Ensaios Não-Destrutivos

Report
Soldagem (parte 3)
Professor: Tiago de Sousa Antonino
 Avaliar
as
propriedades
da
junta
soldada;
 Avaliar
a sanidade de uma solda;
Necessários
para
qualificar
procedimentos de soldagem.
 Ensaios Destrutivos:
 Ensaio de Tração
 Ensaio de Dobramento.
 Ensaio de Dureza
 Ensaio de Impacto Charpy V
 Ensaios Não-Destrutivos:
 Líquido Penetrante
 Partículas Magnéticas
 Estanqueidade
 Raios X e Gama
 Ultra-Som
 TEM
COMO
OBJETIVO
A
DETERMINAÇÃO QUANTITATIVA OU
QUALITATIVA DAS PROPRIEDADES
MECÂNICAS DOS MATERIAIS;
 UTILIZAÇÃO
DE CORPOS DE PROVA
PADRONIZADOS.
 DESTRUTIVOS:
Propriedades Mecânicas
 NÃO-DESTRUTIVOS:
Detectar falhas internas
 METAIS:
Determinação
das
Propriedades
Mecânicas;
Definição do comportamento do metal
quando
submetido
a
esforços
mecânicos
 SOLDA:
Assegurar a qualidade mínima da
solda em termos de Propriedades
Mecânicas;
Qualificação do Metal de Adição;
Qualificação do Procedimento de
Soldagem;
Qualificação de Soldadores.
 Avalia
a Resistência Mecânica
dutilidade da junta soldada;
 Corpo de prova Transversal à Solda;
Preparação do CP tração:
Rompeu fora da solda:
Avaliar LR e dutilidade
Rompeu
na
solda:
Avaliar LR e dutilidade.
e
 Por
que não se avalia o
LE neste ensaio?
 O MB e o MS podem ter
composição
química
e
microestrutura diferentes;
 Pode haver 2 LE (MB e MS);
 São Avaliados:
 Local da ruptura (na solda,
fora da solda);
 Limite de Resistência;
 Alongamento.
 Avalia
se a solda tem defeitos como:
trincas, falta de fusão, falta de
penetração, porosidade.
 Avalia a integridade da solda.
 Rápido e Barato
 Dobramento de:
Face
Raiz
Lateral
PROPRIEDADE
MECÂNICA
AVALIADA:
 FORNECE UMA INDICAÇÃO QUALITATIVA
DA DUCTILIDADE DO MATERIAL
 NÃO
DETERMINA
NUMÉRICO
NENHUM
VALOR
• TEM O OBJETIVO DE FORNECER UMA INDICAÇÃO
•
•
•
•
•
•
QUALITATIVA DA DUCTILIDADE DE UM MATERIAL;
SIMPLES;
MUITO UTILIZADO;
CP DE EIXO RETILÍNEO E SECÇÃO TRANSVERSAL
CIRCULAR, TUBULAR, RETANGULAR OU QUADRADA;
A CARGA NEM SEMPRE PRECISA SER MEDIDA ;
SEVERIDADE DO ENSAIO DEPENDE DO DIÂMETRO DO
CUTELO E DO ÂNGULO DE FECHAMENTO (QUANTO
MAIOR O ÂNGULO MAIOR A SEVERIDADE);
ANÁLISE DA SUPERFÍCIE TRACIONADA;
 Avalia
a
presença
de
regiões
endurecidas da junta soldada;
 Zona Fundida, Linha de Fusão, ZTA e
Metal Base;
 Ao menos 6 medidas em cada região;
Aço carbono: Dureza máxima 250-350HV.
Descontinuidade é uma interrupção ou uma
violação da estrutura típica ou esperada de uma
junta soldada.
 De acordo com as exigências de qualidade para
a junta soldada (baseadas em normas ou em um
contrato), uma descontinuidade pode ser
considerada como prejudicial para a utilização
futura da junta, constituindo-se, desta forma, em
um defeito e exigindo ações corretivas.
 Devido ao alto custo dessas ações, a presença de
defeitos deve sempre ser evitada.



De acordo com a American Welding Society, tem-se três categorias
básicas de descontinuidades:
Descontinuidades Dimensionais:
 Distorção
 Dimensões Incorretas da Solda
 Perfil Incorreto da Solda

Descontinuidades Estruturais:
 Porosidade
 Inclusões de Tungstênio
 Falta de Fusão
 Falta de Penetração
 Mordedura
 Trincas e outras

Propriedades Inadequadas
 Propriedades Mecânicas
 Propriedades Químicas e outras
 São
inconformidades nas dimensões ou
forma dos cordões de solda.
Sua gravidade varia com a magnitude
e a aplicação, ou processamento
posterior que a peça soldada vai ser
submetida.

Origem:
 São alterações de forma e dimensões que componentes soldados
sofrem como resultado de deformações plásticas devidas ao
aquecimento não uniforme e localizado durante a soldagem.

Causa Práticas:
 Soldagem em excesso, soldagem em juntas livres (aquelas em que as
peças podem se mover facilmente), seleção incorreta do chanfro e da
sequência de soldagem etc.

Consequências:
 Mudanças de formas e dimensões.

Medidas Corretivas:
 A distorção pode ser reduzida durante a soldagem, diminuindo-se a
quantidade de calor e metal depositado, pela utilização de dispositivos de
fixação, pelo martelamento entre passes, escolha correta do chanfro e da
sequência de soldagem etc. A correção da distorção em soldas prontas
exige medidas, em geral onerosas, como desempenamento mecânico ou
térmico, remoção da solda e ressoldagem etc.
 No
projeto de uma estrutura, as dimensões
das soldas são especificadas de modo a
atender a algum requisito, por exemplo,
resistência mecânica à tração.
 Dimensões fora das tolerâncias admissíveis
configuram defeitos de soldagem, uma vez
que a solda deixa de atender a esses
requisitos.
 As dimensões de uma solda são verificadas, em
geral, numa inspeção visual, com o auxílio de
gabaritos.

Este deve ser considerado, na medida em que
variações
geométricas
bruscas
agem
como
concentradores de tensões, facilitando a formação e a
propagação de trincas.
 Convexidade
excessiva de cordões em
soldas multipasses podem causar falta de
fusão e/ou inclusões de escória entre
passes.
 Em quase todos os casos, um perfil
inadequado do cordão de solda está
relacionado com a manipulação ou
posicionamentos imperfeitos do eletrodo
e/ou utilização de parâmetros de
soldagem inadequados.


O posicionamento ou o dimensionamento inadequado
das peças pode levar a problemas como o
desalinhamento em juntas de topo.
Problemas de distorção podem também ser um
importante fator para a obtenção de juntas soldadas
com um formato incorreto.
 São
descontinuidades na micro ou
macroestrutura na região da solda,
associadas à falta de material ou à
presença de material estranho em
quantidades apreciáveis.
 Sua gravidade depende do tipo de
descontinuidade,
sua
extensão
e
geometria.

Origem:
 Evolução de gases durante a solidificação da solda. As bolhas de
gás podem ser aprisionadas pelo metal solidificado à medida que
a poça de fusão é deslocada. Pode ocorrer uniformemente
distribuída, em grupos, alinhada ou como porosidade vermicular.

Causas Práticas:
 Umidade ou contaminação de óleo, graxa, ferrugem etc. na região da
junta, eletrodo, fluxo ou gás de proteção úmidos, corrente ou tensão
de soldagem excessivas, corrente de ar durante a soldagem etc.

Consequências:
 Pequenas quantidades de poros não são consideradas prejudiciais.
Acima de determinados limites (em geral estabelecidos por normas),
a
porosidade
pode
afetar
as
propriedades
mecânicas,
particularmente, reduzindo a seção efetiva da junta. Porosidade
alinhada pode ser mais prejudicial que porosidade distribuída.

Medidas Corretivas:
 A formação de porosidade pode ser minimizada pelo uso de materiais
limpos e secos, de equipamento em boas condições e pelo uso de
parâmetros de soldagem adequados.

Origem:
 Vários processos de soldagem utilizam fluxos que formam escória
que tende a se separar do metal líquido na poça de fusão. Além disso,
várias reações se processam na poça, podendo gerar produtos
insolúveis no metal líquido que tendem a se separar deste e também
formar escória. Por diversos motivos, parte desta escória pode ficar
presa entre os passes de solda ou entre estes e o metal de base.

Causas Práticas:
 Manipulação incorreta do eletrodo, de tal forma que a escória flui à
frente da poça de fusão, particularmente, na soldagem fora da posição
plana e na remoção parcial da escória solidificada entre os passes de
solda. Este problema é especialmente agravado quando os passes tem
uma convexidade excessiva ou o chanfro é muito estreito. Este tipo de
inclusão apresenta-se, em geral, com uma forma alongada numa
radiografia.

Consequências:
 As inclusões alongadas formadas entre os passes de solda são
concentradores de tensão relativamente severos e podem facilitar a
formação de trincas.

Medidas Corretivas:
 Manipulação correta e remoção adequada da escória dos passes de
soldagem anteriores.
 Este
tipo de inclusão ocorre na soldagem
com o processo TIG, quando a ponta do
eletrodo toca o metal de base ou a poça
de fusão, em especial, na abertura do
arco sem ignitor de alta frequência,
ocorrendo a transferência de partículas
de tungstênio para a solda.

Origem:
 O termo refere-se à ausência de continuidade metalúrgica entre o
metal depositado e o metal de base ou dos passes adjacentes.
Resulta do não aquecimento adequado do metal presente na junta
e/ou da presença de uma camada de óxido espessa o suficiente
para dificultar a fusão do metal de base.

Causas Práticas:
 Manipulação 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
regiões da junta (por exemplo, na soldagem em vários passes, a
região entre dois passes de convexidade excessiva) etc.

Consequência:
 A falta de fusão é um concentrador de tensões severo, podendo
facilitar o aparecimento e a propagação de trincas. Além disso, pode
reduzir a seção efetiva da solda.

Medidas Corretivas:
 Em peças de responsabilidade, a existência da falta de fusão
não pode ser tolerada, exigindo-se a remoção da região
defeituosa e a sua ressoldagem. Para evitar sua formação, devese atuar no sentido de se eliminar suas causas práticas.

Origem:
 O termo refere-se a falhas em se fundir e encher completamente a raiz
da solda.

Causas Práticas:
 Manipulação incorreta do eletrodo, junta mal projetada (ângulo de
chanfro ou abertura de raiz pequenos), correntes de soldagem
insuficiente, velocidade de soldagem muito alta e diâmetro de
eletrodo muito grande.

Consequências:
 Redução da seção útil da solda e concentração de tensões.

Medidas Corretivas:
 A falta de penetração pode ser evitada pelo projeto adequado da
junta e utilização de um procedimento de soldagem apropriado.

Origem:
 Fusão do metal de base na margem do cordão de solda, sem ocorrer o
enchimento desta área, resultando na formação de uma reentrância
nesta região.

Causas Práticas:
 Manipulação 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 têm maior
tendência para gerar mordeduras do que outros.

Consequências:
 Redução da área útil e concentração de tensões. Particularmente, a
resistência à fadiga é reduzida.

Medidas Corretivas:
 Atuar no sentido de impedir as suas causas. Quando ocorre na soldagem
em vários passes, a sua eliminação (com o esmeril, por exemplo)é
importante para se evitar problemas na deposição dos passes seguintes.
 Soldador
a Arco Elétrico: É uma ocupação
segura desde que sejam tomadas as
medidas necessárias para proteger o
soldador dos riscos potenciais.
 Subestimando ou ignorando medidas de
segurança, os soldadores ficam expostos a
perigo como:
 Choque Elétrico
 Exposição demasiada a Radiação (queimaduras).
 Inalação de Fumos e Gases.
 Risco de Incêndio e Explosões.
 Acidentes
envolvendo esses riscos
podem ser fatais.
 É importante reconhecer e salvaguardarse contra esses riscos.
 Soldadores, Supervisores e Engenheiros
devem estar familiarizados e treinados
em Segurança na Soldagem e Corte.
Roupas de Couro são as mais apropriadas.
Tecidos Sintéticos podem derreter ou pegar fogo
quando expostos a calor intenso.
 Devem proporcionar liberdade de movimentos.
 Devem estar isentas de graxa e óleo.
 Não faça dobras em suas luvas e calças.
 Mantenha as pernas das calças sobrepondo as
botas.
 Use botas de couro, de cano alto e com biqueira
de aço.
 Tenha cuidado ao trabalhar em ambiente
molhado ou quando estiver transpirando muito.


1 – Avental de couro
2 – Manga de couro
3 – Luvas de couro
4 – Polainas de couro
5 – Sapato de segurança
6 – Touca de proteção
7 – Óculos de segurança
8 – Ombreira de couro
9 – Filtro de proteção para solda
Cuidado em usar
materiais sintéticos





Use proteção para seus olhos, ouvidos e seu corpo.
Radiação do Arco:
 É essencial proteger seus olhos da radiação do arco.
INFRA – VERMELHO:
 Pode causar a queima da retina e provocar cataratas.
 Pode ser sentida sob a forma de calor.
LUZ VISIVEL:
 Também pode ser prejudicial se muito intensa.
 Se irritar seus olhos ao olhar para ela, então é muito clara.
ULTRA-VIOLETA:
 Causa queimaduras da pele, mesmo quando exposto por
somente alguns minutos.
 Como as queimaduras do sol, não pode ser observado na
hora.
 Causada
pela radiação U-V.
Produz grande desconforto para os olhos.
Inchaço dos olhos.
Secreção de fluídos.
Cegueira temporária.
Repetições
ou exposição prolongada pode
causar lesões permanentes nos olhos.


Capacete: Protege os olhos e a face do soldador.
Máscara: Protege os inspetores e a quem observa a
soldagem.
 Oferecem proteção completa contra a radiação do arco.
 O filtro encaixa-se na parte frontal.
 Protege também a cabeça, face, ouvidos e pescoço contra
choque elétrico, calor, respingos e chama.
 Regra
básica:
Comece com um filtro que seja muito escuro
para se ver a zona de solda.
A seguir, experimente filtros mais claros até
que você consiga ver suficientemente a
solda, mas que não seja abaixo do mínimo
recomendado.
 Normalmente
soldagem.
em função da corrente de
 São
caros, logo devem ser cuidados
como você cuida de seus óculos escuros.
 Sujeitos a respingos, faíscas, etc.
Não toque partes eletricamente energizadas ou o
eletrodo com a pele ou roupas molhadas.
 Isole-se da peça de trabalho e dos cabos de
soldagem.
 Acidentes com Choque Elétrico é um dos riscos mais
sérios e imediatos com que se depara o soldador.

 Podem
causar lesões, queimaduras, e até
morte devido ao efeito da eletricidade.
 Podem causar quedas como resultado da
reação ao choque.
 Tão
importante quanto usar roupas de
segurança é mantê-las secas.
Faixa de corrente de soldagem: 40 a 1500A.
 Respingos
e faíscas
incêndios e explosões.
podem
causar
Mantenha materiais inflamáveis fora do alcance.
 Oxigênio: Presente
sob a forma do ar que
o soldador respira.
 Fonte de Ignição: Chama, Arco Elétrico,
Respingos e Faíscas.
 Material Combustível: Único que pode
ser controlado e evitado.
 Cilindros
são vasos de pressão resistentes:
 Pesam muito.
 Dentro há uma pressão considerável.
 Se
um cilindro cai:
 Pode atingir pessoas, causando sérios ferimentos.
 Se
a válvula se quebrar na queda:
 A parte solta pode ser expelida como uma bala de
revólver.
 O jato de gás sob alta pressão pode atingir pessoas
e feri-las gravemente.
 Para
transporte em
curtas distâncias, os
cilindros podem ser
rolados sobre sua
base.
 Nunca
transporte
Cilindros por ponte
rolante, fixos a cabos
de aço ou eletro-imã.
 Use
áreas de armazenamento separadas para
cilindros de Oxigênio (comburente) e gases
combustíveis (acetileno, Hidrogênio).

similar documents