Soldagem dos Aços Inox

O aço inoxidável é um tipo de aço de alta liga, geralmente contendo em sua composição química elementos como cromo, níquel e molibdênio. Esses elementos de liga, principalmente o cromo, confere ao aço inox uma excelente resistência à corrosão quando comparados ao aço carbono. O aço inoxidável possui pelo menos 10,5% de cromo, com composição química balanceada para ter uma melhor resistência à corrosão.

Os aços inoxidáveis são classificados em aços inoxidáveis austeníticos, aços inoxidáveis ferríticos e aços inoxidáveis martensíticos. Porém, existem outras variáveis destes grupos de aços inoxidáveis, como, por exemplo, os aços inoxidáveis duplex que possuem 50% de ferrita e 50% de austenita e os aços inoxidáveis endurecíveis por precipitação.

As microestruturas que classificam os aços inoxidáveis são divididas em dois grupos de elementos de liga: os que estabilizam a austenita e os que estabilizam a ferrita, conforme abaixo:

• Elementos que estabilizam a ferrita: Cr, Si, Mo, Ti e Nb;
• Elementos que estabilizam a austenita: Ni, C, N e M.
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A composição química do aço inoxidável em conjunto com o processamento termo-mecânico, confere-lhes propriedades diferentes fazendo com que, cada grupo de aço inox tenha uma aplicação diferente. Confira abaixo os tipos de aço inox e a aplicação de cada um deles:

Aço Inox Austenítico

Principal característica: resistência à corrosão.
Aplicação: Equipamento para indústria alimentícia, farmacêutica, química e petroquímica, construção civil, baixelas, travessas e demais utensílios domésticos.

Aço Inox Ferrítico

Principal característica: resistência à corrosão e custo mais acessível.
Aplicação: eletrodomésticos (microondas, geladeiras, fogões, entre outros), balcões frigoríficos, moedas, talheres e indústria automobilística.

Aço Inox Martensítico

Principal característica: dureza elevada.
Aplicação: Instrumentos cirúrgicos, facas de corte, discos de freio e cutelaria.

Processo de Soldagem: Unindo partes metálicas

A soldagem é o processo de junção de duas partes metálicas, utilizando uma fonte de calor, com ou sem aplicação de pressão. É um dos processos industriais mais importantes sendo utilizado na fabricação e recuperação de peças, equipamentos e estruturas.

O processo de soldagem mais utilizado na indústria é o que utiliza a eletricidade para gerar energia e realizar a fusão. Para realizar a fusão pode-se utilizar o arco ou a resistência elétrica, por meio do aquecimento por efeito Joule.

Características do processo de soldagem

O processo de soldagem deve ter as seguintes características:

• Produzir energia suficiente para unir dois materiais, similares ou não, com ou sem fusão entre as partes;
• Evitar o contato da região fundida e/ou aquecida com o ar atmosférico;
• Remover eventuais contaminações das superfícies que estão sendo unidas, provenientes do metal de base ou do metal de adição;
• Propiciar o controle das transformações de fase na junta soldada que podem afetar o seu desempenho.

Procedimentos Básicos para Soldagem do Aço Inox

Alguns procedimentos básicos devem ser seguidos no processo de soldagem do aços inox:

Segurança

• Usar material de adição com composição química o mais próximo possível do material a ser soldado;
• Evitar poças de fusão muito grandes para evitar trincas de solidificação na solda;
• As juntas devem ser limpas, por processo de escovamento, esmerilhamento, decapagem química (Álccol isopropílico ou acetona);
• Utilizar apenas escovas e picadeiras de aço inox;
• Não utilizar as ferramentas usadas no aço inox, nas operações com aço carbono.

Acabamento

• Remover o excesso de material do cordão de solda;
• Corrigir os riscos da remoção empregando uma correia de lixa que gera riscos retos;
• Para dar o passe final de acabamento, onde será igualado o acabamento da região da solda com o resto do material, recomenda-se o uso de Correia de Scotch-Brite SCM A-Grosso + Roda para Metal A2-M + Correia 3M 441D ou 3M 441W # 120 ou similares quando se desejar o acabament0 nº3 e Correia de Scotch-Brite SCM A - Médio + Roda para Metal A2-F + Correia 3M 441D ou 3M 441W # 150 ou similares para obter acabamento nº4.

Processos para Soldagem de Aços Inoxidáveis

Soldagem por Resistência Elétrica (ERW)

A soldagem por resistência elétrica utiliza o aquecimento por efeito Joule para realizar a fusão entre os metais. O efeito Joule ocorre pelageração de calor através da passagem de corrente elétrica em umaresistência. Na soldagem das chapas, a maior resistência estálocalizada na superfície interna das mesmas. Com a aplicação da pressãopelos eletrodos de cobre e posteriormente a passagem de correnteelétrica, ocorre a fusão desta face em comum, formando o ponto. Chamamos este processo de soldagem por resistência elétrica a ponto.

Todas as variantes deste processo utilizam a corrente elétrica e a aplicação de pressão. No caso da soldagem de tubos com costura (ERW), a corrente elétrica induz correntes na superfície dos chanfros, fundindo o material. Com a aplicação da pressão, a regi]ao fundida é quase que totalmente expulsa, produzindo um cordão de solda com uma zona fundida bastante reduzida, ou inexistente e uma zona afetada pelo calor bem estreita.

Dentre as características do processo de soldagem por resistência elétrica, destacam-se:

• Tipo de operação: automática;
• Equipamentos utilizados no processo: fonte de energia e eletrodos de liga de cobre;
• Custo do equipamento: de 10 a 30 vezes o custo do equipamento de soldagem com eletrodo revestido;
• Consumíveis: não se aplica;
• Velocidade da soldagem: 0,1 s por ponto e 10 cm/s (costura);
• Espessuras soldáveis: de 1,0 mm a 3,0 mm;
• Posições de soldagem: a princípio todas, porém, depende da geometria da peça e da flexibilidade do equipamento;
• Diluição: 100%;
• Tipo de junta: sobreposta (ponto) ou topo-a-topo (costura);
• Faixa de corrente: de 10 mil a 50 mil A;
• Ricos de choque elétrico;
• No caso da operação manual, há risco de acidentes no posicionamento das peças antes da soldagem.

Abaixo as principais vantagens e desvantagens do processo de soldagem por resistência elétrica:

Vantagens

• Possibilita soldagem de chapas bem finas;
• Facilidade na operação e automação;
• Velocidade no processo;
• Não depende da habilidade do soldador.

Desvantagens

• Custo muito elevado do equipamento de soldagem e da manutenção;
• Não aceita soldagem de peças com formatos complexos e pesados;
• Demanda muito energia elétrica durante a soldagem.

Fonte: http://wwwo.metalica.com.br/aco-inox-processos-de-soldagem

Ângulo de deslocamento e ângulo de trabalho

Ângulo de deslocamento (travel angle) – ângulo formado entre a linha do eixo do eletrodo e uma linha de referência imaginária que seja perpendicular ao eixo da solda. Negativo (A), Neutro (B), Positivo (C).

Ângulo de trabalho (work angle) – Ângulo que o eletrodo faz dentro um plano de referência posicionado perpendicularmente à superfície da chapa. Este plano é transversal ao sentido da solda.

Abertura da raiz e copladeira - Terminologia de soldagem

Os termos aplicados nos processos de soldagem, são em grande parte derivados da língua inglesa, devido justamente a seu histórico e desenvolvimento.

Veremos aqui alguns dos principais termos aplicados em soldagem, abordando características de juntas, consumíveis, produtos e demais, demonstrando sempre que adequado seu respectivo termo em inglês e imagens para uma completa compreensão.

Abertura da raiz (root opening) – Distância mínima que separa os componentes a serem soldados. Vide exemplos A e B abaixo.

Acopladeira – ferramental utilizado para montagem e fixação dos componentes que serão soldados.

Alma do eletrodo (core electrode) – núcleo metálico de um eletrodo revestido.