apostila aco inox soldagem acesita

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1) OS AÇOS INOXIDÁVEIS.

Os aços inoxidáveis são aços de alta liga, geralmente contendo cromo, níquel, molibdênio em sua composição química. Estes elementos de liga , em particular o cromo, conferem uma excelente resistência à corrosão quando comparados com os aços carbono. Eles são, na realidade, aços oxidáveis. Isto é, o cromo presente na liga oxida-se em contato com o oxigênio do ar, formando uma película, muito fina e estável, de óxido de cromo. Ela é chamada de camada passiva e tem a função de proteger a superfície do aço contra processos corrosivos. Para que a película de óxido seja efetiva, o teor mínimo de cromo no aço deve estar ao redor de 1%. Assim, deve-se tomar cuidado para não reduzir localmente o teor de cromo dos aços inoxidáveis durante o processamento. Nos capítulos subseqüentes serão apresentados alguns fenômenos que podem alterar o teor de cromo, prejudicando a resistência à corrosão dos aços inoxidáveis.

Os aços inoxidáveis são classificados, segundo a sua microestrutura, em: aços inoxidáveis austeníticos, aços inoxidáveis ferríticos e aços inoxidáveis martensíticos. Existem outras variantes destes grupos, como, por exemplo, os aços inoxidáveis duplex (que possuem 50% de ferrita e 50% de austenita) e os aços inoxidáveis endurecíveis por precipitação.

As diversas microestruturas dos aços são função da quantidade dos elementos de liga presentes. Existem basicamente dois grupos de elementos de liga: os que estabilizam a ferrita (Cr, Si, Mo, Ti e Nb); e os que estabilizam a austenita (Ni, C, N e Mn). Para facilitar, os elementos de liga com características semelhantes foram agrupados no cromo e no níquel equivalente. A partir deste agrupamento foi construído o diagrama de Schaeffler, que relaciona a microestrutura de um aço trabalhado com a sua composição química. Este diagrama está apresentado na figura 1.

Ní quel

Equivalente:

[(%Ni

+ (30 x %C)

+ (0.5 x %Mn)] 28 de Ferrita

Austenita 10%

Aços Inóx 40% Austeníticos

A+F 80%

Aços Inóx

Aços Inóx Duplex 100% MartensítiMartensítico co

F+M M+F AçFe os Inóx rríticos Ferrita

Cromo Equivalente: [(%Cr + %Mo + (1.5 x %Si) + (0.5 x %Nb)]

Fig. 1 -Diagrama de Schaeffler.

9Soldagem dos aços inoxidáveis

Analisando-se o diagrama de Schaeffler, percebe-se a presença de três regiões distintas e que possuem somente uma fase: região completamente austenítica, outra ferrítica e outra martensítica. O diagrama mostra também regiões de duas e até três fases presentes.

A composição química junto com o processamento termo-mecânico, confere aos aços inoxidáveis propriedades diferentes. Assim, cada grupo de aço inox tem uma aplicação. A tabela 1 mostra algumas aplicações dos aços inoxidáveis.

Tabela 1 -Algumas aplicações dos aços inoxidáveis.

Tipo de aço inox Aplicação

Austenítico (resistente à corrosão)

• equipamentos para indústria química e petroquímica • equipamentos para indústria alimentícia e farmacêutica

• construção civil

• baixelas e utensílios domésticos.

Ferrítico (resistente à corrosão, mais barato)

• eletrodomésticos (fogões, geladeiras, etc) • balcões frigoríficos

• moedas

• indústria automobilística

• talheres

Martensítico (dureza elevada)

• cutelaria • instrumentos cirúrgicos como bisturi e pinças

• facas de corte

• discos de freio

2) INTRODUÇÃO AOS PROCESSOS DE SOLDAGEM.

Existem diversas maneiras de unir duas partes metálicas. Entre elas está a soldagem, que é um processo de junção, utilizando uma fonte de calor, com ou sem aplicação de pressão.

Um processo de soldagem deve ter as seguintes características:

a) produzir uma quantidade de energia suficiente para unir dois materiais, similares ou não, com ou sem fusão entre as partes.

b) evitar o contato da região aquecida e/ou fundida com o ar atmosférico.

c) remover eventuais contaminações das superfícies que estão sendo unidas, oriundas do metal de base ou do metal de adição.

d) propiciar o controle das transformações de fase na junta soldada que podem afetar o seu desempenho.

Soldagem dos aços inoxidáveis 10

Os processos de soldagem podem ser classificados de acordo com o tipo de fonte de energia ou de acordo com a natureza da união. Industrialmente, os processos de soldagem mais empregados são os que utilizam a eletricidade como geração da energia para realizar a união. Para promover a fusão entre as duas partes que serão unidas pode-se utilizar o arco elétrico ou a resistência elétrica, através do aquecimento por efeito Joule. A soldagem por resistência envolve as seguintes variantes de processo: soldagem a ponto, soldagem com costura, soldagem topo-a-topo e soldagem com ressalto. Já a soldagem com arco elétrico pode ser subdividida entre soldagem com eletrodo consumível e soldagem com eletrodo não consumível. No primeiro caso estão englobados os processos de soldagem com eletrodo revestido, processo de soldagem MIG/MAG, processo de soldagem com eletrodo tubular e processo de soldagem com arco submerso. Os processos que utilizam eletrodo não consumível são soldagem TIG e soldagem com plasma. Todos os processos citados podem ser utilizados para a soldagem dos aços inoxidáveis. A escolha vai depender de diversos fatores que serão abordados a seguir.

3) GUIA PARA ESCOLHER O PROCESSO DE SOLDAGEM PARA UMA APLICAÇÃO.

A escolha do processo de soldagem envolve basicamente quatro fatores: a) o projeto da junta (tipo, posição,...); b) a espessura do material; c) a natureza do material a ser soldado; d) o custo de produto...). fabricação (produtividade, qualidade da junta, durabilidade do

3.1) PROJETO DA JUNTA.

As juntas mais usuais são classificadas como: topo, ângulo, sobreposta e canto. Dependendo da espessura do material a ser soldado, as bordas podem ser preparadas com diversos processos, sejam a quente (oxicorte e plasma) ou a frio (jato de água, processos de usinagem). Se o material a ser soldado é um aço inox ou um não ferroso, dificilmente o processo de oxicorte seria utilizado. Da mesma maneira, no processo de preparação a quente das juntas de alguns materiais (aços baixa e média liga, aços inoxidáveis martensíticos, ligas de alumínio endurecíveis por precipitação,...), a zona afetada pelo calor deve ser eliminada, dependendo da aplicação desejada.

Soldagem dos aços inoxidáveis 1

Conforme o tipo de junta e a sua localização no equipamento, o acesso de cada processo de soldagem deve ser levado em conta. De uma maneira geral, o processo de soldagem com eletrodo revestido possui uma acessibilidade muito melhor em juntas de localização difícil que o processo TIG e o processo MIG, porém as soldas obtidas com eletrodo revestido são de qualidade inferior. Da mesma maneira, a habilidade do soldador/operador em soldar a junta deve ser levada em conta. Por exemplo, o processo TIG com adição envolve uma habilidade do soldador muito maior que a necessária para executar uma junta com o processo MIG. Dependendo do equipamento de soldagem utilizado, o soldador TIG deve controlar a velocidade de deslocamento da tocha, a oscilação lateral da mesma, a alimentação do arame e, dependendo do equipamento, a corrente de soldagem no pedal. Por outro lado, no processo MIG, o soldador controla somente a velocidade de deslocamento da pistola e a oscilação lateral.

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