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Franco Canan 9.2) Inspeção com líquido penetrante Este método de END é usado para a revelação de descontinuidades superficiais e é baseado na penetração destas por um líquido apropriado e na sua posterior remoção pela aplicação de um material absorvente (revelador) na superfície sendo examinada (figura 9.2). Figura 9.2- Princípios básicos da inspeção com líquidos penetrantes: (a) peça com trinca superficial, (b) aplicação do líquido penetrante, (e) penetração, (d) remoção do excesso de líquido, (e) aplicação do revelador e (f) formação da indicação da trinca. Este método é simples, rápido e barato, pode ser aplicado a peças de praticamente qualquer tamanho, pode ser usado para peças únicas ou em batelada (no caso de produção seriada), tem uma grande sensibilidade para a detecção de trincas finas e, em contraste com a inspeção com partículas magnéticas, não é afetado pela orientação da descontinuidade. Por outro lado, o método não se aplica para descontinuidades internas, o seu resultado é fortemente influenciado pela rugosidade e o estado de limpeza da superfície e o material de ensaio pode, em alguns casos, reagir com a peça. 10. PREVENÇÃO E CONTROLE DA DEFORMAÇÃO As medidas de controle e prevenção da deformação na soldagem devem ser tomadas desde o projeto até a montagem final de um equipamento ou de uma estrutura. 10.1) Evitar soldagem excessiva Reduzir ao mínimo a quantidade depositado numa junta, pois quanto maior a quantidade de metal depositado numa junta maior será a força de contração. Os chanfros devem ter abertura e espaçamento pequenos, compatíveis com a penetração completa. Em chapas relativamente espessas o ângulo do chanfro pode ser diminuído se o espaçamento da raiz for aumentado ou se o chanfro J ou V for usado

Curso de Soldagem

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Curso de Soldagem; Deformações em juntas soldadas;

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  • Franco Canan

    9.2) Inspeo com lquido penetrante Este mtodo de END usado para a revelao de descontinuidades

    superficiais e baseado na penetrao destas por um lquido apropriado e na sua posterior remoo pela aplicao de um material absorvente (revelador) na superfcie sendo examinada (figura 9.2).

    Figura 9.2- Princpios bsicos da inspeo com lquidos penetrantes: (a) pea com trinca superficial, (b) aplicao do lquido penetrante, (e) penetrao, (d) remoo do excesso de

    lquido, (e) aplicao do revelador e (f) formao da indicao da trinca.

    Este mtodo simples, rpido e barato, pode ser aplicado a peas de praticamente qualquer tamanho, pode ser usado para peas nicas ou em batelada (no caso de produo seriada), tem uma grande sensibilidade para a deteco de trincas finas e, em contraste com a inspeo com partculas magnticas, no afetado pela orientao da descontinuidade. Por outro lado, o mtodo no se aplica para descontinuidades internas, o seu resultado fortemente influenciado pela rugosidade e o estado de limpeza da superfcie e o material de ensaio pode, em alguns casos, reagir com a pea.

    10. PREVENO E CONTROLE DA DEFORMAO

    As medidas de controle e preveno da deformao na soldagem devem ser tomadas desde o projeto at a montagem final de um equipamento ou de uma estrutura.

    10.1) Evitar soldagem excessiva

    Reduzir ao mnimo a quantidade depositado numa junta, pois quanto maior a quantidade de metal depositado numa junta maior ser a fora de contrao. Os chanfros devem ter abertura e espaamento pequenos, compatveis com a penetrao completa. Em chapas relativamente espessas o ngulo do chanfro pode ser diminudo se o espaamento da raiz for aumentado ou se o chanfro J ou V for usado

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    10.2) Usar chanfros duplos

    Uma junta com chanfro em X requer cerca da metade da quantidade de metal depositado da necessria para uma junta com chanfro em V numa chapa de mesma espessura. Alm disso, a solda em ambos os lados possibilita o equilbrio dos esforos de contrao.

    10.3) Usar soldas intermitentes

    Sempre que possvel usar soldas intermitentes ao invs de solda contnua. Na unio de nervuras as chapas de painis, por exemplo, as soldas intermitentes podem reduzir em at 75% a quantidade de metal depositado, mantendo ainda a necessria resistncia.

    10.4) Menor nmero possvel de passes

    Usar, sempre que possvel, poucos passes. A contrao causada em cada passe tende a ser cumulativa, quando no se aguarda o resfriamento necessrio entre os passes aumentando desse modo a contrao total quando muitos passes so usados. Entretanto, sempre que for possvel aguardar o resfriamento entre passes, o ideal, para diminuir as deformaes, fazer passes mais finos na seqncia.

    10.5) Posicionar as soldas prximas linha neutra

    A deformao minimizada quando se tem o menor brao de alavanca possvel para as foras de contrao puxarem o perfil fora do seu alinhamento. Tanto o projeto das soldas quanto a seqncia de soldagem podem efetivamente ser utilizados para controlar este tipo de deformao.

    10.6) Balancear as soldas em torno da linha neutra

    Esta prtica compensa uma fora de contrao com uma fora para efetivamente minimizar a deformao de soldagem. Aqui, tambm o projeto de montagem e a seqncia apropriada de soldagem so fatores importantes.

    10.7) Utilizar a soldagem com passe a r (backstep welding)

    Na tcnica com passe a r, a progresso geral da soldagem pode ser, por exemplo, da esquerda para a direita, mas cada segmento do cordo depositado da direita para a esquerda, conforme figura 10.1. medida que cada cordo depositado, a extremidade aquecida se expande, o que temporariamente separa as chapas em B, mas, como o calor se escoa atravs da chapa para C, a expanso ao longo da borda CD leva as chapas a se juntarem. Esta separao mais pronunciada quando o primeiro cordo depositado. Com os cordes sucessivos, as chapas se expandem cada vez menos devido restrio das soldas anteriores. A soldagem com passe a r pode ser efetiva em todas as aplicaes, e ela pode ser econmica quando usada em soldagem automtica.

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    10.8) Utilizao de pr-deformao e a disposio dorso-a-dorso

    Colocar as partes a serem soldadas fora de posio pode fazer com que a contrao trabalhe de maneira construtiva. Diversos conjuntos, so pr-deformados desta maneira, como mostra a figura 10.2. A quantidade requerida de pr-deformao para que a contrao puxe as chapas no alinhamento pode ser determinada a partir de poucas soldas experimentais.

    O pr-encurvamento ou pr-tensionamento das peas a serem soldadas um exemplo simples do uso de foras mecnicas opostas para interagir com a deformao devida soldagem. O topo da solda a qual conter o maior volume de metal de adio esticado quando as chapas so encurvadas. Assim a solda pronta um pouco maior do que se ela tivesse sido feita com a chapa plana. Quando as grampos so retirados aps a soldagem, as chapas retornam forma plana, permitindo solda aliviar suas tenses de contrao longitudinal endireitando-se e diminuindo seu comprimento. As duas aes se superpem e as chapas soldadas assumem a forma plana desejada.

    Uma outra prtica comum para balancear as foras de contrao em soldagem de peas idnticas sold-las uma contra a outra, disposio dorso-a-dorso, constituindo conjunto simtricos unidos atravs de dispositivos de fixao. Estas sero separadas aps o tratamento trmico de alvio de tenses; na impossibilidade deste tratamento o pr-encurvamento deve ser combinado com a disposio dorso-a-dorso atravs da insero de cunhas em posies apropriadas entre as peas antes de serem fixadas uma contra a outra.

    Figura 10.1- Soldagem com passe a r (backstep welding)

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    11. PREAQUECIMENTO

    O preaquecimento consiste no aquecimento da junta numa etapa anterior a soldagem. Seu principal objetivo reduzir a velocidade de resfriamento da junta soldada. Em conseqncia diminui a tendncia de formar martensita (em metais ferrticos). Alm de reduzir o nvel das tenses de contrao, o preaquecimento possibilita ao hidrognio, quando presente, a difundir-se para fora da solda (efeito secundrio).

    Ento, porque PREAQUECER?

    1- Diminuir a razo de resfriamento entre metal de solda e o metal base, produzindo uma estrutura metalrgica mais malevel com uma tima resistncia a ruptura;

    2- Uma razo de resfriamento mais lenta proporciona uma oportunidade do hidrognio, que pode estar presente, espalhar-se inofensivamente, reduzindo o potencial de ruptura;

    3- Reduz as tenses (stresses) de contrao dentro da solda e metal adjacente o qual especialmente importante nas juntas de alta reteno;

    Quando o PREAQUECIMENTO deve ser usado?

    Na determinao, precisa, ou no, usar pr-aquecimento, o que se segue deve ser considerado:

    Figura 10.2- Peas pr-deformadas

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    Exigncia de normas, espessura da seo, composio qumica metal base, restries, temperatura ambiente, ndice de hidrognio do metal de adio e possibilidade de ocorrncia de trincas.

    Se uma norma de soldagem deve ser seguida, ento geralmente tais normas especificaro a temperatura mnima de preaquecimento para um dado metal base, processo de solda e espessura de seo. Este valor mnimo deve ser atingido desconsiderando a retrao ou variao da qumica do metal base, entretanto, este valor mnimo pode ser aumentado se necessrio.

    Normas de soldagem geralmente especificam valores mnimos de temperatura de preaquecimento que podem, ou no, ser adequados para evitar a quebra em todas as aplicaes.

    Quando no h nenhuma norma que governa o processo de soldagem, se deve determinar se necessrio preaquecimento, e assim, a temperatura apropriada de preaquecimento.

    Em geral, o preaquecimento no requerido nos aos de baixo carbono com menos de 1 (25 mm) de espessura.

    Entretanto, com a qumica, o nvel de difusividade do hidrognio do metal de solda, a restrio ou o aumento da espessura da seo, a necessidade para preaquecimento tambm aumenta.

    12. FRAGILIZAO POR HIDROGNIO

    Embora seja dada uma grande ateno aos problemas causados pela fragilizao por hidrognio, a possibilidade deste problema acontecer com GMAW pequeno, uma vez que nenhum fluxo higroscpio ou revestimento utilizado. Entretanto, outras fontes de hidrognio devem ser consideradas. Por exemplo, o gs de proteo deve conter umidade suficientemente baixa. Ela deve ser bem controlada pelo fornecedor de gs. leo, graxa e componentes lubrificantes do eletrodo ou do metal base se tornam fontes potenciais de hidrognio no metal de solda. Produtores de eletrodo esto atentos para limpeza e normalmente tomam cuidados especiais para fornecer um eletrodo limpo. Contaminantes podem ser tambm introduzidos pela manipulao do eletrodo pelo usurio. Usurios esto atentos a estas possibilidades tomam medias para evitar srios problemas, particularmente em soldagem de aos de alta dureza

    13. ENSAIO NO DESTRUTIVO So ensaios realizados em peas que no interferem ou prejudicam o uso

    ou processamento posterior das mesmas. Existe um grande nmero de mtodos de ensaio no destrutivo (END), vrios dos quais tm aplicao na inspeo de juntas e equipamentos soldados. Em geral, um END no mede diretamente a propriedade de interesse, sendo o valor desta obtido por alguma correlao entre essa e a propriedade realmente medida. Assim, por exemplo, na inspeo por ultra-som, usualmente se mede a intensidade e tempo de retorno da onda sonora refletida pela descontinuidade, sendo esta informao usada para localizar e

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    dimensionar a descontinuidade. Assim, a confiabilidade de um END depende da unicidade e preciso da correlao entre a propriedade medida e a de interesse. Os tipos de END mais usados na inspeo de juntas soldadas so:

    14. EQUIPAMENTOS DE PROTEO E MEDIDAS DE SEGURANA

    As medidas de segurana em soldagem visam a prevenir danos pessoais ao soldador e s pessoas prximas ao local de trabalho. O calor, a chama e os respingos produzidos representam constante perigo de radiao, queimadura, incndio e exploso.

    Incndio e exploso: mantenha prximo do local de trabalho instrumentos de combate a incndios. Sempre que for soldar reservatrios de combustvel ou lubrificante, lave-os internamente e encha-os com gua. Isso evita a formao de gases e, conseqentemente, alguma exploso. As roupas do profissional devem estar livres de graxa e no podem ser usados materiais sintticos. Produtos inflamveis devem ficar afastados do local de soldagem.

    Choque eltrico: formar um condutor isolante entre os plos de eletricidade. Um exemplo: pisar na terra ao soldar uma plataforma de laminao pode evitar choques.

    Radiao: o processo de soldagem MIG/MAG libera grande quantidade de raios ultravioletas, que queimam rapidamente a pele e decompem solventes, o que libera gases txicos e cegam. Por isso, importante que equipamentos de proteo individual (EPI) sejam usados. Alguns deles so mscara de soldador, culos com filtros de luz (na maioria das vezes acoplados s mscaras), equipamentos respiratrios, quando o trabalho for executado em ambientes fechados e/ou um dos materiais usados no processo for txico. Alm disso, avental, luvas com manga e um gorro ou bon, para proteger a cabea e o corpo contra respingos.