Apostila Simbologia de Solda[1]

Simbologia de Soldagem e END

Elaborado por Makulan

Introdução: Este capitulo, discute a importância da efetiva comunicação entre o inspetor de soldagem e outras pessoas envolvidas na fabricação de produtos soldados. Muito, desta comunicação são alcançados pelo uso de vários tipos de documentos que descreve quais atributos tais produtos devem exibir. Enquanto estes documentos prevêem a base para a execução da inspeção, a confusão pode ocorrer se houver uma grande quantidade de informações a serem estudadas pelo inspetor de soldagem, no que demanda tempo, dificultando a inspeção. Uma forma de reduzir a massa de informações contidas nos documentos, especialmente nos desenhos, é utilizando símbolos. Esta prática substitui palavras escritas e ilustrações gráficas detalhadas por símbolos específicos que convertem a mesma informação numa maneira abreviada. A AWS ( American Welding Society ) desenvolveu a norma AWS A2.4, Standard Symbols for Welding and Nondestructive Examination , a qual descreve a construção e interpretação de todo o tipo de simbologia de soldagem e de ensaios não destrutivos, e detalha todos os requisitos relativos ao uso destes símbolos. A simbologia de soldagem e de ensaios não destrutivos é um método gráfico simplificado que contém informações detalhadas e pertinentes. Por exemplo, ao usar a simbologia adequada, o projetista pode facilmente comunicar uma vasta quantidade de informações relativas a vários aspectos do projeto da junta soldada, tanto para o fabricante como para o inspetor de soldagem. A simbologia de soldagem e de ensaio não destrutivos pode prover uma grande quantidade informações, entretanto, devem ser utilizadas corretamente para serem efetivos. Se erroneamente aplicados ou interpretados, a simbologia pode causar confusão, ao invés de ajudar no entendimento do que se quer soldar ou testar. Por esta razão é importante saber como a simbologia de soldagem e de ensaios não destrutivos é usada. A simbologia possui na sua construção vários elementos com significado específicos, dependendo de sua localização e posição dentro da simbologia. Uma vez compreendido como é construída, informações podem ser adicionadas de modo a prescrever o que de fato é requerido para uma determinada junta soldada. Abaixo a descrição detalhada dos passos a serem usados na construção desta simbologia. Elementos da Simbologia de Soldagem É importante entender algumas das terminologias relativas à simbologia antes de descrever as várias partes de uma simbologia de soldagem. Uma distinção básica é a diferença entre os termos Símbolos de Solda e Simbologia de Soldagem. Como estabelecido na AWS A2.4 o Símbolo de Solda “indica o tipo de solda, e quando usado, é uma parte da simbologia de soldagem”. A Simbologia de Soldagem é definida como “uma representação gráfica de uma solda”. É um método para representar nos desenhos a simbologia de uma solda. Inclui informações suplementares e consiste de oito elementos, como segue: NOTA: Não é necessário a utilização de todos os elementos, a não ser quando necessário para melhor informação. ( Ver figura 1)

(1) Linha de referencia (mostrada horizontalmente ) (2) Seta



(3) Símbolos de solda básicos (4) Dimensões e outros dados (5) Símbolos suplementares (6) Símbolos de acabamento (7) Cauda (8) Especificações, processos ou outras referencias

FIGURA 1 – Localização dos elementos na simbologia de soldagem 1 - Linha de Referencia: Na construção da simbologia de soldagem, o elemento primário que é sempre incluído é a linha de referência , a qual simplesmente é um seguimento da reta horizontal que será a base para as outras partes da simbologia. A linha de referencia deve aparecer no desenho como uma linha horizontal, e as informações terão significado diferentes dependendo do seu posicionamento, se abaixo ou se acima desta linha. 2 – Seta: o próximo elemento da simbologia de soldagem é a seta, que é o seguimento da reta que conecta o final da linha de referencia e um ponto de um lado da junta soldada. O lado do qual a seta



aponta é chamado como o lado da seta, enquanto o lado oposto é chamado de outro lado. Uma vez determinado o lado da seta e o outro lado pelo posicionamento da seta, informações relacionadas a cada um dos lados ou ambos podem ser, então, especificados.( ver figura 2) A regra determinada pela AWS é que qualquer informação localizada abaixo da linha de referencia está associada ao lado da junta indicada pela seta, e qualquer informação acima da linha de referencia descreve o que ocorre do outro lado da junta. A regra permanece a mesma, não importando em qual das extremidade da linha de referencia parte a seta. Mesmo com a seta orientada em direções diferentes e em qualquer extremidade da linha de referencia, as operações serão executadas no lado da junta no qual a seta estiver apontando.

3 – Símbolos de solda básicos: Uma vez a linha de referencia e a seta em seus lugares, o Símbolo de Solda que descreve a configuração da solda pode ser adicionada. Símbolos de solda que descrevem a solda indicada pelo lado da seta será posicionado abaixo da linha de referencia e os símbolos que se referem a solda do outro lado do indicado pela seta serão posicionado acima da linha de referencia. Notar que alguns símbolos de solda são colocados exatamente sobre a linha de referencia (ex: soldas a ponto, projeção e costura), significando que o lado não é importante, sendo os dois lados chamados de lado da seta. Com exceção das soldas de revestimento e por pinos (stud) que sempre aparecerão do lado da seta, todos os outros tipos podem ser mostrados do lado da seta e do outra lado ou em ambos os lados. Como a maioria dos símbolos de solda se assemelham a configuração da solda desejada, é fácil exatamente qual tipo de solda está sendo especificada por um dado símbolo de solda.Ver figura 3.



Figura – 3 Símbolos de solda Notar que para símbolos de solda que representam solda com um dos dois membros preparados, o lado perpendicular do símbolo sempre aparecerá do lado esquerdo (ex: chanfros em meio “V” em “J” de face convexa, filete e de canto flangeada). Para estas juntas chanfradas, o projetista pode designar quais dos dois membros realmente recebe a preparação, utilizando uma linha chamada de seta quebrada. A regra é que o elemento a ser preparado é apontado pela seta. Ver figura 4.



Figura – 4 Seta quebrada 4 – Dimensões e outros dados Soldas em chanfro: Depois de designar o tipo de chanfro requerido e qual lado ou lados da junta o metal de solda será depositado, outros dados serão necessários – primeiramente quanto aos requisitos dimensionais. Soldas em chanfros que precisam de dimensões incluem a configuração da junta, o tamanho e a extensão da solda. Algumas das dimensões requeridas de uma solda em chanfro são representadas dentro do símbolo de solda ( abertura da raiz ) ou quase saindo do símbolo de solda ( ângulo do chanfro). Outra importante dimensão para a preparação do chanfro é a profundidade de preparação, sendo sempre representada a esquerda do símbolo de solda que representa o chanfro. Esta profundidade e medida sempre a partir da superfície do metal de base. A profundidade de preparação especificada é



aquela dimensão fora dos parênteses. Em geral dimensões a esquerda do símbolo de solda se referem ao mtamanho de solda requerido. As dimensões ( em parênteses ) colocados a esquerda do símbolos se referem-se ao tamanho de solda em chanfro ( ou penetração da junta ) requerido. Para soldas em chanfro, a ausência de dimensões de profundidade de preparação ou tamanho da solda implica que a solda requerida deve ter penetração total ( ver figura 5, 6 e 7 ). A informação dimensional final necessária para uma solda em chanfro é o requisito de comprimento, sendo sempre mostrado na simbologia da soldagem a direita do símbolo de solda. Se nenhuma dimensão for mostrada, assume-se que a solda especificada terá comprimento total da junta. Uma dimensão a direita do símbolo de solda refere-se ao comprimento requerido do segmento de solda em chanfro.

Figura – 5 Especificação de Penetração da Junta e Profundidade de Preparação para Solda em Chanfro



Figura – 6 Simbologia para Solda em Chanfro com Dimensões Combinadas

Figura – 7 Soldas em Chanfros simétricas com Goivagem



Solda de Filete Como no caso das soldas de chanfro, o tamanho da solda de filete é colocado a esquerda

do símbolo de solda, e o comprimento requerido desta solda a direita do símbolo da solda. Se não houver nenhuma dimensão a direita do símbolo de solda indica que o filete de

solda será contínuo por todo o comprimento da junta. Um comprimento específico sra indicado por uma dimensão simples a direita do símbolo de solda. Entretanto esta dimensão não indicará a posição do filete em relação a junta. Esta informação deverá ser dada em outro lugar(ex: na cauda da simbologia, no desenho, etc...) ( ver figura 8).

Uma pratica em soldagem é a utilização de soldas intermitentes ou descontinuas com a

finalidade de reduzir deformações ou tempo de soldagem. As dimensões para soldas de filete intermitentes são representadas por dois números separados por hífen. O primeiro numero se refere ao comprimento de cada segmento de solda individualmente e o segundo numero se refere ao espaçamento de centro a centro entre segmentos de soldas adjacentes.

Soldas de filete podem ser aplicadas em ambos os lados da junta de duas maneiras. Se um

segmento de solda está diretamente oposto a outro segmento é chamado de solda descontinua em cadeia. Quando os segmentos de solda individualmente de um dos lados da junta coincide com os espaços entre dois segmentos individuais de solda do outro lado da junta é chamado solda descontinua em escalão. Em ambos os lados os tipos de soldas intermitentes, a indicação da distancia de centro a centro não indica de onde cada seqüência de solda se inicia. Tal informação deverá ser dada em outro lugar ( ver figura 9).

Solda Plug e Tampão(furo oblongo) A simbologia para soldas plug e tampão envolve algumas diferenças significativas,

devido exclusivamente as suas configurações. Ambas as soldas são unidas em membros sobrepostos pelo enchimento de um furo feito no membro superior. O símbolo para ambas as soldas é uma caixa retângulo.

As dimensões para solda plug são o tamanho da solda plug, profundidade de enchimento,

distancias entre centros de plugs adjacentes e o ângulo do chanfro para furos escareados. A dimensão da solda plug aparece a esquerda do símbolo de solda e indica seu diâmetro se o preenchimento do furo for parcial, a indicação da dimensão de enchimento deverá ser colocada dentro do símbolo da solda plug. A distancia entre centros são mostradas a direita do símbolo de solda plug. Se o furo for escareado para permitir melhor acesso a raiz, o ângulo aparecerá próximo ao símbolo de solda (abaixo ou acima)

Em geral, as regras para solda plug também se aplicam para soldas tampão em furo oblongo.

Um número a esquerda do símbolo de solda indica a largura do oblongo. Se o furo é parcialmente preenchido, a profundidade de enchimento é indicada dentro do símbolo de solda. Se outro número



aparece a direita, indica a distancia de centro a centro entre os furos. Um número diretamente acima ou abaixo do símbolo indica o ângulo de preparação do furo oblongo. Um numero entre parênteses acima ou abaixo do símbolo de solda representa o número de oblongos a serem soldados ( ver figura 10).

Soldas a Ponto e Costura

Soldas a ponto e costura também podem ser descritas utilizando simbologia de

soldagem. O diâmetro do ponto ou a largura da costura é mostrada a esquerda do símbolo de solda. Outra forma de descrever o grau da solda é especificando a força de cisalhamento exigida da solda a ponto ou a força de cisalhamento por polegada de solda para uma solda costura.

A representação da distancia entre pontos adjacentes segue a mesma regra da solda plug. O

número de pontos requeridos é mostrado por um número entre parênteses acima ou abaixo do símbolo de solda. Na solda costura, o primeiro a direita do símbolo é o comprimento da solda costura, enquanto o segundo número é a distancia entre centros de cada solda. A simbologia não indica onde inicia a solda. Esta informação deve ser dada em outro lugar ( ver figura 11).

Soldas por Trás e de Suporte

Dois outros tipos de solda são Por Trás e de Suporte. Embora sejam representados da

mesma maneira, diferem na aplicação. A solda por trás é depositada depois de um dos lados ter sido soldado, e a solda de suporte é depositada antes, sendo depositada no lado oposto.

Alguma operação de remoção, como goivagem, pode ser requerida antes da aplicação da solda por trás ou de suporte. Há duas maneiras de descrever a seqüência destas soldas. Elas podem ser diferenciadas pelo uso da um símbolo com uma nota na cauda ou utilizando múltiplas linhas de referencias para mostrar a seqüência de operação ( ver figura 12).

Solda de Revestimento O detalhamento da solda de revestimento é simples. A primeira informação requerida é a

espessura do revestimento e o metal de solda de enchimento. A simbologia de soldagem deve indicar a região que requer o revestimento. O símbolo de revestimento aparece apenas como uma seta no lado da solda ( Ver Figura 13)

Solda de Pino

O símbolo para solda de pino é um circulo com um “X” circunscrito e é mostrado como

uma seta do lado da solda. Uma dimensão a esquerda do símbolo de solda se refere ao tamanho requerido. O número de pinos requerido pode ser indicado por um número entre parênteses logo abaixo do símbolo de solda. Para indicar o espaçamento entre pinos adjacentes, um número pode ser colocado a direita do símbolo de solda (Ver Figura 14).



Figura – 8 Especificação do Tamanho e Comprimento das Soldas Filete



Figura – 9 Aplicação de Simbologia para Soldas Filetes Intermitentes



Figura – 10 Aplicações de Simbologia para Soldas Plug



Figura – 11 Aplicações de Simbologia para Soldas Ponto e Costura



Figura – 11 ( cont.) – Aplicações de Simbologia para Soldas Ponto e Costura



Figura – 12 Aplicações da Simbologia de Soldagem para Solda Suporte



Figura – 13 Aplicações de Símbolo de Solda de Revestimento



Figura – 14 Aplicações da Simbologia de Solda Pino 5 – Símbolos Suplementares Os símbolos básicos podem ser suplementados com símbolos adicionais para detalhar outras informações importantes. Este grupo de símbolos é chamado de símbolos suplementares, porque podem ser combinados com muitos dos símbolos básicos ( ver figura 15)



Figura – 15 Símbolos Suplementares O primeiro destes símbolos é o de solda em todo o contorno, consistindo de um círculo circunscrevendo a junção entre a seta e a linha de referencia, descrevendo a solda que contorna continuamente a junta, a despeito de qualquer mudança brusca de direção (ver figura 16).



Figura – 16 aplicações dos Símbolos de Solda em todo Contorno



Outro símbolo suplementar é o de solda no campo, mostrado como uma bandeira na junção entre a linha de seta e a linha de referencia. Este símbolo define a solda executada no campo, ou seja, fora do lugar onde a soldagem foi iniciada, completando a união entre os membros. O símbolo de solda no campo deve formar um ângulo reto com a linha de referencia, não importando em qual dos lados (ver figura 17).

Figura – 17 Aplicação dos Símbolos de Solda de Campo

O próximo símbolo suplementar comumente usado é o que representa o reforço da raiz, é representado por um semi circulo sombreado, colocado no outro lado da linha de referencia. A altura do reforço da raiz pode ser incluída do lado esquerdo do símbolo ( ver figura 18). Quando se utiliza cobre-junta ou espaçador pode-se representá-los utilizando um retângulo no símbolo de solda. Embora similar ao símbolo de solda plug, pode ser diferenciado pelo fato de sempre aparecer em conjunto com um símbolo da solda em chanfro.Detalhes como tipo de material e tamanho pode ser colocado na cauda. Denomina-se espaçador ao material colocado na raiz da solda em junta chanfrada. O símbolo de solda neste caso é o composto por um retângulo colocado dentro do símbolo que representa esquematicamente o chanfro da solda. Seu uso é similar ao símbolo de cobre-junta ( ver figura 19).



Figura – 18 Aplicações de Símbolos de Soldas com Reforço na Raiz



Figura – 19 Juntas com Cobre-junta ou Espaçadores



Outro tipo de cobre junta usado nos processos ao arco elétrico com eletrodo de tungstênio chamado inserto consumível que se parece muito com o símbolo de cobre junta com material, com a diferença que o símbolo é um quadrado em vez do retângulo ( ver figura 20)

Figura – 20 Simbologia para Inserto Consumível 6 – Símbolo de Acabamento O ultimo grupo dos símbolos complementares é o que se refere ao perfil de solda desejada. Símbolos de perfil para varias configurações incluem nivelado ou plano, convexo e côncavo. Os símbolos para estes perfis correspondem a configuração desejada. As letras próximas ao símbolo de contorno indica o método mecânico desejadopara se obter o acabamento( ver figura 21), sendo

C – Raspagem – Chipping G – Esmerilhado – Grinding H – Martelado – Hammering M – Usinado – Machining R – Laminado – Rolling



Figura – 21 Aplicações dos Símbolos dos Perfis de Solda Plano e Convexo



7 – A Cauda da Simbologia

O elemento final da simbologia de soldagem é a cauda. Embora não seja considerada essencial na simbologia, a cauda pode conter importantes informações que não podem ser convenientemente comunicada pela simbologia de soldagem. Quando usada, a cauda é colocada na extremidade da linha de referencia e oposta a seta. Na cauda podemos informar, por exemplo, o número do procedimento, tipo de processo, especificações, tipo de metal de enchimento, necessidade de goivagem, referencias de desenhos, necessidade de END, etc... (ver figura 22).

Figura – 22 Dados Suplementares Mostrados na Cauda da Simbologia de Soldagem.

8 – Especificações, Processos ou Outras Referencias Uso de Múltiplas Linhas de Referencia Em alguns casos é necessário um detalhamento de como uma solda deve ser executada, por exemplo, seqüência de execução das soldas ou outras operações combinadas de controle de medidas. Uma de escrever esta seqüência de operações é combinar varias linhas de referencia na mesma seta , com cada linha contendo informações aplicadas em cada passo da operação de soldagem, sendo que a primeira operação a ser executada é aquela descrita na linha de referencia mais próxima da seta, de modo que as operações subseqüentes estarão definidas pela ordem das outras linhas de referencias (ver figura 23)



Figura – 23 Linha de Referencia Múltiplas

Símbolos para Brasagem Com algumas pequenas mudanças, o uso da simbologia de soldagem pode ser aplicada a várias juntas brasadas. Quando uma simbologia para brasagem é utilizada, certas dimensões devem ser especificadas para descrever completamente os aspectos importantes da junta brasada. Uma dimensão dentro do símbolo do chanfro reto descreve a abertura entre os elementos ( CL). A dimensão a direita do símbolo refere-se a medida de sobreposição entre os elementos (L), e a dimensão a esquerda indica o tamanho do reforço do filete da junta (S) ( ver figura 24) Enquanto alguns símbolos para juntas brasadas são idênticas as utilizadas para a soldagem, o chanfro biselado é uma junta utilizado especificamente em brasagem. Para este tipo de junta o ângulo de preparação do bisel é indicado como uma dimensão angular a esquerda do símbolo de brasagem ( ver figura 24).



Figura – 24 Aplicação de Símbolos de Brasagem



Simbologia para Ensaios Não Destrutivos A metrologia descrita até agora aplica-se a construção da simbologia de juntas soldadas ou brasadas, detalhando como os membros são unidos. Uma vez unidas, aquelas juntas podem necessitar de inspeção para determinar se a qualidade requerida foi satisfeita. Entretanto, existem numerosos testes não destrutivos que podem ser executados para monitorar a qualidade da solda. Se requerido, estes testes podem ser especificados através de simbologia apropriada, as quais são construídas de maneira similar a simbologia de soldagem. Como a simbologia de soldagem, informações abaixo da linha de referencia indicam as operações de ensaio pelo lado indicado pelo lado da seta. Acima da linha de referencia indicam as operações de ensaio do outro lado ao indicado pela seta . Ao contrário dos símbolos de solda, os símbolos de básicos dos ensaios são indicados por letras especificas para cada ensaio, conforme tabela 1 abaixo:

Figura – 25 Localização dos Elementos da Simbologia de END



Resumo: O inspetor de soldagem gasta muito tempo comunicando-se com outras pessoas envolvida na fabricação dos vários tipos de estruturas e componentes. A utilização de simbologia de soldagem, brasagem e END,s é uma parte importante deste processo de comunicação, pois a simbologia é a representação gráfica utilizada para converter informações do projetista para aqueles envolvidos na produção e inspeção dos produtos. Do inspetor de soldagem, portanto, espera-se o entendimento das muitas características destes símbolos, de tal forma que os requisitos de projeto e inspeção sejam determinados.. Embora geralmente precisa, a simbologia de soldagem pode confundir, entretanto, o inspetor de soldagem, o montador e o soldador devem entender seu significado. Para o entendimento completo da simbologia, os profissionais envolvidos devem conhecer os elementos básicos dos símbolos e o significado de sua localização relativa em relação a linha de referencia. É importante lembrar que sempre é possível interpretar o mais complicado dos símbolos. Se o entendimento de cada parte da simbologia for entendida, a combinação entre elas pode ser determinada. OBS: Este material destina-se ao treinamento de inspetores de soldagem, montadores e soldadores, podendo também ser utilizado para treinamento de pessoal de engenharia se necessário. Material utilizado para elaboração:

CERTIFICATION MANUAL FOR WELDING INSPECTORS AWS A2.4 STANDARD SYMBOLS FOR WELDING, BRAZING AND NONDESTRUTIVE

EXEMINATION.

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