Metalurgia e controle da qualidade na Soldagem

Texto do Engenheiro Mecânico especialista em soldagem Wesley Favero de Almeida

A arquitetura e a engenharia juntas são ciências capazes de realizar grandes construções para as mais diversas necessidades. Para se realizar tal feito são necessários uma gama de conhecimento sobre materiais em gerais, cargas, solicitações, balanço, apoio, flexão, torsão etc.  

Museu do Manhã – RJ

                              Fonte: Site museu do amanhã, 2021.                             

Como as barras e chapas laminadas de metal possuem um comprimento finito, a soldagem ao arco elétrico é fundamental para tornar possível as construções metálicas, pois ela torna possível dar continuidade dimensional e estrutural, gerando novos formatos e dimensões.

A soldagem ao arco elétrico une os metais por meio de processos de fusão, ou seja, o calor gerado aquece os metais a níveis que possam se liquefazer e unir-se a outro, porém ao se resfriarem os átomos começam a se arranjar formando uma estrutura cristalina em formato de dendrintas. Durante o processo de solidificação os cristais começam a se tocar diminuindo a sua liberdade de crescimento de forma que as partes ainda líquidas solidifiquem formando cristais adjacentes. após o término do processo de solidificação teremos formadas as estruturas cristalinas individuais denominadas como contorno de grãos.          

Processo de solidificação dos metais

                          Fonte: Metalurgia da soldagem – ESAB, 2004

O tamanho dos grãos irá definir as propriedades mecânicas, magnéticas, elétricas, térmicas e ópticas das juntas soldadas. Grãos pequenos são mais resistentes e dúcteis, grãos grosseiros formam estruturas frágeis, dependendo da classificação do metal ainda podem surgir trincas.

Uma série de fatores que iram determinar o tamanho dos grãos entre elas podemos citar:

– A classificação do metal e a quantidade de elementos de liga e carbono;

– Taxa e velocidade de aquecimento e resfriamento;

– Necessidade ou não de pré-aquecimento e controle da taxa de resfriamento;

– Necessidade ou não de tratamento térmico (alívio de atenção).

A não observação das considerações metalurgia envolvidas em um processo de soldagem seja por ignorar ou por falta de conhecimento técnico, podem levar um magnífico projeto arquitetônico com melhor memorial de cálculo a entrar em colapso e causar acidentes catastróficos.

Acidente no metrô do México, 26 vítimas

                                    Fonte:  Site Extra.globo. com, 2021

Apesar de ser uma matéria presente nos diversos cursos de engenharia, podemos considerar a soldagem uma engenharia a parte diante das inúmeras variáveis que consiste este processo, se tornando indispensável a utilização de profissionais com os devidos conhecimentos técnicos e certificações necessárias.

Esses profissionais irão projetar, garantir e controlar as seguintes condições:

– Preparação da Junta de solda:

– Tipo de junta: Sobreposta, ângulo, topo, aresta;

– Preparação da junta:  Sem chanfro ou com chanfro indicando o ângulo de abertura d junta e do chanfro, abertura, nariz;

– Processo de soldagem mais adequado:

– FCAW, GMAW, SMAW, GTAW etc.;

– Consumíveis: Classificações dos consumíveis (metal de adição e gases de proteção) de acordo com os limites de resistência e característica dos metais de base;

– Parâmetros de soldagem: Tensão, corrente, vazão de gás de proteção, velocidade de soldagem, tipo de progressão (retilíneo ou oscilante) e posição de soldagem.

– Dimensionamento, característica e qualidade da solda:

– Continua ou intercalada, tamanho da perna de solda, penetração, acabamento (reto, convexo ou concavo).

– Método de inspeção mais adequado:

– Líquido penetrante (LP), partícula magnética (PM), radiografia (RX), ultrassom (UT), ensaio visual de solda (EVS), estanqueidade etc.

Todas essas variáveis necessitam estar registradas nos devidos documentos entre eles podemos citar:

– Projetos de Fabricação;

– Especificação de Procedimento de Soldagem (EPS);

– Registro de Qualificação de Procedimento de Soldagem (RQPS);

– Registro de Qualificação de Soldador (RQS);

– Instrução de Execução e Inspeção de Soldagem (IEIS);

Uma vez que já se tenha uma EPS qualificada, é hora de garantir que os soldadores envolvidos possam comprovar a capacidade técnica necessária para a execução. O soldador irá realizar a soldagem em uma chapa teste utilizando as informações contidas na EPS, e ao término a chapa teste será enviada para um laboratório para a realizações dos ensaios podendo ser destrutivo ou volumétrico conforme a indicação normativa do código utilizado no projeto.

Como vimos neste artigo a soldagem pode contribuir com a elaboração de grandes projetos e construções, ou ser a causa de um grande colapso e acidentes catastróficos. Ter profissionais com experiencia, capacitados e certificados para cada um dos pontos explanados neste artigo, é fundamental para garantir a segurança e o sucesso de qualquer projeto.

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