas com nveis elevados de ferrita pode resultar na fragilizao devido a formao de fase sigma. Pode se dar preferncia aos metais de adio com base em nquel (Inconel) pois produz soldas com coeficientes de expanso trmica mais baixos que os metais de adio de ao inoxidvel.

Risco de corroso bimetlica nas soldas entre aos carbono e inoxidvel

As soldas sem proteo sujeitas a ambientes agressivos tais como imerso em gua do mar pode resultar em corroso de sacrifcio para a pea menos nobre de ao carbono. Entretanto, o posterior reparo do revestimento da superfcie da solda normalmente pode ser necessrio no ao carbono para restaurar a proteo contra a corroso. Se essa recobertura/ pintura for permitida a ser estendida ao filete de solda, ento a junta no teria o risco de corroso bimetlica em nenhum ambiente no tempo que o revestimento continuar perfeito. ideal que o cordo de solda possa estar coberta enquanto a base de ao inoxidvel esteja muito exposta. Isso assegura que as clulas de corroso galvnica no possa estar disposta atravs da junta onde h uma composio qumica diferenciada.