Soldagem (parte 3) Professor: Tiago de Sousa Antonino
71
Universidade Federal de Pernambuco Centro de Tecnologia e Geociências Departamento de Engenharia Mecânica Soldagem (parte 3) Professor: Tiago de Sousa Antonino
Soldagem (parte 3) Professor: Tiago de Sousa Antonino
Soldagem (parte 3) Professor: Tiago de Sousa Antonino
Slide 2
Slide 3
Slide 4
Slide 5
Avaliar as propriedades da junta soldada; Avaliar a sanidade de
uma solda; Necessrios para qualificar procedimentos de
soldagem.
Slide 6
Ensaios Destrutivos: Ensaio de Trao Ensaio de Dobramento.
Ensaio de Dureza Ensaio de Impacto Charpy V Ensaios No-Destrutivos:
Lquido Penetrante Partculas Magnticas Estanqueidade Raios X e Gama
Ultra-Som
Slide 7
TEM COMO OBJETIVO A DETERMINAO QUANTITATIVA OU QUALITATIVA DAS
PROPRIEDADES MECNICAS DOS MATERIAIS; UTILIZAO DE CORPOS DE PROVA
PADRONIZADOS.
METAIS: Determinao das Propriedades Mecnicas; Definio do
comportamento do metal quando submetido a esforos mecnicos
Slide 10
SOLDA: Assegurar a qualidade mnima da solda em termos de
Propriedades Mecnicas; Qualificao do Metal de Adio; Qualificao do
Procedimento de Soldagem; Qualificao de Soldadores.
Slide 11
Avalia a Resistncia Mecnica e dutilidade da junta soldada;
Corpo de prova Transversal Solda; Preparao do CP trao: Rompeu fora
da solda: Avaliar LR e dutilidade Rompeu na solda: Avaliar LR e
dutilidade.
Slide 12
Por que no se avalia o LE neste ensaio? O MB e o MS podem ter
composio qumica e microestrutura diferentes; Pode haver 2 LE (MB e
MS); So Avaliados: Local da ruptura (na solda, fora da solda);
Limite de Resistncia; Alongamento.
Slide 13
Avalia se a solda tem defeitos como: trincas, falta de fuso,
falta de penetrao, porosidade. Avalia a integridade da solda. Rpido
e Barato Dobramento de: Face Raiz Lateral
Slide 14
PROPRIEDADE MECNICA AVALIADA: FORNECE UMA INDICAO QUALITATIVA
DA DUCTILIDADE DO MATERIAL NO DETERMINA NENHUM VALOR NUMRICO
Slide 15
TEM O OBJETIVO DE FORNECER UMA INDICAO QUALITATIVA DA
DUCTILIDADE DE UM MATERIAL; SIMPLES; MUITO UTILIZADO; CP DE EIXO
RETILNEO E SECO TRANSVERSAL CIRCULAR, TUBULAR, RETANGULAR OU
QUADRADA; A CARGA NEM SEMPRE PRECISA SER MEDIDA ; SEVERIDADE DO
ENSAIO DEPENDE DO DIMETRO DO CUTELO E DO NGULO DE FECHAMENTO
(QUANTO MAIOR O NGULO MAIOR A SEVERIDADE); ANLISE DA SUPERFCIE
TRACIONADA;
Slide 16
Slide 17
Slide 18
Slide 19
Avalia a presena de regies endurecidas da junta soldada; Zona
Fundida, Linha de Fuso, ZTA e Metal Base; Ao menos 6 medidas em
cada regio; Ao carbono: Dureza mxima 250-350HV.
Slide 20
Descontinuidade uma interrupo ou uma violao da estrutura tpica
ou esperada de uma junta soldada. De acordo com as exigncias de
qualidade para a junta soldada (baseadas em normas ou em um
contrato), uma descontinuidade pode ser considerada como
prejudicial para a utilizao futura da junta, constituindo-se, desta
forma, em um defeito e exigindo aes corretivas. Devido ao alto
custo dessas aes, a presena de defeitos deve sempre ser
evitada.
Slide 21
De acordo com a American Welding Society, tem-se trs categorias
bsicas de descontinuidades: Descontinuidades Dimensionais: Distoro
Dimenses Incorretas da Solda Perfil Incorreto da Solda
Descontinuidades Estruturais: Porosidade Incluses de Tungstnio
Falta de Fuso Falta de Penetrao Mordedura Trincas e outras
Propriedades Inadequadas Propriedades Mecnicas Propriedades Qumicas
e outras
Slide 22
So inconformidades nas dimenses ou forma dos cordes de solda.
Sua gravidade varia com a magnitude e a aplicao, ou processamento
posterior que a pea soldada vai ser submetida.
Slide 23
Origem: So alteraes de forma e dimenses que componentes
soldados sofrem como resultado de deformaes plsticas devidas ao
aquecimento no uniforme e localizado durante a soldagem. Causa
Prticas: Soldagem em excesso, soldagem em juntas livres (aquelas em
que as peas podem se mover facilmente), seleo incorreta do chanfro
e da sequncia de soldagem etc. Consequncias: Mudanas de formas e
dimenses. Medidas Corretivas: A distoro pode ser reduzida durante a
soldagem, diminuindo-se a quantidade de calor e metal depositado,
pela utilizao de dispositivos de fixao, pelo martelamento entre
passes, escolha correta do chanfro e da sequncia de soldagem etc. A
correo da distoro em soldas prontas exige medidas, em geral
onerosas, como desempenamento mecnico ou trmico, remoo da solda e
ressoldagem etc.
Slide 24
Slide 25
No projeto de uma estrutura, as dimenses das soldas so
especificadas de modo a atender a algum requisito, por exemplo,
resistncia mecnica trao. Dimenses fora das tolerncias admissveis
configuram defeitos de soldagem, uma vez que a solda deixa de
atender a esses requisitos. As dimenses de uma solda so
verificadas, em geral, numa inspeo visual, com o auxlio de
gabaritos.
Slide 26
Este deve ser considerado, na medida em que variaes geomtricas
bruscas agem como concentradores de tenses, facilitando a formao e
a propagao de trincas.
Slide 27
Convexidade excessiva de cordes em soldas multipasses podem
causar falta de fuso e/ou incluses de escria entre passes. Em quase
todos os casos, um perfil inadequado do cordo de solda est
relacionado com a manipulao ou posicionamentos imperfeitos do
eletrodo e/ou utilizao de parmetros de soldagem inadequados.
Slide 28
O posicionamento ou o dimensionamento inadequado das peas pode
levar a problemas como o desalinhamento em juntas de topo.
Problemas de distoro podem tambm ser um importante fator para a
obteno de juntas soldadas com um formato incorreto.
Slide 29
So descontinuidades na micro ou macroestrutura na regio da
solda, associadas falta de material ou presena de material estranho
em quantidades apreciveis. Sua gravidade depende do tipo de
descontinuidade, sua extenso e geometria.
Slide 30
Origem: Evoluo de gases durante a solidificao da solda. As
bolhas de gs podem ser aprisionadas pelo metal solidificado medida
que a poa de fuso deslocada. Pode ocorrer uniformemente distribuda,
em grupos, alinhada ou como porosidade vermicular. Causas Prticas:
Umidade ou contaminao de leo, graxa, ferrugem etc. na regio da
junta, eletrodo, fluxo ou gs de proteo midos, corrente ou tenso de
soldagem excessivas, corrente de ar durante a soldagem etc.
Consequncias: Pequenas quantidades de poros no so consideradas
prejudiciais. Acima de determinados limites (em geral estabelecidos
por normas), a porosidade pode afetar as propriedades mecnicas,
particularmente, reduzindo a seo efetiva da junta. Porosidade
alinhada pode ser mais prejudicial que porosidade distribuda.
Slide 31
Medidas Corretivas: A formao de porosidade pode ser minimizada
pelo uso de materiais limpos e secos, de equipamento em boas
condies e pelo uso de parmetros de soldagem adequados.
Slide 32
Origem: Vrios processos de soldagem utilizam fluxos que formam
escria que tende a se separar do metal lquido na poa de fuso. Alm
disso, vrias reaes se processam na poa, podendo gerar produtos
insolveis no metal lquido que tendem a se separar deste e tambm
formar escria. Por diversos motivos, parte desta escria pode ficar
presa entre os passes de solda ou entre estes e o metal de base.
Causas Prticas: Manipulao incorreta do eletrodo, de tal forma que a
escria flui frente da poa de fuso, particularmente, na soldagem
fora da posio plana e na remoo parcial da escria solidificada entre
os passes de solda. Este problema especialmente agravado quando os
passes tem uma convexidade excessiva ou o chanfro muito estreito.
Este tipo de incluso apresenta-se, em geral, com uma forma alongada
numa radiografia.
Slide 33
Consequncias: As incluses alongadas formadas entre os passes de
solda so concentradores de tenso relativamente severos e podem
facilitar a formao de trincas. Medidas Corretivas: Manipulao
correta e remoo adequada da escria dos passes de soldagem
anteriores.
Slide 34
Este tipo de incluso ocorre na soldagem com o processo TIG,
quando a ponta do eletrodo toca o metal de base ou a poa de fuso,
em especial, na abertura do arco sem ignitor de alta frequncia,
ocorrendo a transferncia de partculas de tungstnio para a
solda.
Slide 35
Origem: O termo refere-se ausncia de continuidade metalrgica
entre o metal depositado e o metal de base ou dos passes
adjacentes. Resulta do no aquecimento adequado do metal presente na
junta e/ou da presena de uma camada de xido espessa o suficiente
para dificultar a fuso do metal de base. Causas Prticas: Manipulao
incorreta do eletrodo, falta de limpeza da junta, energia de
soldagem insuficiente (corrente muito baixa ou velocidade de
soldagem muito elevada), impossibilidade de o arco atingir certas
regies da junta (por exemplo, na soldagem em vrios passes, a regio
entre dois passes de convexidade excessiva) etc. Consequncia: A
falta de fuso um concentrador de tenses severo, podendo facilitar o
aparecimento e a propagao de trincas. Alm disso, pode reduzir a seo
efetiva da solda.
Slide 36
Medidas Corretivas: Em peas de responsabilidade, a existncia da
falta de fuso no pode ser tolerada, exigindo-se a remoo da regio
defeituosa e a sua ressoldagem. Para evitar sua formao, deve- se
atuar no sentido de se eliminar suas causas prticas.
Slide 37
Origem: O termo refere-se a falhas em se fundir e encher
completamente a raiz da solda. Causas Prticas: Manipulao incorreta
do eletrodo, junta mal projetada (ngulo de chanfro ou abertura de
raiz pequenos), correntes de soldagem insuficiente, velocidade de
soldagem muito alta e dimetro de eletrodo muito grande.
Consequncias: Reduo da seo til da solda e concentrao de tenses.
Medidas Corretivas: A falta de penetrao pode ser evitada pelo
projeto adequado da junta e utilizao de um procedimento de soldagem
apropriado.
Slide 38
Slide 39
Origem: Fuso do metal de base na margem do cordo de solda, sem
ocorrer o enchimento desta rea, resultando na formao de uma
reentrncia nesta regio. Causas Prticas: Manipulao incorreta do
eletrodo, comprimento excessivo do arco, corrente ou velocidade de
soldagem muito elevadas. Deve-se observar que, na soldagem com
eletrodo revestido, certos eletrodos tm maior tendncia para gerar
mordeduras do que outros. Consequncias: Reduo da rea til e
concentrao de tenses. Particularmente, a resistncia fadiga
reduzida. Medidas Corretivas: Atuar no sentido de impedir as suas
causas. Quando ocorre na soldagem em vrios passes, a sua eliminao
(com o esmeril, por exemplo) importante para se evitar problemas na
deposio dos passes seguintes.
Slide 40
Slide 41
Slide 42
Slide 43
Slide 44
Slide 45
Slide 46
Slide 47
Slide 48
Slide 49
Slide 50
Soldador a Arco Eltrico: uma ocupao segura desde que sejam
tomadas as medidas necessrias para proteger o soldador dos riscos
potenciais. Subestimando ou ignorando medidas de segurana, os
soldadores ficam expostos a perigo como: Choque Eltrico Exposio
demasiada a Radiao (queimaduras). Inalao de Fumos e Gases. Risco de
Incndio e Exploses.
Slide 51
Acidentes envolvendo esses riscos podem ser fatais. importante
reconhecer e salvaguardar- se contra esses riscos. Soldadores,
Supervisores e Engenheiros devem estar familiarizados e treinados
em Segurana na Soldagem e Corte.
Slide 52
Roupas de Couro so as mais apropriadas. Tecidos Sintticos podem
derreter ou pegar fogo quando expostos a calor intenso. Devem
proporcionar liberdade de movimentos. Devem estar isentas de graxa
e leo. No faa dobras em suas luvas e calas. Mantenha as pernas das
calas sobrepondo as botas. Use botas de couro, de cano alto e com
biqueira de ao. Tenha cuidado ao trabalhar em ambiente molhado ou
quando estiver transpirando muito.
Slide 53
1 Avental de couro 2 Manga de couro 3 Luvas de couro 4 Polainas
de couro 5 Sapato de segurana 6 Touca de proteo 7 culos de segurana
8 Ombreira de couro 9 Filtro de proteo para solda Cuidado em usar
materiais sintticos
Slide 54
Use proteo para seus olhos, ouvidos e seu corpo. Radiao do
Arco: essencial proteger seus olhos da radiao do arco. INFRA
VERMELHO: Pode causar a queima da retina e provocar cataratas. Pode
ser sentida sob a forma de calor. LUZ VISIVEL: Tambm pode ser
prejudicial se muito intensa. Se irritar seus olhos ao olhar para
ela, ento muito clara. ULTRA-VIOLETA: Causa queimaduras da pele,
mesmo quando exposto por somente alguns minutos. Como as
queimaduras do sol, no pode ser observado na hora.
Slide 55
Causada pela radiao U-V. Produz grande desconforto para os
olhos. Inchao dos olhos. Secreo de fludos. Cegueira temporria.
Repeties ou exposio prolongada pode causar leses permanentes nos
olhos.
Slide 56
Capacete: Protege os olhos e a face do soldador. Mscara:
Protege os inspetores e a quem observa a soldagem. Oferecem proteo
completa contra a radiao do arco. O filtro encaixa-se na parte
frontal. Protege tambm a cabea, face, ouvidos e pescoo contra
choque eltrico, calor, respingos e chama.
Slide 57
Regra bsica: Comece com um filtro que seja muito escuro para se
ver a zona de solda. A seguir, experimente filtros mais claros at
que voc consiga ver suficientemente a solda, mas que no seja abaixo
do mnimo recomendado.
Slide 58
Normalmente em funo da corrente de soldagem.
Slide 59
So caros, logo devem ser cuidados como voc cuida de seus culos
escuros. Sujeitos a respingos, fascas, etc.
Slide 60
No toque partes eletricamente energizadas ou o eletrodo com a
pele ou roupas molhadas. Isole-se da pea de trabalho e dos cabos de
soldagem. Acidentes com Choque Eltrico um dos riscos mais srios e
imediatos com que se depara o soldador.
Slide 61
Podem causar leses, queimaduras, e at morte devido ao efeito da
eletricidade. Podem causar quedas como resultado da reao ao
choque.
Slide 62
To importante quanto usar roupas de segurana mant-las
secas.
Slide 63
Faixa de corrente de soldagem: 40 a 1500A.
Slide 64
Respingos e fascas podem causar incndios e exploses. Mantenha
materiais inflamveis fora do alcance.
Slide 65
Oxignio: Presente sob a forma do ar que o soldador respira.
Fonte de Ignio: Chama, Arco Eltrico, Respingos e Fascas. Material
Combustvel: nico que pode ser controlado e evitado.
Slide 66
Slide 67
Slide 68
Cilindros so vasos de presso resistentes: Pesam muito. Dentro h
uma presso considervel. Se um cilindro cai: Pode atingir pessoas,
causando srios ferimentos. Se a vlvula se quebrar na queda: A parte
solta pode ser expelida como uma bala de revlver. O jato de gs sob
alta presso pode atingir pessoas e feri-las gravemente.
Slide 69
Para transporte em curtas distncias, os cilindros podem ser
rolados sobre sua base. Nunca transporte Cilindros por ponte
rolante, fixos a cabos de ao ou eletro-im.
Slide 70
Use reas de armazenamento separadas para cilindros de Oxignio
(comburente) e gases combustveis (acetileno, Hidrognio).