A escolha e o entendimento dos materiais a serem soldados e dos consumíveis utilizados são cruciais para o sucesso de qualquer operação de soldagem. A interação entre o metal base, o metal de adição (consumível) e o processo de soldagem define as propriedades mecânicas e a integridade da junta soldada. Um conhecimento aprofundado sobre a metalurgia dos materiais e a função dos consumíveis é indispensável para o soldador.
Tipos de Metais
Os metais mais comumente soldados incluem:
•Aços Carbono: São as ligas de ferro e carbono mais utilizadas, com baixo custo e boa soldabilidade. A soldabilidade diminui com o aumento do teor de carbono.
•Aços Inoxidáveis: Ligas de ferro, cromo e níquel, conhecidas por sua resistência à corrosão. Existem diferentes tipos (austeníticos, ferríticos, martensíticos, duplex), cada um com características de soldagem específicas.
•Alumínio e Suas Ligas: Leves e resistentes à corrosão, mas exigem técnicas de soldagem específicas devido à sua alta condutividade térmica e à formação de óxido na superfície.
•Cobre e Suas Ligas: Possuem alta condutividade elétrica e térmica, o que pode dificultar a soldagem.
•Níquel e Suas Ligas: Utilizados em aplicações de alta temperatura e corrosão, exigem controle rigoroso dos parâmetros de soldagem.
•Titânio e Suas Ligas: Leves, de alta resistência e excelente resistência à corrosão, mas extremamente reativos ao oxigênio e nitrogênio em altas temperaturas, exigindo proteção gasosa rigorosa.
As propriedades dos metais relevantes para a soldagem incluem:
•Ponto de Fusão: A temperatura na qual o metal passa do estado sólido para o líquido.
•Condutividade Térmica: A capacidade do metal de conduzir calor. Metais com alta condutividade térmica (como alumínio e cobre) dissipam o calor rapidamente, exigindo maior aporte de energia.
•Expansão Térmica: A tendência do metal de expandir quando aquecido e contrair quando resfriado, o que pode gerar tensões e distorções.
•Composição Química: Os elementos de liga presentes no metal influenciam diretamente sua soldabilidade e as propriedades da junta soldada.
Classificação e Seleção de Consumíveis
Os consumíveis de soldagem são os materiais que são adicionados à poça de fusão para formar a junta soldada. Eles podem ser eletrodos revestidos, arames sólidos, arames tubulares ou varetas. A seleção do consumível adequado depende de vários fatores:
•Tipo de Metal Base: O consumível deve ser compatível com o metal base para garantir propriedades mecânicas e químicas adequadas na solda.
•Processo de Soldagem: Cada processo (Eletrodo Revestido, TIG, MIG/MAG) utiliza um tipo específico de consumível.
•Posição de Soldagem: Alguns consumíveis são mais adequados para determinadas posições (plana, vertical, sobrecabeça).
•Propriedades Mecânicas Desejadas: O consumível deve fornecer a resistência, tenacidade e outras propriedades necessárias para a aplicação.
•Condições de Serviço: Considerar a temperatura de operação, ambiente corrosivo, etc.
Exemplos de Consumíveis:
•Eletrodos Revestidos: Classificados por normas como AWS (American Welding Society), indicando composição química, tipo de revestimento, posição de soldagem e propriedades mecânicas (ex: E6013, E7018).
•Arames Sólidos (MIG/MAG): Classificados por composição química e propriedades mecânicas (ex: ER70S-6 para aços carbono).
•Varetas (TIG): Classificadas por composição química, geralmente correspondendo ao metal base (ex: ER70S-2 para aços carbono, ER308L para aços inoxidáveis).
Armazenamento e Manuseio de Consumíveis
O armazenamento e manuseio inadequados dos consumíveis podem comprometer a qualidade da solda. A umidade é um dos maiores inimigos, especialmente para eletrodos revestidos e arames, pois pode causar porosidade e hidrogênio na solda, levando a trincas. Portanto, é essencial:
•Armazenar em locais secos, ventilados e com temperatura controlada.
•Utilizar estufas para eletrodos revestidos que exigem baixo teor de umidade.
•Manter os consumíveis em suas embalagens originais até o momento do uso.
•Seguir as recomendações do fabricante para armazenamento e recondicionamento.
Compreender a interação entre os materiais e os consumíveis é fundamental para o soldador, pois permite a tomada de decisões informadas que impactam diretamente a qualidade, a segurança e a durabilidade das juntas soldadas.