O que é que determina se duas peças de metal podem ser unidas sem problemas? Este artigo analisa os factores críticos que influenciam a soldabilidade dos materiais metálicos, desde a composição do material às condições ambientais. Os leitores ficarão a conhecer os princípios de avaliação da soldabilidade, os métodos de ensaio comuns e a forma como os diferentes metais respondem a processos de soldadura específicos. Compreender estes pontos-chave é essencial para garantir a integridade e o desempenho das juntas soldadas em várias aplicações.
A soldabilidade dos metais refere-se à capacidade de materiais homogéneos ou heterogéneos formarem uma junta sólida e cumprirem os requisitos de desempenho desejados durante o processo de fabrico. Existem dois tipos de soldabilidade: a soldabilidade de processo e a soldabilidade de serviço.
A soldabilidade do processo é a capacidade de um metal ou material para produzir uma soldadura de alta qualidade, densa e sem defeitos juntas soldadas que satisfazem os requisitos de desempenho em condições específicas do processo de soldadura.
A soldabilidade refere-se ao grau em que a junta soldada e o conjunto estrutura soldada satisfazer várias propriedades, incluindo as propriedades mecânicas convencionais.
Há quatro factores que podem afetar a soldabilidade do metal: fator material, fator de conceção, fator de processo e ambiente de serviço.
Para avaliar a soldabilidade, devem ser considerados os seguintes princípios: (1) Avaliar a probabilidade de defeitos de processo em juntas soldadas para fornecer uma base para a conceção de um sistema de soldadura adequado. processo de soldadura. (2) Avaliar se a junta soldada cumpre os requisitos de desempenho estrutural.
Os métodos experimentais devem respeitar os seguintes princípios: comparabilidade, pertinência, reprodutibilidade e economia.
A. Soldadura de ranhuras em V oblíquas Teste de fissuras Método: Este método é utilizado principalmente para avaliar a sensibilidade da zona afetada pelo calor da soldadura de aço-carbono e de aço de baixa liga e alta resistência à fissuração a frio.
B. Teste de pinos
C. Soldadura de topo Método de ensaio de fissuras para placas de prensagem
D. Método de ensaio de fissuras de restrição ajustável
Compreender as principais etapas da experiência e analisar os factores que afectam a estabilidade dos resultados.
Resposta:
O objetivo é avaliar a vulnerabilidade da zona afetada pelo calor em aço-carbono e aço de baixa liga aço de alta resistência soldadura à fissuração a frio.
Na determinação da sensibilidade da zona afetada pelo calor em aço-carbono e aço de alta resistência de baixa liga soldadura de aço para a fissuração a frio, os factores que influenciam a estabilidade dos resultados são a restrição da junta soldada, a temperatura de pré-aquecimento, a deformação angular e a penetração incompleta.
É comummente aceite que, se a taxa de fissuração da superfície em liga de aço é inferior a 20%, é considerado seguro para estruturas de soldadura em geral.
Resposta: factores de influência:
(1) Factores materiais: Isto engloba o metal de base e os materiais de soldadura utilizados, incluindo varetas de soldadura para soldadura por arco com elétrodo, fios e fluxos de soldadura para soldadura por arco submerso, fios de soldadura e gases de proteção para soldadura com proteção gasosa, entre outros.
(2) Factores de conceção: A conceção das estruturas das juntas soldadas terá impacto no estado de tensão, afectando assim a soldabilidade.
(3) Factores de processo: Mesmo para o mesmo metal de base, diferentes métodos de soldadura e os parâmetros do processo podem ter um impacto significativo na soldabilidade.
(4) Ambiente de serviço: O ambiente de serviço para uma estrutura soldada pode variar, como a temperatura de trabalho, o tipo de meio de trabalho e as propriedades de carga, entre outros.
Resposta:
As propriedades de utilização e soldadura dos materiais metálicos referem-se às várias propriedades especificadas pelos requisitos técnicos da junta soldada ou da estrutura global soldada, incluindo as propriedades mecânicas convencionais ou as propriedades em condições de trabalho específicas, como a resistência a baixas temperaturas, a resistência à fratura, a resistência à fluência a altas temperaturas, a resistência a longo prazo, o desempenho à fadiga, a resistência à corrosão e a resistência ao desgaste.
A soldabilidade de um processo refere-se à capacidade de um metal ou material produzir juntas soldadas de alta qualidade, densas, sem defeitos e funcionais sob condições específicas do processo de soldadura.
Por exemplo, o aço com baixo teor de carbono tem boa soldabilidade, mas a sua resistência e dureza não são tão elevados como os do aço com elevado teor de carbono.
Resposta:
(1) Fissuras frias ocorrem normalmente na zona afetada pelo calor;
(2) A avaliação da dureza da junta é o fator mais importante para determinar a probabilidade de fissuração a frio, o que a torna um indicador útil.
Normalmente, a junta soldada inclui a zona afetada pelo calor.
Quanto maior for a diferença entre o valor de dureza da junta soldada e o metal de base, menor será a tenacidade da junta e as suas propriedades mecânicas globais, tornando-a mais suscetível à fratura frágil e a outros riscos.
Para minimizar esta diferença e garantir a fiabilidade da junta soldada, as condições do processo de soldadura devem ser cuidadosamente controladas.
Embora um aumento do carbono equivalente conduza geralmente a um aumento do endurecimento da zona afetada pelo calor, esta relação nem sempre é linear.
O aço temperado e revenido de baixo teor de carbono é utilizado principalmente como um aço estrutural soldado de alta resistência, com uma baixa teor de carbono limite. A composição da liga foi concebida tendo em conta os requisitos de soldabilidade. O teor de carbono no aço temperado e revenido de baixo carbono é inferior a 0,18%, resultando num melhor desempenho de soldadura em comparação com o aço temperado e revenido de médio carbono.
O baixo teor de carbono martensite na zona afetada pelo calor da soldadura deste aço resulta numa elevada temperatura de transformação da martensite (MS) e numa martensite auto-temperada, levando a uma menor tendência para fissuras a frio na soldadura em comparação com o aço de médio carbono temperado e revenido. É possível obter uma boa tenacidade quando se obtêm estruturas finas de martensite de baixo carbono (ML) ou de bainite inferior (B) na zona afetada pelo calor.
A estrutura mista de ML e bainite transformada a baixa temperatura (B) proporciona a melhor tenacidade, com posições cristalinas distintas entre as ripas de bainite. O diâmetro efetivo do grão é fino e tem boa tenacidade, e depende da largura da tira. A mistura de ML e BL divide efetivamente a austenite promovendo mais posições de nucleação para ML e limitando o seu crescimento. Os grãos efectivos na estrutura mista ML + B são os mais pequenos.
O Ni é um elemento importante no desenvolvimento do aço de baixa temperatura, e a sua adição pode melhorar as propriedades do aço a baixa temperatura. Por exemplo, o aço 1.5Ni deve ter um teor reduzido de carbono e limites rigorosos nos teores de S, P, N, H e O para evitar a fragilidade por envelhecimento e a fragilidade por têmpera enquanto aumenta o Ni. As condições de tratamento térmico para este tipo de aço incluem normalização, normalização + têmpera e têmpera + revenido.
No aço a baixa temperatura, o controlo rigoroso do teor de carbono e de impurezas como o S e o P reduz a probabilidade de fissuras de liquefação. No entanto, a fragilidade da têmpera pode ainda ser uma preocupação, sendo importante controlar a temperatura de têmpera e a taxa de arrefecimento após a soldadura.
Características do processo de baixa temperatura soldadura de aço:
O principal objetivo da soldadura de aço a baixa temperatura é manter a tenacidade a baixa temperatura tanto da soldadura como da zona afetada pelo calor, de modo a evitar fissuras.
9Ni O aço 9Ni tem uma forte tenacidade a baixa temperatura, mas ao soldar com materiais ferríticos semelhantes ao 9Ni, a tenacidade da soldadura é muito reduzida.
Isto pode ser atribuído à microestrutura da soldadura fundida e ao teor de oxigénio na soldadura.
No entanto, os materiais de soldadura ferríticos 11Ni, que são semelhantes ao aço 9Ni, podem alcançar uma boa tenacidade a baixa temperatura através de Soldadura TIG. Isto deve-se ao facto de a soldadura TIG reduzir o teor de oxigénio no metal de solda para menos de 0,05% do metal de base.
Fissuras quentes nas soldaduras de aço carbono temperado e revenido são frequentemente causadas pelo elevado teor de carbono e de liga, que resulta num grande intervalo líquido-sólido e numa segregação grave. Estes factores aumentam a probabilidade de fissuras a quente.
As fissuras a frio nos aços de médio carbono temperados e revenidos são causadas pelo elevado teor de carbono e pela abundância de elementos de ligaque resultam numa tendência para o endurecimento. Além disso, o baixo ponto de fusão do aço resulta em formação de martensite a baixas temperaturas, que não tem capacidade de auto-temperação e aumenta a probabilidade de fissuras a frio.
As fissuras de reaquecimento na zona afetada pelo calor podem resultar em alterações de desempenho.
Fragilização na zona sobreaquecida
(1) O aço de médio carbono temperado e revenido tem um elevado teor de carbono, vários elementos de ligae forte temperabilidade, tornando-o suscetível de produzir martensite de alto carbono dura e quebradiça na zona sobreaquecida da soldadura. Quanto mais rápida for a taxa de arrefecimento, maior será a formação de martensite com elevado teor de carbono e mais acentuada será a tendência para a fragilização.
(2) Apesar da elevada energia linear, pode ser difícil evitar a formação de martensite com elevado teor de carbono, o que resulta num material mais grosseiro e mais quebradiço.
(3) Para melhorar o desempenho da zona sobreaquecida, são normalmente utilizadas medidas como a baixa energia linear, o pré-aquecimento, o arrefecimento lento e o pós-aquecimento.
Amolecimento de zonas afectadas pelo calor
Quando um têmpera e revenimento não for possível após a soldadura, é necessário ter em conta o amolecimento da zona afetada pelo calor. Quanto mais forte for o grau do aço temperado e revenido, mais grave se torna o problema do amolecimento. A extensão e a largura da zona de amolecimento estão intimamente ligadas à energia linear e ao método utilizado na soldadura.
(1) Nas fissuras a quente da soldadura, o teor de carbono e de elementos de liga do aço temperado e revenido é elevado, o que conduz a um grande intervalo líquido-sólido, a uma segregação grave e a uma elevada tendência para fissuras a quente.
(2) A fissuração a frio no aço de médio carbono temperado e revenido é causada pelo seu elevado teor de carbono e pela presença acrescida de elementos de liga, resultando numa tendência evidente para o endurecimento.
(3) O baixo ponto de fusão resulta em formação de martensite a baixas temperaturas, que geralmente não tem capacidade de auto-temperação, o que leva a uma elevada tendência para fissuras a frio.
(4) Alterações de desempenho na zona afetada pelo calor.
Fragilização na zona sobreaquecida
(1) O aço de médio carbono temperado e revenido é propenso a produzir martensite de alto carbono dura e quebradiça na zona sobreaquecida da soldadura devido ao seu elevado teor de carbono, numerosos elementos de liga e significativa temperabilidade. Quanto mais rápida for a taxa de arrefecimento, maior será a formação de martensite com elevado teor de carbono e mais grave será a tendência para a fragilização.
(2) Apesar da elevada energia linear, é difícil evitar a formação de martensite com elevado teor de carbono, o que tornará o material mais grosseiro e mais frágil.
(3) Para melhorar o desempenho da zona sobreaquecida, são normalmente utilizadas medidas como a baixa energia linear, o pré-aquecimento, o arrefecimento lento e o pós-aquecimento.
Amolecimento de zonas afectadas pelo calor
Quando a soldadura estiver concluída e têmpera e revenimento não pode ser efectuado, é necessário ter em conta o amolecimento da zona afetada pelo calor (ZTA).
Quanto mais se aumenta o grau de resistência do aço temperado e revenido, mais acentuado se torna o problema do amolecimento.
A extensão e a largura do amolecimento estão intimamente ligadas à energia do linha de soldadura e o método de soldadura utilizado.
O método de soldadura que utiliza uma fonte de calor mais concentrada é mais vantajoso na redução do amolecimento.
(1) O aço de médio carbono temperado e revenido é normalmente soldado no seu estado recozido. Após a conclusão do processo de soldadura, podem ser obtidas juntas soldadas uniformes com propriedades desejáveis através de um tratamento global de têmpera e revenido.
(2) Quando a soldadura é efectuada após a têmpera e o revenido, é muitas vezes difícil resolver o problema da degradação do desempenho da zona afetada pelo calor.
(3) O estado de pré-soldadura determina a natureza dos problemas e as medidas necessárias a tomar no processo.
As características de soldabilidade de Q345 são analisados, e os materiais de soldadura correspondentes e os requisitos do processo de soldadura são apresentados.
Resposta: O aço Q345 é um tipo de aço laminado a quente com um teor de carbono inferior a 0,4% e excelente soldabilidade.
De um modo geral, o pré-aquecimento e o controlo preciso da calor de soldadura não é necessário. No entanto, é importante ter em conta os potenciais efeitos no material.
No que diz respeito às propriedades frágeis e duras, quando o aço Q345 é arrefecido continuamente, a transformação da perlite desloca-se para a direita, resultando na precipitação de ferrite sob arrefecimento rápido, deixando uma camada rica em carbono austenite para se transformar em perlite demasiado tarde. Esta transformação em bainite e martensite com elevado teor de carbono conduz a um efeito de endurecimento. No entanto, devido ao seu baixo teor de carbono e elevado teor de manganês, o aço Q345 tem uma boa resistência à fissuração a quente.
Ao adicionar V e Nb ao aço Q345, a fissura por tensão na junta soldada pode ser eliminada através do reforço por precipitação.
É importante notar que a fragilização do grão grosso pode ocorrer na zona superaquecida da zona afetada pelo calor quando aquecida acima de 1200 ℃, resultando numa redução significativa da tenacidade. No entanto, recozimento O aço Q345 a 600 ℃ durante 1 hora melhora muito a sua tenacidade e reduz a tendência para a fragilização por deformação térmica.
Para material de soldadura seleção, são recomendadas as seguintes opções:
Recomenda-se o pré-aquecimento do material a uma temperatura de 100 a 150 ℃. Para o tratamento térmico pós-soldagem, a soldadura por arco não o exige normalmente, ou pode ser temperada a 600 a 650 ℃. Soldadura por escória eléctrica, por outro lado, requer normalização a 900 a 930 ℃ e têmpera a 600 a 650 ℃.
Qual é a diferença de soldabilidade entre o Q345 e o Q390? O processo de soldadura do Q345 é aplicável à soldadura do Q390 e porquê?
Resposta: O Q345 e o Q390 são ambos aços laminados a quente que têm uma composição química semelhante.
A única diferença entre o Q345 e o Q390 reside no teor de Mn, tendo o Q390 uma concentração mais elevada. Consequentemente, o Q390 tem um equivalente de carbono mais elevado em comparação com o Q345.
Isto resulta num aumento da temperabilidade e numa maior probabilidade de fissuras a frio no Q390 quando comparado com o Q345. No entanto, a sua soldabilidade permanece semelhante.
Deve notar-se que o processo de soldadura utilizado para o Q345 pode não ser adequado para o Q390 devido ao seu equivalente de carbono mais elevado e a um maior aporte térmico, o que pode resultar em sobreaquecimento e fragilização grave na área da junta se o aporte térmico for demasiado elevado, ou em fissuras a frio e comportamento frágil se o aporte térmico for demasiado baixo.
Qual é o princípio de seleção dos materiais de soldadura na soldadura de aço de baixa liga de alta resistência? Qual é o efeito do tratamento térmico pós-soldadura nos materiais de soldadura?
Resposta: O princípio de seleção deve ter em conta o impacto da microestrutura da soldadura e da zona afetada pelo calor na resistência e na tenacidade da junta soldada.
Uma vez que o tratamento térmico pós-soldadura não é normalmente efectuado, é crucial que o metal de solda tenha propriedades mecânicas semelhantes às do metal de base no seu estado como soldado.
Para o aço de médio carbono temperado e revenido, a escolha dos materiais de soldadura deve ser baseada nas condições de tensão da soldadura, nos seus requisitos de desempenho e em qualquer tratamento térmico pós-soldadura planeado.
Para os componentes que serão submetidos a tratamento após a soldadura, a composição química do metal de soldadura deve ser comparável à do metal de base.
Analisar os possíveis problemas durante a soldadura de aço com baixo teor de carbono temperado e revenido.
Esta publicação fornece uma breve visão geral dos principais aspectos da soldadura de aço temperado e revenido com baixo teor de carbono.
Qual é o intervalo recomendado para controlar a calor de soldadura entrada de aço típico de baixo carbono temperado e revenido, como o 14MnMoNiB, HQ70 e HQ80?
Quando o pré-aquecimento é necessário, porque é que existem requisitos de temperatura mínima e como é que a temperatura máxima pode ser atingida? temperatura de pré-aquecimento ser determinado?
Resposta: A fragilização pode ocorrer facilmente durante o processo de soldadura. O ciclo térmico durante a soldadura pode reduzir a resistência e a tenacidade da zona afetada pelo calor.
Características do processo de soldadura: Normalmente, não é necessário um tratamento térmico pós-soldadura. É utilizado um processo multi-camadas e uma estreita cordão de soldadura é utilizada em vez da técnica de transporte de faixas de oscilação transversal.
A entrada de calor de soldadura para aço típico de baixo carbono temperado e revenido deve ser controlada para ser inferior a 0,18% WC, e a taxa de arrefecimento não deve ser acelerada. Quando o WC é superior a 0,18%, a taxa de arrefecimento pode ser aumentada para reduzir a entrada de calor.
A entrada de calor de soldadura deve ser mantida abaixo de 481 kJ/cm. Se a entrada de calor de soldadura máxima permitida for atingida e as fissuras não puderem ser evitadas, devem ser tomadas medidas de pré-aquecimento.
Se a temperatura de pré-aquecimento for demasiado elevada, não evitará a ocorrência de fissuras a frio. Por outro lado, se a taxa de arrefecimento entre 800 e 500°C for mais lenta do que a temperatura de taxa de arrefecimento crítica de estruturas mistas frágeis, a tenacidade da zona afetada pelo calor diminuirá.
Por conseguinte, é importante evitar aumentos desnecessários da temperatura de pré-aquecimento, mesmo à temperatura ambiente. Por conseguinte, existe uma temperatura mínima de pré-aquecimento.
O aporte térmico máximo admissível para a soldadura do aço deve ser determinado através de experiências e, em seguida, com base na tendência para a fissuração a frio com o aporte térmico máximo, deve decidir-se se o pré-aquecimento e a temperatura de pré-aquecimento, incluindo a temperatura máxima de pré-aquecimento, são necessários.
Qual é a diferença no processo de soldadura entre o aço temperado e revenido e o aço temperado e revenido de médio carbono recozido da mesma marca? Porque é que os aços de médio carbono temperados e revenidos não são geralmente soldados no estado recozido?
Ao soldar no estado temperado e revenido, é crucial seguir os procedimentos adequados para evitar fissuras retardadas e eliminar a estrutura endurecida na zona afetada pelo calor. Isto inclui o pré-aquecimento, a manutenção do controlo das temperaturas de interpasse, a realização de um tratamento térmico intermédio e a têmpera atempada após a soldadura.
Para minimizar o amolecimento do efeito térmico, recomenda-se a adoção de um método com elevada densidade de energia e concentração de calor, e a utilização de uma entrada de calor de soldadura tão pequena quanto possível.
Para a soldadura no estado recozido, é comum métodos de soldadura pode ser empregue.
Ao selecionar os materiais, é importante garantir a consistência nas especificações do tratamento de têmpera e revenido do metal de solda e do metal de base, bem como a consistência da sua liga principal.
No caso da têmpera e do revenido, uma temperatura elevada de pré-aquecimento e de intercamada pode ajudar a evitar a formação de fissuras antes do tratamento.
Devido à elevada temperabilidade e endurecimento do aço de médio carbono temperado e revenido, a soldadura incorrecta no recozimento pode resultar em fissuras tardias.
Normalmente, é necessário um processo de soldadura complexo, e os processos auxiliares, como o pré-aquecimento, o pós-aquecimento, a têmpera e o tratamento térmico pós-soldadura, podem ajudar a garantir o desempenho e a longevidade da junta.
Existe alguma diferença no processo de soldadura e seleção de materiais quando o aço de baixa temperatura é utilizado a - 40 ℃ e à temperatura normal? Porquê?
Resposta: Para evitar a fragilização a baixa temperatura e a fissuração térmica em juntas soldadas feitas de aço de baixa temperatura, é importante minimizar a presença de elementos de impureza nos materiais.
Para controlar a composição e a estrutura da soldadura, é importante selecionar materiais de soldadura adequados que formem ferrite acicular fina e uma pequena quantidade de carboneto de liga, assegurando assim determinados requisitos AK a baixas temperaturas.
Quando se utiliza a soldadura SMAW (soldadura por arco metálico protegido) em soldadura a baixa temperatura, a utilização de uma pequena energia linear de soldadura pode evitar o sobreaquecimento da zona afetada pelo calor e reduzir a formação de M grosseiro e WF (fratura da soldadura). Para reduzir ainda mais o sobreaquecimento do cordão de soldadura, pode ser aplicada a soldadura rápida multi-passos.
Para o processo SAW (soldadura por arco submerso), a utilização do método de soldadura por arco vibratório pode evitar a formação de cristais colunares.
Quais são as diferenças entre os métodos de reforço e os principais elementos de reforço entre os sistemas de aquecimento e de arrefecimento? aço laminado e o aço normalizado, e quais são as diferenças de soldabilidade entre eles? Que problemas devem ser tidos em conta na formulação do processo de soldadura?
Resposta: Os métodos de reforço do aço laminado a quente são:
(1) Reforço por solução sólida: Os principais elementos de reforço neste processo são o Mn e o Si.
(2) Reforço de grão fino: Os principais elementos de reforço neste processo são o Nb e o V.
(3) Reforço da precipitação: Os principais elementos de reforço neste processo são o Nb e o V.
Modo de reforço do aço normalizado:
Soldabilidade: Quente aço laminado contém um número limitado de elementos de liga e tem um baixo teor de carbono equivalente, o que reduz a probabilidade de fissuração a frio.
O aço normalizado contém uma maior quantidade de elementos de liga, o que aumenta a sua temperabilidade e reduz a probabilidade de fissuração a frio. Tem também um baixo teor de carbono equivalente.
No entanto, o aquecimento do aço laminado a quente acima de 1200 ℃ pode levar à formação de fragilização do grão grosso, o que diminui significativamente a sua tenacidade.
Por outro lado, sob as mesmas condições, o precipitado V na região de grão grosso do aço normalizado está principalmente num estado de solução sólida, levando a um enfraquecimento da sua capacidade de inibir o crescimento e refinar a microestrutura. Isto pode resultar no aparecimento de grãos grosseiros, bainite superior e M-A, levando a uma diminuição da tenacidade e a um aumento da sensibilidade ao envelhecimento.
Ao planear o processo de soldadura, a escolha do método de soldadura deve ser feita com base em factores como a estrutura do material, a espessura da chapa, o desempenho de serviço necessário e as condições de produção.
O aço temperado e revenido de baixo carbono e o aço temperado e revenido de médio carbono pertencem ao aço temperado e revenido. Os seus mecanismos de fragilização na zona afetada pelo calor da soldadura são os mesmos?
Porque é que soldadura de aço com baixo teor de carbono no seu estado temperado e revenido garante uma boa qualidade de soldadura, enquanto o aço de médio carbono no mesmo estado requer frequentemente um tratamento térmico pós-soldadura?
Resposta: Aço de baixo carbono temperado e revenido: Quando sujeito a ciclos repetidos de aumento de T8/5, o aço de baixo carbono temperado e revenido torna-se frágil devido ao engrossamento da austenite e à formação de bainite superior e de constituintes M-A.
Aço de médio carbono temperado e revenido: Este tipo de aço tem um elevado teor de carbono e vários elementos de liga, o que resulta numa forte tendência de endurecimento, baixa temperatura de transformação martensítica e nenhum processo de auto-temperação.
Como resultado, a soldadura na zona afetada pelo calor pode causar uma quantidade significativa de formação de estrutura M e potencial fragilidade.
Em contrapartida, os aços de baixo carbono temperados e revenidos beneficiam normalmente de um aporte térmico moderado a baixo durante a soldadura, enquanto os melhores resultados para os aços de médio carbono são obtidos através da utilização de um aporte térmico elevado durante a soldadura e de um tratamento térmico imediato após a soldadura.
Qual é a diferença entre as características de soldabilidade do aço resistente ao calor Pearlite e do aço de baixo carbono temperado e revenido?
Qual é a diferença entre o princípio de seleção de materiais de soldadura para o aço resistente ao calor Pearlite e o aço de resistência? porquê？
Resposta: As fissuras a frio podem ocorrer tanto nos aços resistentes ao calor de perlite como nos aços de baixo carbono temperados e revenidos.
A zona afetada pelo calor e as fissuras de reaquecimento podem sofrer endurecimento e fragilização durante o tratamento térmico ou a utilização prolongada a altas temperaturas.
No entanto, no aço de baixo carbono temperado e revenido, podem ocorrer fissuras a quente em aço com alto teor de níquel e baixo teor de manganês. Além disso, uma seleção inadequada dos materiais pode provocar fissuras a quente no aço perlítico resistente ao calor.
Ao selecionar o aço resistente ao calor Pearlitic, é importante ter em conta não só a resistência do material, mas também os princípios de utilização da junta a altas temperaturas.
É também crucial garantir que os materiais de soldadura estão secos, uma vez que o aço resistente ao calor perlítico é utilizado a altas temperaturas e tem de cumprir determinados requisitos de resistência.
Soldadura de aço inoxidável e aço resistente ao calor
Alguns conceitos:
Equivalente de crómio: A relação entre a composição e a estrutura do aço inoxidável está representada num diagrama. Os elementos que formam a ferrite são transformados numa soma de elementos de crómio (Cr), tendo em conta o seu nível de influência. Esta soma é designada por equivalente de crómio, com um coeficiente de 1 para o crómio.
Equivalente a níquel: No mesmo diagrama, os elementos que formam a austenite são transformados numa soma de elementos de níquel (Ni), considerando o seu nível de influência. Esta soma é designada por Equivalente de Níquel, com um coeficiente de 1 para o níquel.
4750°C Fragilização: Esta forma de fragilização ocorre quando o crómio elevado aço inoxidável ferrítico é aquecido durante um período prolongado a temperaturas entre 400°C e 540°C. Chama-se fragilidade a 4750°C porque a sua temperatura mais sensível é cerca de 475°C. A esta temperatura, a resistência e a dureza do aço aumentam, enquanto a sua plasticidade e tenacidade diminuem significativamente.
Modo de solidificação: O processo de solidificação começa com a cristalização, seguida da conclusão do processo com a fase γ ou δ.
Fratura por corrosão sob tensão: Trata-se de fissuras que se formam num meio corrosivo fraco, abaixo do ponto de cedência do material, sob a ação combinada da tensão e do meio corrosivo.
σ Fragilização de fase: A fase σ é uma fase composta intermetálica frágil, dura e não magnética com uma estrutura cristalina complexa e composicional.
Corrosão intergranular: Isto refere-se à corrosão selectiva perto dos limites de grão.
Mecanismo de deficiência de crómio: A solução sólida supersaturada de carbono difunde-se para os limites do grão, formando carboneto de crómio (Cr23C16 ou (Fe, Cr)C6) com crómio perto do limite e precipitando no limite do grão. Uma vez que o carbono se difunde muito mais rapidamente do que o crómio, é demasiado tarde para o crómio se suplementar do interior do cristal para perto do limite do grão, resultando numa fração de massa de Cr na camada adjacente ao limite do grão que é inferior a 12%, o que é referido como "deficiência de crómio".
Como fundador da MachineMFG, dediquei mais de uma década da minha carreira à indústria metalúrgica. A minha vasta experiência permitiu-me tornar-me um especialista nos domínios do fabrico de chapas metálicas, maquinagem, engenharia mecânica e máquinas-ferramentas para metais. Estou constantemente a pensar, a ler e a escrever sobre estes assuntos, esforçando-me constantemente por me manter na vanguarda da minha área. Deixe que os meus conhecimentos e experiência sejam uma mais-valia para a sua empresa.
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