CURSO INSPETOR SOLDAGEM N1.pdf

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CURSO INSPETORDESOLDAGEM,

NIVEL 1

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Site: www.petrusconsultoria.com

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CONSULTORIA - TREINAMENTO - INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOLDAGEM NÍVEL 1

p'=.TnusCONSUL.TORIA I!M

CONTROLE! DA QUALIDADe

BEM VINDO AO CURSO DA PETRUS

Nova companhia no mercado de controledaquaUdade, recentemente estabelecida, já iniciaseu trabalho com um fatordedestaque, seu conhecimento acumulado. A grande vantagem daPETRUS é a vasta experiência de quase 30 anos de seu consultor técnico no mercado decontrole da qualidade. .

Quem procura uma formação profissional, procura na verdade uma oportunidade melhor detrabalho. E a empresa que contrata serviços procura a garantia de contratar mão-de-obraespecializada e bem treinada como a formada na PETRUS.

Cezar FrançaConsultor Técnico

Engenheiro Mecânico, MSc.Nível 3 PT, MT, UT, RT ,VT-ASNT-SNT-TC-1A

Nível 3 LP, PM,US, ER-NUCLEAR CNENEngenheiro de Soldagem DVS 1174

Supervisor de Radioproteção

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CONSULTORIA - TREINAMENTO - INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOLDAGEM NÍVEL 1

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CONTROLE OA QUAUDAOe

DISCRITIVO DO CURSO INSPETOR DE SOlDAGEM NíVEL 1

OBJETIVO DO CURSO:Fornecer aos partíclpantes conhecimentos teóricos e práticos para a execução de atividades deinspeções de soldagem e para a obtenção da qualificação como Inspetor de Soldagem Nível 1,pelo Sistema Nacional de Qualificação e Certificação SNQC PS-IS (FBTS).

PÚBLICO ALVO:Engenheiros, técnicos e· outros profissionais com experiência ou não que desejam obterqualificação pelo SNQC-FBTS para atuar como Inspetor de Soldagem, Nível 1.

PRÉ-RE UISITOSrecomendável que o participante tenha alguma experiência na área de soldagem e formação

no ensino médio, porém a comprovação da escolaridade não é pré-requisito para o candidatoparticipar do curso.

ÁREA DE ATUACÃO PROFISSIONAL:O profissional poderá atuar em diversas áreas, dentre elas: Setor petróleo e petroquímico,metalúrgico, eletromecânico, naval, automotivo, siderúrgico, etc.

PROGRAMA RESUMIDO:- Sistema Nacional de Qualificação e Certificação-Terminologia de soldagem e descontinuidades- Simbologia de soldagem e END- Consumíveis- Processos de Soldagem- Metalurgia da Soldagem-Controle de Deformações-Metais de Base-Ensaios Mecânicos-Ensaios Não Destrutivos-Instrumental e Técnicas de Medidas- Qualificações de Procedimentos e Soldadores- Documentos Técnicos- Proteção na Soldagem- Prática de Ensaio Visual e Dimensional- Prática de Consumíveis- Prática de análise de tratamento térmico- Prática de medlção.dedureza portátil- Prática de Documentos Técnicos- Prática de acompanhamento da soldagem

CARGA HORÁRIA:188 HORAS

SISTEMA DE QUALlFICAcÃo:Alguns segmentos profissionais necessitam de qualificação, se aprovado no curso oparticipante pode reivindicar a qualificação a qualificação no SNQC/FBTS- Sistema Nacionalde Qualificação e Certificação.

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CONSULTORIA - TREINAMENTO - INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOLDAGEM NÍVEL 1

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CONTROLE OA QUAUDAOf

N = O,25np1 + O,25np2 + O,5ncp

SISTEMA DE AVALIAÇÃO DOS ALUNOS:a) Para ser aprovado, o aluno deve obter no mínimo 50% em cada prova e no mínimo a médiaponderada de 70%. A média ponderada N deve ser calculada de acordo com a seguintefórmula:

Onde:np1 é a pontuação da primeira prova teórica;np2 é a pontuação da segunda prova teórica;ncp é a pontuação do conceito prático

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b) PresençaSerão considerados aprovados os participantes com presença superior a 80% da carga horáriaprevista para o curso.

c) O aluno que não obtiver no mínimo 50% de pontos em qualquer uma, ou em ambas asprovas (P1 e P2) terá direito a fazer uma prova de recuperação P3. A matéria referente à P3será a mesma das provas P1 ou P2, ou ambas, conforme aplicável. Será consideradoaprovado o aluno que obtiver a pontuação mínima de 70%.

d) Caso não obtenha a pontuação mínima de 70%,na P3. O aluno poderá requerer no períodomínimo de 30 dias corridos uma nova prova, P4.Caso não obtenha a pontuação mínima de70% terá direito a requerer outra prova, P5, no período mínimo de 30 dias decorridos da P4.Não obtendo a pontuação mínima de 70%. O aluno deve repetir o curso.

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ESTRADA DO MONTEIRO W 244 SALAS: 01(202/214j216(Loja E CEP: 23045-830TEL/FAX: (21) 2413-5503 e-mail: g;endímentoCdlpetrusconsultoria.com

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e) As provas P4 e P5 serão constituídas de questões referentes a toda matéria do curso.

f) Para as P4 e P5, o curso cobrará uma taxa para aplicação dessas provas

NOTAS:1. Participantes reprovados receberão apenas certificado de participação do curso (estedocumento não terá validade para a qualificação perante o SNQC).

2. Por medida de segurança, não é permitido o uso de camisetas regata e bermuda, portantorecomendamos que o aluno utilize roupas adequadas à realização dos ensaios práticos esapatos de couro ou bota.

3. O participante deve trazer uma calculadora científica.

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P~TRUSCONSUL TOMA EM·

CONTROLe DA QUAUDA.PE

CONTEÚDO PÁGINAS

QUIA DO CANDIDATO - FBTS (Rev.12) 01/15

MÓDULO 01-INTRODUÇÃO 01/10

MÓDULO 02 -TERMINOLOGIA DASOLDAGEM E DAS DESCONTINUIDADES 01/47

MÓDULO 03· SIMBOLOGIA DA SOLDAGEME END 01/25

MÓDULO 04 - PROCESSOS DE SOLDAGEM 01/62

MÓDULO 05 - CONSUMlvEIS DE SOLDAGEM 01/48

MÓDULO 06 - CONTROLE DE DEFORMAÇÕES 01/26

MÓDULO 07 - MATERIAIS OE BASE 01/11

MÓDULO 08 - QUALIFICAÇÃO E PROCEDIMENTOS DE SOLDAGEM 01/24

MÓDULO 09 - NORMAS E DOCUMENTOS TÉCNICOS 01/25

MÓDULO 10 - METALURGIA DA SOLDAGEM 01/39

MÓDULO 11- ENSAIOS NÃO-DESTRUTIVOS 01/23

MÓDULO 12- ENSAIOS MECÂNICOS EMACROGRÁFICOS 01/41

MÓDULO 13 -INSTRUMENTAL E TÉCNICAS DE MEDIDAS 01/49

MÓDULO 14 - SEGURANÇA E HIGIENE DO TRABALHO 01/10

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Guia cloCêll'ldldato

FBTS

Sistema Nacional de Qua/ilH;açâo• CwtHic.ç~odelnspeto,.s de Soldagem

FEVEREIRO/OIlU4V::.lZ

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1- GENERALIDADES

~ Para obter a certificação como Inspetor de Soldagem Nível 1 ou Nível 2, você temque atender aos requisitos mínimos estabelecidos na Norma NBR 14842 - Critériospara a Qualificação e Certificação de Inspetoresdesoldagem tais como: treinamento,experiência profissional, escolaridade, aceitação das regras de conduta e ética,acuidade visual e aprovação nos exames de qualificação.

~ Um profissional somente poderá se candidatar ao Exame de Qualificação de Nível 2após estar certificado como Inspetor de Soldagem Nível 1. Desta formao candidato irárealizar as provas de complementação de Nível 1 para Nível 2,

~ Uma vez certificado, você receberá os documentos que comprovam a suaqualificação - carteira de identificação de Inspetor de Soldagem e Certificado.A manutenção deverá atender ao especificado no item XII deste Guia.

~ Não é necessário se associar à FBTS para a solicitação dos exames dequalificação.

- A FBTS é a responsável pelo processo de certificação de Inspetores de Soldagem enão delega, portanto, qualquer representação/autoridade para quaisquer pessoas ouentidade para condução deste processo.

- Quando a FBTS for obrigada por lei a divulgar informações consideradasconfidenciais, a pessoa ou organização envolvida deve ser previamente comunicadasobre quais informações serão fornecidas.

~ A recertificação deve ser requerida a cada 5 (cinco) anos, conforme descrito no itemXIV deste Guia.

/I - COMO TORNAR-SE UM INSPETOR DESOLDAGEM CERTIFICADO PELOSNQC-IS

" Você deverá preencher adequadamente o formulário: Solicitação para Exame deQualificação, Reexame e Recertíflcação, Anexo 1, e assinar uma das vias do Termo deConduta e Ética, Anexo 2 (a outra via deverá ficar em poder do candidato paraconhecimento e uso), enviando-os à FBTS/Secretaria do BUREAU acompanhados dosdocumentos relacionados no item 111, compatíveis ao nível pleiteado.

" A experiência tem mostrado que as correspondências levam de 4 a 6 dias parachegarem ao escritório da FBTS, portanto atenção para não haver atraso,principalmente quanto ao prazo de aceitação do seu exame de acuidade visual.

" A sua documentação deve estar completa, conforme requisitos estabelecidosno item v, caso contrário, a mesma será devolvida para que você possa sanar aspendências e reencaminhá-laposteriormenteàFBTS.

" A aceitação formal das regras de conduta e ética, estabelecidas no Anexo 2, éuma condição essencial para a marcação do exame de qualificação.

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."j Caso você seja reprovado no exame poderá solicitar reexame nas provas em quenão obteve grau satisfatório, desde que o faça num período não superior a 12 (doze)meses.111-DOCUMENTOS NECESSÁRIOS PARA A QUALIFICAÇÃO

111.1- Escolaridade

o candidato deve comprovar a escolaridade, através de cópia de um dos seguintesdocumentos: Diploma, Carteira de Conselho de Classe- CREA, Certificado deConclusão, Ficha Modelo 18 ou Declaração Escolar.

111.2 - Experiência Profissional

o candidato deve apresentar cópia da carteira profissional ou contrato de autônomo,comprovando a atividade profissional relativa à soldagem. Caso seja necessário, deve-se anexar uma declaração da empresa (original e em papel timbrado, com CNPJ daempresa), acompanhada do Termo de Compromisso e Responsabilidade - Anexo 3notificando a experiência em pelo menos uma das seguintes áreas:

• Projeto (SOLDAGEM)• Controle da qualidade/inspeção (SOLDAGEM)• Produção (SOLDAGEM)• Construção e montagem de equipamentos (SOLDAGEM)• Manutenção (SOLDAGEM)

• A função Inspetor de Equipamentos notificada na carteira de trabalho deve viracompanhada de uma declaração da empresa, explicitando a atividaderelacionada à soldagem.

o tempo de experiência necessário à qualificação varia de acordo com o nívelpretendido, conforme Gráfico 1 a seguir.

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42

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3636

36.N2

Experiência 30Profissional 24Requerida 24 24

(meses)18 121212

6 6 66

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A B C O E FNível de Escolaridade

GRÁFICO 1 - Requisitos Mínimos de Escolaridade/Experiência Profissional.

LEGENDA:A. Ensino Fundamental Completo (10 GRAU) C. Curso Técnico em Mecânica, Metalurgia

ou NavalB. Ensino Médio Completo (2° GRAU)

D. Curso Técnico de Soldagem

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E. Curso Superior em Engenharia na área deCiências Exatas ou Curso de Tecnologiada Soldagem

F. Curso de EspeCialização em Engenhariade Soldagem

.. N1 - Inspetor .. de Soldagem Nível 1. ·'N2- Inspetor de Soldagem Nivel 2

111.4 Termo de Responsabilidade

Deve ser encaminhado quando o candidato anexar à sua documentação adeclaração da empresa para comprovar experiência profissional, conforme Anexo4.

111.5 - Exame s!!Acuidade Visual

o candidato a Inspetor de Soldagem deve apresentar exame recente (até 30 diasanteriores a data de postagem dos documentos ou da data de entrega destesna Secretaria do BUREAU) e ter acuidade visual, natural ou corrigida, avaliadapela capacidade de ler as letras J-1 do padrão JAEGER para visão próxima a 40cm de distância ou pelo emprego de método equivalente.

E para visão longínqua, natural ou corrigida, igualou superior a 20/40 da escalaSNELLEN.

Só serão aceitos os exames de Acuidade Visual que estiverem dentro dopadrão, estabelecido no Anexo 4, e dentro da validade.

Para as atividades que exijam distinção cromática, tais como interpretação degráficos de tratamento térmico, deve ser solicitado um exame visual complementarque comprove a capacidade do Inspetor de Soldagem efetuar a necessáriadistinção.

Atenção: O exame de acuidade visual deve ser enviado anualmente àFBTS/BUREAU, num prazo máximo de 30 (trinta) dias após a sua realização.

111.4 - Cópia da Carteiras!! Identidade

111.5- Duas fotos 3x4

/I .6 - Comprovante s!!Pagamento da Taxa

111.7 - Formulário s!!Exame. Reexame! Recertificacão

111.8 - Termo de Conduta! Ética

Envio de uma das vias do termo de Conduta e ética, conforme Anexo 2,devidamente assinado.

111.9 - Treinamento (certificado decurso)

Envio de certificado de treinamento, com data de emissão inferior ou igual a seisanos, com aproveitamento satisfatório, notificando a carga mínima de 162h para

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Inspetor de Soldagem Nível 1 e 210h para Inspetor de soldagem Nível 2 comconteúdo programático recomendado na Norma NBR 14842.

Os candidatos que possuem certificados com data de emissão superior a seis anosdevem apresentar um certificado complementar de treinamento com carga horáriamínima de 40h tanto para Nível 1 como para Nível 2.

OBSERVAÇÃO:

Os candidatos que possuem Curso Técnico de Soldagem ou pós-graduação,mestrado ou doutorado na área de soldagem estão isentos do treinamento desde acomprovação dos cursos tenha data de emissão inferior ou igual a seis anos.

Para a marcação da data do exame de qualificação,o candidato deverá enviar a FBTS/ BUREAU,

todos os documentos citados no item 111.FBTS/BUREAU - RUA PRIMEIRO DE MARÇO, 23 - 7° ANDAR.

CENTRO - RIO DE JNEIRO - RJ - 20.010-000.

A marcação do exame de qualificação está vinculada à análise da suadocumentação pela Secretaria do BUREAU.

Caso a documentação esteja incompleta, fora do padrão estabelecido e/oupendente em algum requisito relacionado no item V a mesma será devolvidaao candidato para as devidas providências e posterior encaminhamento paraanálise.

IV - FORMAS DE PAGAMENTO DA TAXA

1. À vista ou em três parcelas através de boleto bancário.

V - EXAMES DE QUALIFICAÇÃO

Os exames de qualificação para Nível 1 podem ser realizados em duas etapas. Naprimeira etapa, o candidato realizará as seguintes provas: TEÓRICA,DOCUMENTOS TÉCNICOS E TRATAMENTO TÉRMICO e após aprovação nestasprovas, o candidato realizará as demais provas da segunda etapa:ACOMPANHAMENTO DE SOLDAGEM, VISUAL DIMENSIONAL, CONSUMíVEIS,DUREZA.

Caso, o candidato não marque a opção POR ETAPA no formulário de Solicitaçãode Exame, a Secretaria do BUREAU optará pela realização dos exames pelaopção INTEGRAL.

Caso o candidato seja certificado pela ABENDE como Inspetor Visual!Dimensional, o mesmo deverá encaminhar cópia do certificado juntamente com a

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documentação no entanto a validade do mesmo deverá ser no mínimo 01 (um)antes do vencimento da certificação peláABENOE.

o candidato a Inspetor de Soldagem Nível 2 deve estar qualificado ou certificadocomo Nível 1 e realizar as seguintes provas:

TEÓRICA 2 MACROGRAFIACONSUM{VEIS 2 DOCUMENTOS TÉCNICOS 2QUALlFICAÇÓES 2 NORMA/CÓDIGO

• Alertamos que a Simbologia de' Soldagem, para os Níveis 1 e 2, estáincluída na prova teórica.

• O candidato a Inspetor de Soldagem Nível 2 deverá escolher pelo menos umaNorma/Código Principal, dentre as abaixo relacionadas:

ASME VIII DIV. 1ASME VIII DIV.2 ANSI831.1ANS1831.3ANS1831.4

ANS1831.8API11Q4API650AWS 01.1

OBSERVAÇCES:

As normas AWS 01.1 e ASME B31.3 poderão serrealizadas no CEQUAUSENAI-RJ ou no CEQUAUSEQUI-PB,as demais s()mentenoCEQUAUSEQUI-PB.

Os exames de qualificação são redigidos em Português e que a necessidade deoutro idioma deverá ser solicitada a FBTS para avaliação. No entanto, ressaltamosque para o candidato a Inspetor de Soldagem Nivel 2 é obrigatório o conhecimentode inglês para a execução da prova referente à norma de qualificação.

A FBTS solicita a comunicação prévia, caso o candidato apresente algumadeficiência física que requeira apoio especial para a execução do exame dequalificação.

• O exame de qualificação tem, aproximadamente, a seguinte duração:

• Nível 1: Dois dias;• Nível 2: .Quatro dias.

O candidato pode escolher oCEQUAL que deseja. realizar o ' exame dequalificaçãol recertificação dentro das' seguintes disponibilidades:

• CEQUAUSENAI-CETEC DE SOLDA (Rio de Janeiro) - Exames deQualificação de Nível 1 e de Nível 2 nas normas AWS 01.1 e ANSI 831.3 -Rua São Francisco Xavier, 601 - Maracanã- Rio de Janeiro - RJ

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• CEQUAUSEQUI-P8 (São José dos Campos) - Exames de Qualificação Nível 1e de Nível 2 nas normas AWS 01.1, ASME VIII 0lV1, ASME VIII OIV 2, ANSI831.1, ANSI 831.3, ANSI 831.4, ANSI 831.8, API 1104, API 650. - Rod. PresoDutra Km, 143 - São José dos campos - SP .

• CEQUAUSEQUI-P8 (Paraná) - Exames de Qualificação de Nível 1- Av. SeteDe Setembro, N° 3.165 - Bairro Rebouças - Curitiba- Paraná

• CEQUAUSENAI-ACR (CONTAGEM) - Exames de Qualificação de Nível 1- Av.Sócrates Mariane 8itencourt, 711- CINCO - Contagem - MG

• CEQUAUSENAI-CIMATEC (Salvador) - - Av. Orlando Gomes, 1845- Piatã -Salvador - 8A

o candidato deve observar que:

• Qualquer pessoa pode se candidatar aos exames de qualificação/recertificação desde que atenda aos requisitos solicitados neste Guia. Nãosendo necessário se associar à FBTS para a solicitação dos mesmos.

• As provas deverão ser redigidas a lápis ou a tinta, em qualquer cor exceto avermelha. Não deverão ser usados corretivos, sendo permitido o uso deborracha, quando da utilização de lápis.

• Não é permitida consulta a nenhum documento, exceto os fornecidos pelosexaminadores, tais como procedimento de inspeção e o dicionário, quandonecessário, e não é permitido o uso de normas traduzidas.

• Caso haja necessidade de rascunho, o candidato deverá utilizar o verso dafolha de respostas ou uma folha em branco com o visto do examinador.

• O candidato deverá zelar pelo material que lhe for entregue pois riscos,marcas ou qualquer dano nos corpos de prova ou na documentação(instruções, normas, etc.) implicarão em reprovação.

• O candidato deverá manter limpo o local das provas e ao término de cadauma, proceder a arrumação e limpeza.

• O tempo de execução de cada prova é um requisito a ser avaliado nosexames de qualificação, e deve ser controlado pois o não atendimento a esteitem, implicará em reprovação. O tempo disponível para a realização de cadaprova constará nas instruções que serão entregues ao candidato.

• O candidato deve estar familiarizado com os instrumentos de medição e testetais como calibres, paquímetros, amperímetro, voltímetro. Todos estesinstrumentos serão fornecidos no dia do exame.

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• O candidato poderá utilizar os seus próprios instrumentos desde que osmesmos estejam calibrados. É necessária a apresentação do certificado decalibração proveniente de uma entidade pertencente a Rede Brasileira deCalibração.• Não é permitido o uso de telefones celulares durante as provas;

• Não é permitido o uso de agend~s_eletrônicase pagersdurante as provas.

VI- O QUE LEVAR NO DIA DO EXAME

Documento de identificação - carteira de identidade -ou carteira de trabalho.Lápis, borracha, caneta e régua e para -a realização dos exames noCEOUAUSEOUI-PB é necessário também roupas adequadas (sapato de couro oubota e avental).

VII - REEXAME

o resultado das provas será informado ao candidato pela FBTS através daSecretaria do BUREAU. Em caso de reprovação, será encaminhada a Lista deVerificação (LV) contendo a avaliação das provas e uma carta notificando o valordo reexame. A Lista de Verificação notificará os seguintes pareceres:

S - Satisfatório - o candidato apresentou desempenho de 100%;P - Parcialmente Satisfatório - o candidato apresentou desempenho inferior aomáximo, porém superior ao mínimo considerado como suficiente na atividadeavaliada;

N - Não Satisfatório - o candidato apresentou desempenho inferior ao mínimoconsiderado como suficiente na atividade avaliada.

---+ O candidato será reprovado se tiver 1 ou mais pareceres Nou pareceres P quenão atinjam a média mínima exigida para a aprovação.

---+ No caso de aprovação, a Lista de Verificação não é emitida.

---+ O candidato é considerado aprovado se obtiver nota igualou superior a sete emdez, em cada uma das provas de conhecimentos teóricos e práticos.

---+ O candidato reprovado em qualquer dos exames de qualificação pode requererpor duas vezes outro exame, sem a necessidade de refazer as provas em queobteve grau satisfatório e desde que o faça em um prazo máximo de 12 (doze)meses, a contar da data de realização da -primeira prova. -

---+ O candidato reprovado em uma -terceira tentativa poderá requerer um novoexame devendo fazer O exame em sua totalidade.

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FBTS FEV/08REV: 12

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---+ O pedido de Reexame deve ser encaminhado à FBTS/Secretaria do BUREAU,através do preenchimento do formulário Solicitação para Exame de Qualificação,Reexame e Recertificação - Anexo 1, juntamente com o comprovante depagamento da Taxa de Reexame.

VIII- CERTIFICAÇÃO

Em caso de aprovação, o BUREAU expedirá uma carteira de identificação e umcertificado, indicando o nível para o qual o profissional está qualificado. No caso deInspetor de Soldagem Nível 2, o certificado e a carteira indicarão também asnormas principais.

IX - VALIDADE DA CERTIFICAÇÃO

A certificação de profissionais dos dois ruvers tem prazo de validade de 60(sessenta) meses a contar da data da emissão do certificado desde que atendendoo disposto em XII, XIII e XVI.

X - MANUTENÇÃO DA CERTIFICAÇÃO

A manutenção da certificação consiste das seguintes etapas:

ETAPA 1 - O Inspetor de Soldagem deverá, anualmente, efetuar o pagamento deuma taxa estabelecida pelo CONSELHO e enviar ao BUREAU oatestado de Acuidade Visual;

ETAPA 2 - Antes de findo o prazo de 30 (trinta) meses, contados a partir da datada certificação, notificada no certificado, o profissional deveráapresentar cópia da carteira profissional ou contrato de autônomo,comprovando a atividade profissional relativa à soldagem. Caso sejanecessário, deve-se anexar uma declaração da empresa (original e empapel timbrado, com CNPJ da empresa), acompanhada do Termo deCompromisso e Responsabilidade - Anexo 3 para comprovar a efetivaprestação de serviços profissionais como Inspetor de Soldagem nonível para o qual foi certificado por um período de 15 mesesconsecutivos ou não e o certificado original.

ETAPA 3 Antes de findo o prazo de 60 meses, contados a partir da data dacertificação o profissional deve requerer junto a FBTS/BUREAU oexame de recertificação.

XI- REVOGAÇÃO DA CERTIFICAÇÃO

A revogação implicará na suspensão temporária, estabelecida pela FBTS, dasatividades profissionais do Inspetor de Soldagem certificado pelo SNQC-IS, sem anecessidade de realização de novo exame de qualificação e ocorrerá nosseguintes casos:

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a) não pagamento da Taxa de Manutenção Anual;

b) não envio do atestado de Acuidade Visual anualmente;

c) não comprovação, após C) prazode >30(trinta) meses, de efetiva prestação deserviços profissionais, como Inspetor deSoldagem no nível para o qual foicertificado, por um período de 15 (quinze) meses consecutivos ou não;

d) quando houver evidências objetivas e comprovadas, apresentadas aFBTS/BUREAU e por estes analisadas e aceitas, que indiquem estar oprofissional inapto a exercer as atividades de Inspetor de Soldagem para asquais foi certificado;

e) avaliação não satisfatória quando da avaliaçâo de desempenho realizada peloFBTS/BUREAU/ CEQUAL.

f) não solicitação e/ou não conclusão do processo de recertificação até o términoda validade da certificação.

Nota: O Inspetor de Soldagem que tiver sua certificação revogada por qualquer umdos motivos acima expostos, terá um prazo máximo de 06 (seis) meses parasanar sua pendência. Após este prazo, sua certificação poderá vir a sercancelada.

XII - RECERTIFICAÇÃO

Após conclusão do período de 60 (sessenta) meses de validade da certificação, amesma pode ser renovada pela FBTS por igual período, após o Inspetor completarcom sucesso um exame simplificado. . ,

O inspetor de soldagem deverá encaminhar o formulário de solicitação de examedevidamente preenchido e um retrato 3x4. O boleto bancáriopar pagamento seráencaminhado após cadastramento da solicitação.

Recomenda-se ao Inspetor de Soldagem solicitar o exame simplificado com,no mfnimo, 06 (seis) meses de antecedência do término da validade dacertificação.

XII. 1 Primeira Recertificacã()

O exame simplificado para Inspetor de Soldagem Nível 1 é composto de trêsprovas, sendo duas obrigatórias e uma aleatória.As provas obrigatórias são:

• ACOMPANHAMENTO DE SOLDAGEM• VISUAL/DIMENSIONAL

A prova aleatória deve ser uma entreasreladonadas abaixo:

• CONSUMIVEIS 1

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• TRATAMENTO TÉRMICO• DOCUMENTOS TÉCNICOS 1• DUREZA

O exame simplificado para Inspetor de Soldagem Nível 2 é composto de quatroprovas obrigatórias, compreendendo:

• QUALIFICAÇÕES• CONSUMíVEIS 2• DOCUMENTOS TÉCNICOS 2• NORMA/CÓDIGO

XII. 2 Segunda Recertificacão e Subseqüentes

Na segunda recertificação e subseqüentes, para o Inspetor de Soldagem queatender às condições de manutenção da certificação, ETAPA 1 e ETAPA 3 do itemXII, e comprovar a atuação de no mínimo 30 (trinta) meses em 60 (sessenta)meses como Inspetor de Soldagem certificado, o exame simplificado é compostode:

a) uma prova aleatória entre VISUAL/DIMENSIONAL, DOCUMENTOSTÉCNICOS 1 e TRATAMENTO TÉRMICO para o Inspetor deSoldagem Nível 1;

b) prova (s) aleatória de NORMA/CÓDIGO para o Inspetor de SoldagemNível 2.

Após a primeira recertificação, caso a comprovação de atuação no períodocorrespondente à validade do certificado seja superior a 15 meses porém inferior a30 meses, o Inspetor de Soldagem deve realizar o exame simplificado completoconforme item XI.1

A prova de Interpretação de Normas será sorteada pelo Inspetor, dentre aquelasnormas de sua qualificação original ou dentre as de seu interesse em manter aqualificação, previamente estabelecida, adotando-se os seguintes critérios paraseleção:

a) Inspetor com 01 (uma) a 05 (cinco) normas de qualificação realizará apenas 01(uma) prova de norma e será recertificado, caso aprovado, nas normas em quesolicitou a recertificação.

b) Inspetor com 06 (seis) a 10 (dez) normas de qualificação realizará apenas 02(duas) provas de norma e será recertificado, caso aprovado, nas normas em quesolicitou a recertificação.

c) Inspetor com mais de 10 (dez) normas de qualificação realizará apenas 03 (três)provas de norma e será recertificado, caso aprovado, nas normas em quesolicitou a recertificação.

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o Inspetor reprovado em qualquer das provas do exame simplificado poderequerer por 02 (duas) vezes outro exame, devendo ser adotado os seguintescritérios: . .

• No caso de reexame de Nível 1, caso o Inspetor não obtenha nota igualousuperior a 7,0 (sete) em uma das provas obrigatórias ou aleatórias, omesmo repetirá somente a(s) prova(s) na(s) qual (ís) não obteve grausatisfatório .

• No caso de reexame de Nível 2, deverá ser adotada a mesma sistemáticade Nível 1, sendo que no caso de reprovação na norma/código, o candidatodeverá repetir a(s) prova(s) de norma/código em que não obteve grausatisfatório e para cada prova em que for reprovado deverá,quandoaplicável, realizar uma prova de norma/código adicional, a ser selecionadaatravés de sorteio.

Os Inspetores de Soldagem Nível 2, antes ou durante o seu processo' derecertificação, poderão solicitar mudança de Nível de certificação, desde que ofaçam formalmente, através do envio de.correspondência a FBTS/ BUREAU.

Após o primeiro exame de recertificação, o Inspetor deSoldagem Nível 2 poderáparar o processo e optar pela recertificação apenas nas Normas/Código em queobtiver grau satisfatório, devendo formalizar esta solicitação, através do envio decorrespondência ao BUREAU.

O exame de recertificação tem aproximadamente a seguinte duração:

• Nível 1: 01 (um) dia e melo,• Nível 2: 02 (dois) dias.• Norma de qualificação adicional: 8 h.

XIII- SOLlCITAÇAo DE RECERTIFICAÇÃO

Para a solicitação da recertificação, o Inspetor de Soldagem deve encaminhar aFBTS/BUREAU, os seguintes documentos:

1. Formulário de Solicitação de Exame, Reexame e Recertificação, devidamentepreenchida;

2. Um retrato 3x4;

3. Atestado de Acuidade Visual recente, a Secretaria do BUREAU inferior a 30(trinta) dias, a contar da data de realização do exame; .,

4. Comprovante de pagamento da Taxa de Recertificação, via boleto bancário

Atenção: O atestado de Acuidade Visual em poder da FBTS/BUREAU,encaminhado anualmente para fins de manutenção, poderá seraceito, desde que se encontre dentro da và/idade (01 ano).

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XIV - CANCELAMENTO DA CERTIFICAÇÃO

o cancelamento da certificação implicará na perda da mesma, com necessidadede realização de novo exame de qualificação, e pode ocorrer nos seguintes casos:

a) fraudes, quebra de ética profissional e prática de atos delituosos;

b) por decisão da FBTS, nos casos de parecer "Não Satisfatório", quando daavaliação de desempenho do Inspetor de Soldagem;

Os Inspetores que tenham suas certificações canceladas em função daocorrência descrita em a, somente podem requerer nova certificaçãodecorridos no mínimo 60 (sessenta) meses a contar da data de cancelamento.

xv -REGRAS DE CONDUTA E ÉTICA

Todos os candidatos devem conhecer e aceitar formalmente as regras de Condutae Ética, Anexo 2, sendo condição básica para realização dos exames dequalificação bem como para a emissão do certificado, em caso de aprovação.

XVI - APELA ÇÕES

Todo candidato a Inspetor de Soldagem tem o direito à apelação junto à FBTS:

As apelações, por parte dos candidatos, podem derivar, entre outras, de:

• Revogação da certificação;• Questionamento dos resultados dos exames.

As apelações devem ser descritas em formulário próprio, conforme mostrado noAnexo 4, e encaminhadas a FBTS para análise juntamente com o comprovante depagamento da taxa de apelação.

Caso o apelante não se satisfaça com as decisões tomadas pela FBTS, a apelaçãopode ser formalizada ao INMETRO e, em última instância, ao Comitê Brasileiro deAvaliação de Conformidade - CBAC.

As resoluções das apelações serão enviadas formalmente, pela FBTS, aoapelante.

XVII - REGISTRO DE A TlVIDADES E RECLAMAÇÕES

Todo Inspetor de Soldagem certificado pelo SNQC-IS deve manter um formulário"Registro de Atividades e Reclamações", conforme modelo sugerido no Anexo 5.

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Estes Registros devem estar disponíveis para apresentação ao BUREAU,mediante solicitação ou quando da Avaliação de Desempenho.A não manutenção e o preenchimento fraudulento destes Registros sãoconsiderados abusos, acarretando medidas punitivas conforme descrito no "Termode Conduta e Ética".

XVIII - AVALIAÇÃO DE DESEMPENHO

Todo Inspetor de Soldagem certificado pelo SNQC-IS está sujeito a Avaliação deDesempenho que visa verificar se o profissional está exercendo corretamente asatividades estabelecidas na Norma NBR 14842.

A avaliação ocorrerá de forma aleatória, e a qualquer tempo por solicitação dasempresas e/ou da fiscalização e será. realizada na obra ou empresa em que oprofissional esteja atuando.Na análise das não-conformidades detectadas na avaliação de desempenho, aFBTS estabeleceu os seguintes critérios:

Parcialmente satisfatório: quandonão for detectada nenhuma não-conformidade crítica;

Não satisfatório: quando fordetectada uma ou mais não-conformidades críticas.

Satisfatório: quando nenhuma nãoconformidade for detectada;

A não-conformidade é considerada crítica quando afeta diretamente a qualidade doserviço, tais como:

a} atuação fora do nível ou da normade qualificação;

c) ausência de variável essencial noprocedimento de soldagem;

b) não aplicação do Inspetor nas suasatribuições e responsabilidades,conforme Norma NBR 14842;

d} outras de igual teor e a critério daFBTS.

o Inspetor deve ser notificado sobre a(s) não-conformidade(s) e se pronunciarsobre o fato em um prazo previamente estabelecido. Caso não se pronuncie a suacertificação será revogada ou cancelada.

o pronunciamento do Inspetor deve ser analisado pela FBTS/BUREAU e em casode manutenção dos resultados da avaliação de desempenho como parcialmente ounão satisfatório, as seguintes ações devem ser implementadas:

• advertência ao Inspetor, em caso do resultado parcialmente satisfatório,podendo acarretar na revogação da certificação em caso de reincidência;

• revogação, em caso de resultado não satisfatório e em função do número denão-conformidades detectadas.

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o período de revogação varia de acordo com o número de não-conformidadescríticas, mínimo de 2 (dois) meses. Quanto ao cancelamento será necessária aexistência de mais do que três não-conformidade s críticas ou reincidência de pelomenos uma não-conformidade que resultou na revogação da certificação numperíodo inferior ou igual a 12 (doze) meses da decisão.

Atenção:

a) Os casos de cola e/ou transcrição de quaisquer questões de prova, constitui umagrave questão de ética. O candidato/Inspetor será considerado reprovado no exame, aprova será suspensa e o candidato/inspetor perde a quantia paga.

c) O exame de recertificação é considerado, também, como uma avaliação dedesempenho.

XIX -ANEXOS

Anexo 1 - Formulário para Solicitação para Exame de Qualificação, Reexame e RecertificaçãoAnexo 2 - Modelo de Termo de Conduta e ÉticaAnexo 3 - Formulário para Exame de Acuidade VisualAnexo 4 - Termo de ResponsabilidadeAnexo 5 - Formulário de ApelaçõesAnexo 6 - Formulário de Registro de Atividades e ReclamaçõesAnexo 7 - Valores de taxas

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CONSULTORIA - TREINAMENTO - INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOlDAGEM NíVEL 1

MÓDULO 01 - INTRODUÇÃOP~RU9CONSULTORIA EM

CONTROLE DA QUALIDADE

íNDICE PÁGINA

1- INTRODUÇÃO 01/012- INSPETOR DE SOLDAGEM (CONCEITO) 01/013- SISTEMA NACIONAL DE QUALIFICAÇÃO E CERTIFICAÇÃO DE PESSOAL

EM SOLDAGEM (SNQC - PS -IS) 01/014- QUALIFICAÇÃO E CERTIFICAÇÃO DE INSPETORES DE SOLDAGEM 02/045- CERTIFICAÇÃO DE INSPETORES DE SOLDAGEM 04/056- ATIVIDADES EXERCIDAS PELO INSPETOR DE SOLDAGEM NlvEIS 1 E 2 05/097- REFER~NCIAS BIBLIOGRÁFICAS 09/10

Referência Bibliográfica FBTS - Revisão 04 Fev. 2009

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CONSULTORIA - TREINAMENTO - INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOlDAGEM NíVEL 1

MÓDULO 01 - INTRODUÇÃOP~TRUSCONSULTORIA EM

CONTROLE DA QUALIDADE

QUALIFICAÇÃO E CERTIFICAÇÃO DE INSPETORES DE SOlDAGEM

1- INTRODUÇÃOA soldagem é um processo de fabricação amplamente utilizado em diversos setores industriaistendo, na maioria das vezes, uma influencia significativa no custo e no desempenho do produto.

A série de normas NBR ISSO 9000 para Sistema da Qualidade considera a soldagem como umprocesso especial que, dependendo da complexidade da construção soldada, requer métodos decontrole que podem abranger as atividades de projeto, de seleção de materiais de fabricação e deinspeção, a fim de garantir que a qualidade especificada seja atingida.

Referência Bibliográfica FBTS - Revisão 04 Fev. 20091

No que concerne a inspeção de soldagem é importante que esta atividade seja desenvolvida porprofissional devidamente qualificado e certificado, cuja sistemática encontre-se estabelecida nanorma NBR 14842 (Critérios para Qualificação e Certificação de Inspetores de soldagem). Utilizadacomo base neste módulo.

2- INSPETOR DE SOlDAGEMEntende-se por Inspetor de Soldagem, o profissional qualificado e certificado, segundo osrequisitos estabelecidos pelo Sistema Nacional de Qualificação e certificação de Inspetores deSoldagem, empregado pela executante dos serviços, para exercer as atividades de controle dequalidade relativas à soldagem.

A função do Inspetor de Soldagem é contribuir para a garantia da qualidade de produtos e serviçosque utilizam a soldagem como processo da fabricação e montagem. Conseqüentemente estafunção deve ser exercida por profissionais dotados de experiência profissional e conhecimentosespecializados na área de soldagem.

3- SISTEMA NACIONAL DE QUALIFICAÇÃO E CERTIFICAÇÃO DE PESSOAL EMSOLDAGEM - SNQC-PS-IS

• Objetivo: Realizar de forma independente e em âmbito nacional, a qualificação ecertificação de pessoal em soldagem.

• Atuação: Regulamentar os requisitos, critérios e sistemática para a qualificação ecertificação de Inspetores de Soldagem com base nas necessidades dos diversossetores produtivos.

As unidades organizacionais do SNQC-OS-IS compreendem:

a) CONSELHO DE QUALIFICAÇÃO E CERTIFICAÇÃO DE PESSOAL EM SOLDAGEM; -Que são o órgão normativo do SNQC-IS, administrativamente independente, abrigado aFBTS, para efeito de funcionamento.

b) BUREAU DE QUALIFICAÇÃO E CERTIFICAÇÃO DE INSPETORES DE SOLDAGEM; -Que é o órgão executivo do SNQC-PS-IS, atendendo às determinações normativas doCONSELHO e respondendo administrativamente e tecnicamente à Instituição que o abriga.

c) COMISSÕES SETORIAIS; que são os órgãos consultivos do SNQC-PS-IS, junto aoBUREAU que representa tecnicamente os setores industriais.

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CONSULTORIA - TREINAMENTO - IN~;PF

CURSO INSPETOR DE SOLDAGEMMÓDULO 01 - INTRODUÇÃO

d) CENTRO DE EXAMES DE QUALIFICAÇÃO (CEQUAL); órgão capacitado par aplicarexames de qualificação a candidatos à certificação de Inspetores de Soldagem,reconhecido pelo CONSELHO e assessorado pelo BUREAU.

4- QUALIFICAÇÃO E CERTIFICAÇÃO DE INSPETORES DE SOLDAGEM

4.1- NíVEIS DE QUALIFICAÇÃOA norma técnica NBR 14842 da ABNT prevê dois níveis de qualificação e certificação, designados,pelos algarismos arábicos 1 e 2.

O candidato a Inspetor de Soldagem deverá atender aos requisitos abaixo discriminados, par aonível que estiver pleiteando.

A avaliação do Inspetor Nível 1 independe do tipo de equipamento, do metal de base e/ou dosconsumíveis, objetos de inspeção. Já o Inspetor Nível 2, dado a maior responsabilidade de suasatribuições, é um inspetor mais especializado. A diferenciação fundamental entre os dois níveisestá no fato de que o Inspetor de soldagem Nível 2 tem como atribuições adicionais, ainterpretação de normas técnicas, a verificação da adequação de procedimentos de soldagem, aresponsabilidade pela preparação e arquivo da documentação técnica relativa à soldagem e aanalise dos resultados de ensaios não-destrutivos. As atribuições e responsabilidades básicas doInspetor de soldagem estão descritas no ANEX01.

A qualificação e certificação do Inspetor de soldagem Nível 2 está subdividida por normas/códigosconforme mostrado na tabela a seguir.

Referência Bibliográfica FBTS - Revisão 04 Fev. 2009

2

A qualificação e certificação do Inspetor de soldagem são inerentes a cada tipo de metal. Assim asnormas indicadas na tabela a seguir referem-se aos aços de um modo geral. No caso do alumínio,cobre, níquel, titânio e suas ligas, o Inspetor de soldagem deve demonstrar conhecimentosespecificos par a cada material em questão.

Tabela 1 - Relação de Normas/Códigos para Qualificação do Inspetor de soldagem.

NORMAS/CÓDIGOS NORMAS/CÓDIGOS COMPLEMENTARESI

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PRINCIPAIS QUAL/FICAÇAO DE PROCEDIMENTOS E MATERIAIS I

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)..,IJ.------- _ ..

ASTM Seco 1--1ANSI B31.1 ASME IXANSI B31.3 ASME IX ASME Seco 1ANSIB31.4 ASME IX e API 1104 API5L

~ANSIB31.8 ASME IX e API 1104 API5L.~ ;J"/ API1104 --------------- API5L

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CONSULTORIA - TREINAMENTO - INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOlDAGEM NíVEL 1

MÓDULO 01 - INTRODUÇÃOP~TRUSCONSULTORIA EM

CONTROLE DA QUALIDADE

4.2- ESCOLARIDADE X EXPERIÊNCIA PROFISSIONALOs requisitos de escolaridade e experiência profissional estão indicados no gráfico abaixo,admitindo-se menor escolaridade para candidatos mais experientes. A experiência deve ser ou tersido obtida em atividades relativas à soldagem, em pelo menos uma das seguintes áreas: Projeto,controle de qualidade/Inspeção, Produção, Construção e Montagem de Equipamentos eManutenção.

Gráfico 1- Requisitos Mínimos de escolaridade/Experiência Profissional

4842

36Experiência 36Profissional

30Requerida(meses) 24

18

12

6

OA B

Legenda:

36

C D E FNlveJ de Escolaridade

A - Ensino Fundamental completo (1°grau completo)B - Ensino Médio completo (2° Grau completo)C - Curso Técnico em Mecânica, Metalurgia ou NavalD - Curso Técnico em SoldagemE - Curso superior em Engenharia na área de Ciências Exatas ou Curso Tecnologia da soldagem.F - Curso de Especialização em Engenharia da Soldagem.N1- Inspetor de soldagem nivel1N2 - Inspetor de soldagem Nivel 2

4.3 - ACUIDADE VISUALO candidato deve ter acuidade visual, natural ou corrigida, avaliada anualmente de acordo com osseguintes padrões:

a) Para visão próxima: Ler as letras J -1 do padrão JAEGER a 40 cm de distância, ou peloemprego de métodos equivalentes;

b) Para visão longínqua: igualou superior a 20/40 da escala SNELLEN.

Para atividades que exijam distinção cromática, pode ser solicitado exame visual complementarque comprove a capacidade do inspetor de soldagem de efetuar a necessária distinção.

Referência Bibliográfica FBTS - Revisão 04 Fev. 20093

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CONSULTORIA - TREINAMENTO - INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOlDAGEM NíVEL 1

MÓDULO 01 - INTRODUÇÃO

4.4- EXAME DE QUALIFICAÇÃODepois de satisfeitos os requisitos anteriormente mencionados, o candidato a Inspetor desoldagem deve se submeter aos exames de qualificação. Esses exames constam de:

• Os candidatos a Inspetor de Soldagem Níveis 1 e 2 devem se submeter a um exameescrito de conhecimentos teóricos com base no Programa de Conhecimentos TécnicosBásicos que podem ser divididos nos seguintes assuntos: Terminologia, Simbologia,Consumíveis, Processos de soldagem e Corte, Metalurgia, Controle de Deformações,Metais de Base, Ensaios Mecânicos, Ensaios Não-destrutivos, Qualificação deProcedimentos, Documentos Técnicos, Higiene e segurança no Trabalho, e um Exame deConhecimentos Práticos.

Os candidatos a Inspetor de soldagem Nível 1 devem se submeter às seguintes provas deConhecimentos Práticos:

a) Consumíveis 1;b) Documentos Técnicos 1;c) Visual/Dimensional;d) Acompanhamento de soldagem;e) Tratamento Térmico;f) Dureza

Os candidatos a Inspetor de soldagem Nível 2 devem estar certificados como Nível 1 ouaprovados nas provas relacionadas para o Nível 1 a fim de se submeterem as seguintesprovas de conhecimentos Práticos:

a) Consumíveis 2b) Qualificações; 2c) Macrografia;d) Documentos Técnicos 2e) Norma/Código

Nota: a etapa de interpretação de Norma/código somente será executada após a aprovaçãoem todas as provas de conhecimentos práticos citadas anteriormente. A escolha das normasdeverá ser de acordo com a tabela 1.

• O candidato é considerado "qualificado" se obtiver nota igualou superior a 7 (sete) em 10(dez), em cada um dos exames de conhecimento teórico e prático.

• Os exames de conhecimentos práticos só serão executados pelo candidato, apósaprovação no exame teórico.

• Candidato que não obtiver grau suficiente para passar no exame de qualificação deveaguardar no mínimo 30 (trinta) dias para requerer outro exame.

• Candidato reprovado em qualquer exame pode requerer por duas vezes outro exame, semnecessidade de refazer as provas em que obteve aprovação, desde que o faça num prazomáximo de 12 (doze) meses.

Referência Bibliográfica FBTS - Revisão 04 Fev. 20094

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CONSULTORIA - TREINAMENTO - INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOlDAGEM NíVEL 1

MÓDULO 01 - INTRODUÇÃOP~THUSCONSULTORIA EM

CONTROLE DA QUALIDADE

5- CERTIFICAÇÃO DE INSPETORES DE SOLDAGEM

5.1- CERTIFICADO E CARTEIRABaseado nos resultados de exames de qualificação, o BUREAU DE QUALlFICAÇÂO ECERTIFICAÇÂO DE INSPETORES DE SOLDAGEM emitirá um Certificado e uma carteira deidentificação, indicando o nível de qualificação e no caso do Inspetor Nível 2, as normas principaisutilizadas no exame de qualificação. A certificação, em qualquer dos dois níveis, tem validade de60 (sessenta) meses, a contar da data da emissão do certificado.

5.2- CÓDIGO DE ÉTICAA todo Inspetor de soldagem certificado pelo Sistema Nacional de qualificação e Certificação éencaminhado um TERMO DE CONDUTA E ETICA, onde são estabelecidas as regras de Condutae Ética a serem atendidas pelo Inspetor no exercício de suas atribuições, as penalidades no casodo uso indevido do certificado e as recomendações do BUREAU DE QUALlFICAÇÂO ECERTIFICAÇÂO DE INSPETORES DE SOLDAGEM, quanto à certificação.

5.3- MANUTENÇÃO DA CERTIFICAÇÃOA manutenção do certificado consiste de duas etapas:

Referência Bibliográfica FBTS - Revisão 04 Fev. 20095

ETAPA 1: O Inspetor de soldagem deverá anualmente, efetuar o pagamento de uma taxaestabelecida pelo CONSELHO e enviar ao BUREAU o atestado de acuidadeVisual.

ETAPA 2: antes de findo o prazo de 30 (trinta) meses, contados a partir da data dacertificação o profissional deverá encaminhar os seguintes documentos:

a) Certificado original a ser renovado;b) Cópia da carteira profissional ou contrato de autônomo que comprovem a

efetiva prestação de serviços profissionais, como Inspetor de soldagem, nonível para o qual foi certificado, por um período de 15 meses consecutivos ounão, complementado, se necessário, por declaração da empresa, caso nãoseja notificado na carteira profissional a função de Inspetor de soldagem.

ETAPA 3: Antes de findo o prazo de 60 meses, contados a partir da data de certificação, oprofissional deve requerer junto ao BAREAU o exame de Recertificação.

5.4 - RECERTIFICAÇÃO

• Após conclusão do período de 60 meses da validade da certificação, a mesma pode serrenovada pelo BUREAU DE QUALlFICAÇÂO E CERTFICAÇAO DE INSPETORES DESOLDAGEM, por igual período após o Inspetor completar, com sucesso, um examesimplificado.

• Cabe ao Inspetor de Soldagem solicitar o exame simplificado com, no mínimo, 180 dias deantecedência do termino da validade da certificação.

• O exame simplificado, a ser realizado no Centro de Exames de Qualificação (CEQUAL), écomposto de provas obrigatórias e aleatórias. A aleatoriedade das provas consiste nosorteio, na presença do profissional, quando realizado o exame.

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• O inspetor que não obtiver a nota mínima de sete em cada prova do exame simplificadodeve aguardar, no mínimo 30 dias para requerer outro exame, Para cada prova em que foireprovado, deverá realizar uma prova aleatória adicional a ser selecionada através desorteio, sem necessidade de refazer as partes em que obteve grau satisfatório, A mesmasistemática deve ser aplicada também para a prova de interpretação de normas, isto é,para cada prova de norma que for reprovado, o Inspetor deverá realizar uma prova denorma adicional, a ser selecionada por sorteio, caso este seja qualificado em mais de umanorma.

6- ATIVIDADES EXERCIDAS PELOS INSPETORES DE SOLDAGEM NíVEIS 1 E 2.

NOTA:As atribuições (A) e responsabilidades básicas inerentes ao inspetor de soldagem Nível 2 - N2 -são descritas a seguir. Para o inspetor de soldagem Nível - N1 - (excluem-se as atribuições emnegrito).

A.1 NORMAS TÉCNICAS

a) O Inspetor de Soldagem nível 2 deve interpretar e implementar os requisitos dasnormas técnicas, no que se refere à soldagem.

A.2 PROCEDIMENTOS DE SOLDAGEMO Inspetor de soldagem nível 2 deve:

a) Verificar a adequação dos procedimentos planejados para uma dada situação;b) Verificar se os procedimentos foram qualificados e certificados conforme o item A.3.

A.3 QUALIFICAÇÃO E CERTIFICAÇÃO DE PROCEDIMENTO DE SOLDAGEM DESOLDADORESI OPERADORES DE SOLDAGEM.

Os Inspetores de Soldagem - Níveis 1 e 2 devem:

a) Definir o tipo, quantidade e fases de execução de chapas de teste, acompanhamentode execução e conformidade com a quantidade especificada;

b) Verificar e analisar os resultados dos ensaios não destrutivos;c) Verificar se os ensaios não-destrutivos foram executados por pessoal qualificado,

procedimento certificado e na extensão requerida;d) Verificar a conformidade, e, testemunhar as condições de preparação dos corpos de

prova e a execução dos ensaios mecânicos de tração, fratura (Nick-breek}, quedalivre de peso, impacto, dureza, e dobramento;

e) Determinar a dureza por meio de medidores portáteis;f) A valiar os resultados dos ensaios mecânicos, em comparação com as normas

técnicas;g) Emitir laudos dos corpos de prova preparados por ensaios macrográficos;h) Aprovar a qualificação e emitir seu registro.

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CONSULTORIA - TREINAMENTO - INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOlDAGEM NíVEL 1

MÓDULO 01 - INTRODUÇÃOP~TRUSCONSULTORIA EM

CONTROLE DA QUALIDADE

A.4 VERIFICACÕES DE SOLDADORES/OPERADORES DE SOLDAGEM.Os Inspetores de soldagem níveis 1 e 2 devem:

a) Verificar se somente soldadores/operadores de soldagem qualificados e certificados estãosendo utilizados, se a qualificação desses os autoriza a executar o serviço esse nãoexpirou o prazo de validade da qualificação, de acordo com instruções ou documentos deregistro;

V b) Verificar a atuação dos soldadores/operadores de soldagem na execução dos serviços esolicitar, quando necessário, nova qualificação.

A.5 VERIFICAÇÃO DO MATERIAL DE BASEOs Inspetores de soldagem níveis 1 e 2 devem:

a) Verificar, por comparação entre marcações no material e documentos aplicáveis, se .omaterial de base está correto;

b) Verificar por comparação entre certificados da qualidade de material e os requisitosdas normas e especificações técnicas de produto, se o material de base i. oespecificado;

A.6 VERIFICAÇÃO DOS CONSUMíVEISOs Inspetores de soldagem níveis 1 e 2 devem:

a) Verificar, por comparação entre marcações e documentos aplicáveis, ensaio visual ec~controle dimensional, se o consumível é o especificado e está em condições de uso;.' t

b) Verificar, por comparação entre certificados da qualidade de material e os requisitosdas normas e especificações técnicas de produto, se o consumível está correto;

c) Verificar seo armazenamento, manuseio, ressecagem e manutenção da ressecagem doconsumível estão corretos, de acordo com as instruções do fabricante do consumível ououtros documentos aplicáveis.

A.7 INSPEÇÃO DE EQUIPAMENTOS DE SOLDAGEM.Os Inspetores de soldagem níveis 1 e 2 devem:

a) VerUicar se os equipamentos de soldagem a serem utilizados no serviço estão de acordocom o especificado e se estão em condições adequadas de·utilização quanto-aos aspectosde segurança e de preservação;

b) Verificar se a calibração dos instrumentos de medição, quando exigidas, está dentro dosprazos de validade.

A.8 INSPEÇÃO ANTES DA SOLDAGEMjOs Inspetores de soldagem níveis 1 e 2 devem:

a) Verificar se as instruções de fabricação e execução estão em conformidáde com asnormas e especificações técnicas;

b) Verificar se os procedimentos e as instruções estão disponíveis aos soldadores/operadoresde soldagem para referência, se estão sendo empregados na soldagem e se somenteprocedimentos especificados e qualificados, quando necessários, são usados para cadaserviço;

c) Verificar se as dimensões, ajustagem e preparação das juntas estão de acordo com asnormas e especificações técnicas, os procedimentos de soldagem, as instruções defabricação e/ou execução, e os desenhos;

Referência Bibliográfica FBTS - Revisão 04 Fev. 20097

Page 36: CURSO INSPETOR SOLDAGEM N1.pdf

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CONSUL TORJA - TREINAMENTO -CURSO INSPETOR DE SOLDAGEM N

MÓDULO 01 - INTRODUÇÃO

d) Verificar a adequação para execução do serviço, considerando as condições físicas eambientais;

e) Verificar se o preaquecimento, quando necessário, está sendo efetuado e se esta deacordo com as normas e especificações técnicas os procedimentos de soldagem e asinstruções de fabricação e / ou execução.

f) Verificar se as condições de proteção individual e coletiva no que concerne à soldagemestão sendo atendidas.

A.9 INSPEÇÕES DURANTE SOLDAGEMOs Inspetores de soldagem níveis 1 e 2 devem:

a) Verificar se a soldagem está sendo conduzida de acordo com os procedimentos desoldagem e com as instruções de fabricação e/ou execução, enfatizando a seqüência desoldagem, os requisitos de limpeza e o controle de deformações;

b) Verificar se o controle da temperatura entre passes, quando necessário, está sendoefetuado e se está de acordo com as normas e especificações técnicas e com asinstruções de fabricação e/ou execução;

A.10 INSPEÇÃO APÓS SOLDAGEMOs Inspetores de soldagem níveis 1 e 2 devem:

a) Verificar se o pós-aquecimento, quando necessário, está sendo efetuado e se está deacordo com as normas e especificações técnicas e com as instruções de fabricaçãoe/ou execução

b) Executar ensaio visual e controle dimensional da solda completa, de acordo com asnormas e especificações técnicas, as instruções de fabricação e/ou execução dodesenho;

c) Aprovar a soldagem efetuada, através da verificação da conformidade dosresultados dos ensaios em peças de teste de produção, quando aplicável, com asnormas e/ou especificações técnicas do produto. '.:'

A.11 ENSAIOS NÃO-DESTRUTIVOSOS Inspetores de soldagem níveis 1 e 2 devem:

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Referência Bibliográfica FBTS - Revisão 04 Fev. 2009

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a) Verificar se os ensaios foram executados por pessoal qualificado, procedimento aprovadoe na extensão requerida, de acordo com as normas e especificações técnicas, e asinstruções de fabricação e/ou execução;

b) Verificar e analisar, através de relatórios, os resultados dos ensaios não-destrutivos dosserviços de soldagem sob sua responsabilidade, com o objetivo de retroalimentar asoperações de soldagem para evitar a recorrência das descontinuidades detectadas pelosensaios não-destrutivos.

A.12 ENSAIO DE DUREZAOs inspetores de soldagem níveis 1 e 2 devem executar, quando necessário, medições de durezapor meio de aparelhos portáteis.

A.13 TRATAMENTO TÉRMICO APÓS SOLDAGEMOs Inspetores de soldagem níveis 1 e 2 devem:

a) Verificar antes de proceder ao tratamento térmico, se as peças ou equipamentos foramaprovados nos ensaios não-destrutuvos;

Page 37: CURSO INSPETOR SOLDAGEM N1.pdf

CONSULTORIA - TREINAMENTO - INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOlDAGEM NíVEL 1

MÓDULO 01 - INTRODUÇÃOP~TI~USCONSULTORIA EM

CONTROLE DA QUALIDADE

b) Verificar se o tratamento térmico,quando necessário, está sendo conduzido de acordo comas normas e especificações técnicas, os procedimentos de tratamento térmico e asinstruções de fabricação e/ou execução;

c) Verificar se os ensaios não-destrutuvos após tratamento térmico, quando necessário, sãoexecutados conforme os requisitos mencionados em A.11.

A.14 REPARO DA SOLDAOs Inspetores de soldagem níveis 1 e 2 devem:

a) Verificar as marcações de reparo de solda de acordo com laudos emitidos;b) Verificar se a soldagem e/ou outros métodos de reparo estão de acordo com as normas e

especificações técnicas, os procedimentos de soldagem e as instruções de fabricaçãoelou execução.

A.15 REGISTRO DE RESULTADOSOs Inspetores de soldagem níveis 1 e 2 devem:

a) Registrar resultados, relatar não conformidade e controlar e registrar o desempenho dossoldadores/operadores, através de procedimentos estabelecidos;

b) Registrar os ensaios testemunhados na qualificação de procedimentos de soldagem, desoldadores/operadores de soldagem e as condições de preparação e execução de peçasde teste e pacas de teste de produção;

c) Preparar elou emitir instruções de inspeção de soldagem e relação desoldadores/operadores de soldagem qualificados, com sua respectiva abrangência,de acordo com as normas e especificações técnicas;

d) Verificar, avaliar e registrar a organização e a atualização do arquivo de documentostécnicos, no tocante à soldagem.

Referência Bibliogrâfica FBTS - Revisão 04 Fev. 20099

Page 38: CURSO INSPETOR SOLDAGEM N1.pdf

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MÓDULO 01 - INTRODUÇÃO

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7- REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

1) Norma Técnica:FBTS N-001 - Qualificação e Certificação de Inspetores de soldagem - Procedimentos

2) Normas Técnicas Estranqeiras:ANSIB31.1 - Power PipingANSI B 31.3 - Chemical Plant and Petroleum Refinery Piping

ANSI B 31.4 - Liquid Petroleum Transportation Piping Systems-_.-

ANSI B 31.8 - Gas transmission and Oistribution Piping Systems

API Std 1104 - Welding of Pipelines and Related Facilities

API Std 650 - Welded Steel Tanks for Oil Storage

ASMEII - Material specifications - Part A: Ferrous Materiais

ASME VIII Oiv. 1 - ASME Boiler and Pressure Vessel Code - rules for Construction ofPressure Vessels

ASME VIII Oiv. 2 - ASME Boiler and Pressure Vessel Code - Alternative RulesASME IX - ASME Boiler and Pressure Vessel Code - Welding and Brazing

QualificationsAWS 01.1 Estructural Welding Code-SteelASTM Specification - Annual Book of ASTM Standards, Section 1 - Iron and Steel Products

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Page 41: CURSO INSPETOR SOLDAGEM N1.pdf

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CONTROLE DA QUAL.JDADE

CONSULTORIA - TREINAMENTO - INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOlDAGEM NíVEL 1

MÓDULO 02 - TERMINOLOGIA DA SOlDAGEME DAS DESCONTINUIDADES

íNDICE PÁGINAS

TERMINOLOGIA DA SOlDAGEM E DAS DESCONTINUIDADES 01/47

1- TERMINOLOGIA DA SOLDAGEM 01/32

1.1 - Definições 01/32

2- TERMINOLOGIA DAS DESCONTINUIDADES 33/47

2.1 - Descontinuidades em Juntas Soldadas2.2 - ANEXO - Glossário Português -Inglês e Inglês - Português

33/4445/47

Referência Bibliográfica FBTS - Revisão 04 Fev. 2008

Page 42: CURSO INSPETOR SOLDAGEM N1.pdf

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CONSULTORIA - TREINAMENTO - INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOlDAGEM NíVEL 1

MÓDULO 02 - TERMINOLOGIA DA SOlDAGEME DAS DESCONTINUIDADES

P~TRUSCONSULTORIA EM

CONTROLE DA QUALIDADE

TERMINOLOGIA DA SOlDAGEM E DAS DESCONTINUIDADES

1- TERMINOLOGIA DA SOLDAGEMEm soldagem no que se refere à Terminologia. é difícil a desvinculação dos termos técnicos dalíngua inglesa. Estes sempre que possível, serão mencionados entre parêntesis para permitir ummelhor entendimento da matéria.Os termos relacionados a seguir são alguns dos mais usuais. Para uma abordagem mais completados termos técnicos em língua inglesa e suas definições o aluno deve consultar nas normas AWSA3.0.

As designações abreviadas dos processos de soldagem mais usuais segundo a norma AWS A3.0.encontra-se na tabela a seguir.

PROCESSOS DE SOLDAGEMEGW Electrogas welding Soldagem eletro-qásESW Electroslaa weldina Soldaaem Dor eletro-escóriaFCAW Fluxcored arc welding Soldagem com arame tubular.GMAW Gas metal arc weldina Soldagem MIG/MAG,GTAW Gas tunasten arc weldina Soldaaem TIGOAW Oxvacetvlene welding Soldagem oxi-acetilênicaOFW Oxvtuel gas welding Soldagem a gásPAW Plasma are welding Soldagem a plasmaRW Resistence weldina Soldaaem Dor resistência elétricaSAW Submerged are welding Soldaaem a arco submersoSMAW Shielded metal are welding Soldagem com eletrodo revestidoSW Stud welding Solda de pino

1.1 DEFINiÇÕES

ABERTURA DA RAIZ (root opening)Separação entre os membros a serem unidos na raiz da junta (fig. 1).

FIGURA 1 (a, b, c, d, e, f) - Abertura da Raiz, Ângulo do Bisei, Ângulo do Chanfro,Profundidade do Bisei Raio do Chanfro.

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nReferência Bibliográfica FBTS Revisl'lo 04 Fev.2009

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Page 44: CURSO INSPETOR SOLDAGEM N1.pdf

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ALIVIO DE TENSÕES (stress relief heat treatment)Aquecimento uniforme de uma estrutura/junta de solda a uma temperatura suficiente para aliviar amaioria das tensões residuais, seguido de um resfriamento uniforme.

ALMA DO ELETRODO (electrode core)Núcleo metálico de um eletrodo revestido, cuja seção transversal apresenta uma forma circularmaciça.

FIGURA 2 - Eletrodo Revestido: Alma e Revestimento

-::=:::M::::::±:_::::&::I:::~:m:=~~~..Revestimento1:;:-e~ ,,- ......r-TAlma do eletrodo

Alma dO eletrodo':.~)

ÂNGULO DO BISE L (bevel angle)Ângulo formado entre a borda preparada do componente e um plano perpendicular à superfíciedeste componente (Ver figo 1).

2

Page 45: CURSO INSPETOR SOLDAGEM N1.pdf

CONSULTORIA - TREINAMENTO - INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOlDAGEM NíVEL 1

MÓDULO 02 - TERMINOLOGIA DA SOlDAGEME DAS DESCONTINUIDADES

P~TRUSCONSULTORIA EM

CONTROLE DA QUALIDADE

ÂNGULO DO CHANFRO (groove angle)Ângulo integral (soma dos dois biseis) entre as bordas preparadas dos componentes (Ver figo 1).

ÂNGULO DE DESLOCAMENTO OU DE INCLINAÇÃO DO ELETRODO (travei angle)Ângulo formado entre o eixo do eletrodo e uma linha de referencia perpendicular ao eixo da soldalocalizado num plano determinado pelo eixo do eletrodo e o eixo da solda. (Ver figo 3)

ÂNGULO DE TRABALHO (work angle)Ângulo que um eletrodo faz com uma linha de referencia posicionada perpendicularmente àsuperfície da chapa, passando pelo centro do chanfro, localizada em um plano perpendicular aoeixo da solda. (Ver figo3)

FIGURA 2 A, B, C - Ângulo de Deslocamento, Ângulo de Inclinação e Ângulo de Trabalho

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A

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Referência Bibliográfica FBTS Revisão 04 Fev.20093

Page 46: CURSO INSPETOR SOLDAGEM N1.pdf

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CONSULTORIA - TREINAMENTO - INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOlDAGEM NíVEL 1

p~nlUS MÓDULO 02 - TERMINOLOGIA DA SOlDAGEMCONSULTORIA EM

DA QUALIDADE E DAS DESCONTINUIDADES

ARAME (rod)Ver termo eletrodo nu.

ARAME TUBULARVer termo eletrodo tubular.

ATMOSFERA PROTETORA (protective atmosfere)Envoltório de gás que circunda a parte a ser soldada, com a finalidade de proteger a peça defusão.

ATMOSFERA REDUTORA (reducing atmosfere)Atmosfera protetora quimicamente ativa que, em elevadas temperaturas reduz óxidos ao seuestado metálico.

BISEL (bevel)Borda do componente a ser soldado, preparada na forma angular. (Ver figo 1)

BRASAGEM (brazing)Processo de união de materiais onde apenas o metal de adição sofre fusão. O metal de adição sedistribui por capilaridade na fresta formada pelas superfícies da junta, após fundir-se a temperaturasuperior a 450'C.

CAMADA (Iayer)Deposição de um ou mais passes consecutivos dispostos lado a lado.

FIGURA 4 - Camada, Cordão de Solda ou Passe e Seqüência de Passes.

Passes de solda

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Camadas

A B

CHANFRO (groove)Abertura devidamente preparada, na superfície de uma peça ou entre dois componentes, paraconter a solda. Os principais tipos de chanfros são os seguintes (fig. 5).

a) Chanfro em J (single-J-groove);b) Chanfro em duplo J (double-J-groove);c) Chanfro em U (single-U-groove);d) Chanfro em duplo U (double-U-groove);e) Chanfro em V (single-V-groove);f) Chanfro em X (Double-V-grooove);g) Chanfro em meio V (single-bevel-groove);h) Chanfro em K (double-bevel-groove);i) Chanfro reto ou sem chanfro (square-groove).

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Page 47: CURSO INSPETOR SOLDAGEM N1.pdf

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CONTROLE DA QUALIDADE

CONSULTORIA - TREINAMENTO - INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOlDAGEM NíVEL 1

MÓDULO 02 - TERMINOLOGIA DA SOlDAGEME DAS DESCONTINUIDADES

FIGURA 5 - Principais Tipos de Chanfro

Chanfro em V (single • V • groove) Chanfro em X (double . v· groovC'1

Chanfro em J (single • J . groove) Chanfro em duplo J (double . J . grOO\'ci

Chanfro em U (single· U • groove) Chanfro em duplo U (double . U • groovcl

Chanfro em meio V (single • bevel . groove) Chanfrá em K (double . bevel • groove)

Chanfro reto, sem chanfro (square • groove)

CERTIFICADO DE QUALIFICAÇÃO DO SOLDADORDocumento certificando que o soldador executa soldas de acordo com padrões pré-estabelecidos.

CHAPA DE TESTE DE PRODUÇÃO (Production test plate ou vessel test plate)Chapa soldada e identificada como extensão de uma das juntas soldadas do equipamento, comfinalidade de executar ensaios mecânicos, qulmicos ou metalográficos.

CHAPA OU TUBO DE TESTE (test coupon)Peça soldada e identificada para qualificação de procedimento de soldagem ou de soldadores oude operadores de soldagem.

Referência Bibliográfica FBTS Revisão 04 Fev.20095

Page 48: CURSO INSPETOR SOLDAGEM N1.pdf

CONSULTORIA - TREINAMENTO-CURSO INSPETOR DE SOLDAGEM N

MÓDULO 02 - TERMINOLOGIA DA SOLDAGEME DAS DESCONTINUIDADES

COBRE-JUNTA (baeking)Material ou dispositivo colocado no lado posterior da junta a ser soldada, ou em ambos os lados(caso dos processos eletroescória e eletrogás), cuja finalidade é suportar o metal fundido durante aexecução da soldagem. O meterial pode ser parcialmente fundido, já que não precisa se fundirnecessariamente durante a soldagem. O mesmo pode ser o metálico ou não metálico. Exemplo decobre-junta: metal de base, cordão de solda, material granulado (fluxo), cobre, cerâmica, carvão.

FIGURA 6 - Cobre-Junta, Mata-Junta ou baeking

CONSUMíVEL (eonsumable)Todo material usado para deposição ou proteção da solda, tais como: eletrodo revestido, varetas,arames, anel consumível, gás, fluxo, entre outros

CORDÃO DE SOLDA (weld bead)Depósito de solda resultante de um passe (Ver figo4).

CORPO DE PROVA (test speeimen)Amostra retirada e identificada da chapa ou tubo de teste, quando se objetiva conhecer aspropriedades mecânicas, entre outras propriedades do material analisado.

CORRENTE ElETRICA DE SOlDAGEM (welding eurrent)Corrente elétrica no circuito de soldagem durante a execução de uma solda.

CORTE COM ELETRODO DE CARVÃO (earbon are eutting)Processo de corte a arco elétrico, no qual metais são separados por fusão devido ao calor geradopelo arco formado entre um eletrodo de grafite e o metal de base. Para a retirada do metal líquidolocalizado na região do corte, utiliza-se o ar comprimido.

DilUiÇÃO (dilution)Modificação na composição química do metal de adição causado pela mistura do metal de base oumetal de solda anterior. É medido pela percentagem do metal de base ou do metal de soldaanterior no cordão de solda.

FIGURA 7 - Diluição

Metal deBase

Cordão de Scld2

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A - Metal de solda

B - Metal de base o,",Metal de Solda docordão anterior.

Referência Bibliográfica FBTS Revisão 04 Fev.20096

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CONSULTORIA - TREINAMENTO - INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOlDAGEM NíVEL 1

MÓDULO 02 - TERMINOLOGIA DA SOlDAGEME DAS DESCONTINUIDADES

P~TRUSCONSULTORIA EM

CONTROLE DA QUALIDADE

DIMENSÃO DA SOLDA (weld size)a) Para solda em ângulo - para solda em ângulos de pernas iguais, é o comprimento dos

catetos do maior triângulo retângulo isóscele que pode ser inscrito dentro de seçãotransversal da solda. Para soldas em ângulo de pernas desiguais, são comprimentos doscatetos do maior triângulo retângulo isóscele que pode ser inscrito dentro da seçãotransversal da solda (ver figo8).

b) Para solda em chanfro - é à distância da face à raiz da solda (ou entre faces, nas juntassoldadas em ambos os lados), excluido (s) o (s) reforço (s) de solda elou excesso depenetração (fig. 9)

c) Para solda de aresta - é a medida da espessura do metal de solda até a raiz da solda.

FIGURA 8 - Dimensão da Solda de Aresta

FIGURA 9 (A, B, C, D, E) - Dimensão da Solda em Chanfro - Penetração da Junta ePenetração da Raiz.P"·_""';ZC.._dojonl

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Referência Bibliográfica FBTS Revisão 04 Fev.20097

Page 50: CURSO INSPETOR SOLDAGEM N1.pdf

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CURSO INSPETOR DE SOLDAGEM NíVEL 1MÓDULO 02 - TERMINOLOGIA DA SOLDAGEM

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PerM:!tração da juma Penetr<lç.3o da juntaDimensão da ,lda

(OI Penetração da rniz Dimens.iio da sok1a:E'" E. + E"

FIGURA 10 (A, B. C, D, E) - Dimensão da Solda em Ângulo - Pernas iguais e desiguais.

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Referência Bibliográfica FBTS Revisão 04 Fev.20098

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(B) Côncavo (com Penetração)

Page 51: CURSO INSPETOR SOLDAGEM N1.pdf

P~TRUSCONSULTORIA EM

CONTROLE DA QUALIDADE

CONSULTORIA - TREINAMENTO - INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOlDAGEM NíVEL 1

MÓDULO 02 - TERMINOLOGIA DA SOlDAGEME DAS DESCONTINUIDADES

Garganta real• afetiva

Abertura da raiz l-L.- --::f,1

(D) Cancavo (com abertura de raiz)

Garganta real

Garganta efetivaPerna e

Dimensão

Farta de fusYu

Garganta Teórica

(e) Convexo (com falta de fusão)

rema e dimensãc

I-+- -'-Pema e dimensão

(E) Dimensão da Solda em Ângulo - Pernas desiguais

Referência Bibliográfica FBTS Revisão 04 Fev.20099

Page 52: CURSO INSPETOR SOLDAGEM N1.pdf

CONSULTORIA - TREINAMENTO - INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOLDAGEM N 1

MÓDULO 02 - TERMINOLOGIA DA SOLDAGEME DAS DESCONTINUIDADES

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EFICIENCIA DE DEPOSiÇÃO (deposition efficiency)Relação entre o peso do metal depositado e o peso do consumível utilizado, expressa empercentual.

EFICIENCIA DE JUNTARelação entre a resistência de uma junta soldada e a resistência do metal de base, expressa empercentual.

ELETRODO DE CARVÃO (carbon eleetrode)Eletrodo usado em operação de corte ou soldagem ao arco elétrico, consistido de um eletrodo decarbono ou grafite, que pode ser revestida com cobre ou outro tipo de revestimento.

ELETRODO NU (bare electrode)Metal de adição que consiste de um metal ligado ou não, em forma de fio, fita ou barra, semnenhum revestimento ou pintura nele aplicado além daquele necessário à sua fabricação oupreservação.

ELETRODO REVESTIDO (eovered eleetrode)Metal de adição composto, que consiste de uma alma do eletrodo sobre o qual um revestimento éaplicado, suficiente para produzir uma camada de escória no metal de solda. O revestimento podeconter materiais que formam uma atmosfera protetora que desoxidam o banho, estabilizam o arcoe que servem de fonte de adições metálicas à solda (Ver fig.2)

ELETRODO PARA SOLDA A ARCO (are welding eleetrode)Um componente do circuito de soldagem através do qual a corrente é conduzida e o qual terminano arco.

ELETRODO TUBULAR (flux eored eleetrode)Metal de adição composto; consiste de um tubo de metal ou outra configuração oca, contendoprodutos que formam uma atmosfera protetora, desoxida o banho, estabilizam o arco, formamescória ou que contribuam com elementos de liga para metal de solda. Proteção adicional externapode ou não ser usada.

10

ELETRODO DE TUNGSTÊNIO (tungsten eleetrode)Eletrodo metálico não consumível usado em soldagem ou corte a arco elétrico, feito principalmentede tungstênio.

EQUIPAMENTO (equipment)Produto soldado da fabricação, construção e/ou montagem, tais como vaso de pressão, tanque,tubulação, oleoduto e gasoduto.

EQUIPAMENTOS DE SOLDAGEM (welding equipment)Máquinas, ferramentas, instrumentos, estufas e dispositivos empregados na operação desoldagem.

ESCAMA DE SOLDA (stringer bead, weave bead)Aspecto da face da solda semelhante á escamas de peixe. Em deposição sem oscilaçãotransversal (stringer bead), Assemelha-se a uma fileira de letras v; em deposição com oscilaçãotransversal (weave bead), assemelha-se a escamas entrelaçadas. (fig.11)

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Page 53: CURSO INSPETOR SOLDAGEM N1.pdf

1

CONSULTORIA - TREINAMENTO - INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOlDAGEM NíVEL 1

MÓDULO 02 - TERMINOLOGIA DA SOlDAGEME DAS DESCONTINUIDADES

P~TRUSCONSULTORIA EM

CONTROLE DA QUALIDADE

FIGURA 11 - Escamas de Solda, Passe Estreito e Passe Oscilante .

A

B

ESCÓRIA (slag)Resíduo não metálico proveniente da dissolução do fluxo ou revestimento e impurezas nãometálicas na soldagem ou brazaqem,

FACE DO CHANFRO (groove face)Superfície de um componente, preparada previamente, para conter a solda (figo 12)0

FACE DA RAIZ (root face)Parte da face do chanfro adjacente à raiz da junta (figo 12)0

FIGURA 12 - Face do Chanfro e Face da Raiz

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Face da ,..iz eFace do chantro

Face da raiz.Face do chanfro

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F.gedochanfro

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Referência Bibliográfica FBTS Revisão 04 Fev.200911

Page 54: CURSO INSPETOR SOLDAGEM N1.pdf

CONfROU' DI\ QUALIDADE

CONSULTORIA - TREINAMENTO - INSPEÇAoCURSO INSPETOR DE SOlDAGEM NíVEL 1

MÓDULO 02 - TERMINOLOGIA DA SOlDAGEME DAS DESCONTINUIDADES

FACE DE FUSÃO (fusion face)Superfície do metal de base a ser fundida durante a soldagem (fig. 13).

FIGURA 13 - Face de Fusão e Profundidade de Fusão

Face de rusàc

(AI

Profundidade ée fusão Profundidade de fusão

Pace de fusão

!Profundidade de f:..:são

1 Linha de fusão

fe) Solda de revestimento

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Facede fusão

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Page 55: CURSO INSPETOR SOLDAGEM N1.pdf

CONSULTORIA - TREINAMENTO - INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOlDAGEM NíVEL 1

MÓDULO 02 - TERMINOLOGIA DA SOlDAGEME DAS DESCONTINUIDADES

P~TRUSCONSULTORIA EM

CONTROLE DA QUALIDADE

FACE DA SOLDA (face of weld)Superfície exposta da solda, pelo lado por onde a solda foi executada (fig. 14).

FIGURA 14 - Face da Solda, Reforço da Face e Reforço da Raiz.

A

Reforço da face da solda jFaCe da solda

r

Margem da solda -

B

FLUXO (f1ux)Composto mineral granular cujo objetivo é proteger a poça de fusão, purificar a zona fundida,modificar a composição química do metal de solda, influenciar as propriedades mecânicas.

GABARITO DE SOLDA (weld gage)Dispositivo para verificar a forma e as dimensões de soldas. Também chamado "Calibre de solda"

GARGANTA DE SOLDA (throat of a fillet weld)Dimensão de uma solda em ângulo que determina a distância de três modos:

a) Garganta real (actual throat) - distancia entre raiz da solda e a face da solda. (Ver figo 10).b) Garganta teórica (theoretical throat) - altura do maior triângulo retângulo inscrito na seção

transversal da solda (Ver figo 10)c) Garganta efetiva (effective throat) - distancia mínima da raiz da solda a sua face, excluindo

qualquer reforço. (Ver fig.10 e 15)

Referência Bibliográfica FBTS Revisão 04 Fev.200913

Page 56: CURSO INSPETOR SOLDAGEM N1.pdf

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CONSULTORIA - TREINAMENTO - INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOLDAGEM NíVEL 1

MÓDULO 02 - TERMINOLOGIA DA SOLDAGEME DAS DESCONTINUIDADES

FIGURA 15 - Garganta Efetiva

Penetração completa da junta(garganta efetiva)

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PlmefraçÕo da JUnta(QQrQonto efetIvo)

parv solda em chanfro

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GÁS DE PROTEÇÃO (shielding gás)Gás utilizado para prevenir contaminação indesejada pela atmosfera.

GÁS INERTE (inert gás)Gás que não combina quimicamente com metal de base ou metal de adição.

GEOMETRIA DA JUNTA [jolnt geometry)Forma e dimensões da seção transversal de uma junta a ser soldada.

GOIVAGEM (gouging)Variação do processo de corte térmico que remove metal por fusão com objetivo de fabricar umbisei ou um chanfro.

GOIVAGEM A ARCO (are gouging)Goivagem térmica que usa uma variação do processo de corte a arco para fabricar um bisei ouchanfro.

GOIVAGEM POR TRÁS (baek gouging)Remoção do metal de solda e do metal de base pelo lado oposto de uma junta parcialmentesoldada para facilitar a fusão e a penetração na soldagem subseqüente naquele lado.

INSPETOR DE SOLDAGEM (welding inspeetor)Profissional qualificado, empregado pela executante dos serviços para exercer as atividades decontrole de qualidade relativa à soldagem.

JUNTA üoint)Região onde duas ou mais peças devem ser unidas por soldagem.

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Referência Bibliográfica FBTS Revisão 04 Fev.200914

Page 57: CURSO INSPETOR SOLDAGEM N1.pdf

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P~TRUSCONSULTORIA EM

CONTROLE DA QUALIDADE

CONSULTORIA - TREINAMENTO - INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOlDAGEM NíVEL 1

MÓDULO 02 - TERMINOLOGIA DA SOLDAGEME DAS DESCONTINUIDADES

JUNTA DE ARESTA (edge joint).Junta em que, numa seção transversal as bordas dos componentes a soldar formamaproximadamente, um ângulo de 180~

FIGURA 16 - Junta de Aresta

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JUNTA DE ÂNGULOJunta em que, numa seção transversal os componentes a soldar apresentam-se sob forma de umângulo. Em posições particulares recebem as denominações de (fig. 17)

a) Junta de ângulo em quina;b) Junta de ângulo em L.c) Junta de ângulo em T.

FIGURA 17- Juntas de Ângulo

A Junta de ângulo em quina

B Junta de ângulo em L

o

c

Junta em ângulo

Junta de ánguloem T

Referência Bibliográfica FBTS Revisão 04 Fev.200915

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CONSULTORIA - TREINAMENTO - IN<--"UL.r"CURSO INSPETOR DE SOLDAGEM 1

MÓDULO 02 - TERMINOLOGIA DA SOLDAGEME DAS DESCONTINUIDADES

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CONTROU: DA QUALIDADE

JUNTA DISSIMILAR (dissimilar joint)Junta constituída por componentes, cujas composições químicas dos metais de base diferemsignificativamente entre si.

JUNTA SOBREPOSTA (Iap joint)Junta formada por dois componentes a soldar, de tal maneira que suas superfícies se sobrepõem.

FIGURA 18 - Juntas Sobrepostas

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JUNTA SOLDADA (welded joint)União, obtida por soldagem, de dois ou mais componentes incluindo zona fundida, zona de ligação,zona afetada pelo calor e metal de base nas proximidades da solda.

FIGURA 19 - Zonas de uma Junta Soldada

Zona de LigaçãoOtz

Zona de Ugaçãoou

Unha de Fusão

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Zona Fundiáaou

Metai de Solda

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Metal de Base Zt:.T Z.6T Metal de 8ase

Zona de Fusão

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CONSULTORIA - TREINAMENTO - INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOLDAGEM NivEL 1

MÓDULO 02 - TERMINOLOGIA DA SOLDAGEME DAS DESCONTINUIDADES

P~TRUSCONSUL TORlA EM

CONTROLE DA QUALIDAOE

JUNTA DE TOPO (butt joint)Junta entre dois membros alinhados aproximadamente no mesmo plano.

FIGURA 20· Juntas de Topo

DDDLJOOScm chanfro ou com

chanfro retoCom chanfro em V Com chanfro em X

DGOLJC10Com chanfro em K Com chanfro em meio V Com chanfro em U

OLJOOOOCom chanfro em J Com chanfro em duplo U Com chanfro em duplo J

MARGEM DA SOLDA (toe of weld)Junção entre a face da solda e o metal de base (Ver fig. 14).

MARTELAMENTO (peening)Trabalho Mecânico aplicado a zona fundida por meio de impactos.

METAL DE BASE (base material)Metal ou liga a ser soldado, brasado ou cortado.

METAL DE ADiÇÃO (filler metal)Metal ou liga a ser adicionado para fabricação de uma junta para soldagem ou brasagem.

METAL DE DEPOSITADO (deposited metai)~Metal de adição que foi depositado durante a operação de soldagem.

METAL DE SOLDA (weld metal)Porção da solda que foi fundida durante a soldagem.

OPERADOR DE SOLDAGEM (weldlng operator)Profissional capacitado e qualificado a operar máquina ou equipamento de soldagem automáticoou mecanizado.

Referência Bibliográfica FBTS Revisão 04 Fev.200917

Page 60: CURSO INSPETOR SOLDAGEM N1.pdf

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CONSULTORIA - TREINAMENTO - INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOlDAGEM NíVEL 1

MÓDULO 02 - TERMINOLOGIA DA SOLDAGEME DAS DESCONTINUIDADES

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PASSE DE SOLDA (weld pass)Progressão simples de uma operação de soldagem ou revestimento. O resultado de um passe éum cordão de solda (Ver figo4).

PASSE ESTREITO (stringer bead)Passe realizado seguindo a linha de solda sem movimento oscilatório apreciável (Ver fig.11 ).

PASSE OSCILANTE (weave bead)Passe realizado com movimento lateral (oscilação transversal), em relação à linha de solda (Verfig.11)

PASSE DE REVENIMENTO (temper bead)Passe ou camada depositado em condições que permitam a modificação estrutural do passe oucamada anterior e de suas zonas termicamente afetadas.

PENETRAÇÃO DE JUNTA (jolnt penetration)A penetração numa junta de topo é a profundidade da solda medida entre face da solda e suaextensão na junta. A penetração da junta pode incluir a penetração de raiz. Numa junta em ângulo,é a distancia entre a margem e a raiz da solda tomada de uma reta perpendicular á superfície dometal de base. (Ver figo9).

PENETRAÇÃO TOTAL DA JUNTA (complete joint penetration)Penetração da junta na qual o metal de solda preenche totalmente o chanfro, fundindo-se

completamente ao metal de base em toda a extensão das faces do chanfro. (Ver fig.15)

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PENETRAÇÃO DE RAIZ (root penetration)A profundidade que a solda alcança na junta desde a sua face, excluindo o reforço (Ver figo 9).

PERNA DE SOLDA (fillet weld leg)Distancia mínima da raiz da junta a margem da solda em ângulo. (Ver figura 10).

POÇA DE FUSÃO (molten weld pool)Volume localizado de metal líquido proveniente de metal de adição e metal de base antes dasolidificação como metal de solda.

Eletrodo __

FonteT

POLARIDADE DIRETA (straigh polarity)Tipo de ligação para soldagem com corrente contínua, onde os elétrons deslocam-se do eletrodopara a peça (a peça é considerada como pólo positivo e o eletrodo como pólo negativo. (fig. 21-A)

FIGURA 21 (A) - Polaridade Direta (CC-)

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1Peça

(A) Polaridadedireta

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Referência Bibliográfica FBTS Revisão 04 Fev.200918

Page 61: CURSO INSPETOR SOLDAGEM N1.pdf

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P~TRUSCONSULTORIA EM

CONTROLE DA QUALIDADE

CONSULTORIA - TREINAMENTO - INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOlDAGEM NíVEL 1

MÓDULO 02 - TERMINOLOGIA DA SOlDAGEME DAS DESCONTINUIDADES

POLARIDADE INVERSA (reverse polarity) ,Tipo de ligação para soldagem com corrente contínua, onde os elétrons deslocam-se da peça parao eletrodo (a peça é considerada pólo negativo e o eletrodo pólo positivo. (fig.21 8)

FIGURA 21 (8) - Polaridade Inversa (cc")

Eletrodo _

Fonte1

-+

CC-

(B) Polaridade inversa (CC')

PORTA ELETRODO (electrode holder)Dispositivo usado para prender mecanicamente o eletrodo revestido e transmitir a corrente elétrica.

PÓS-AQUECIMENTO (postheating)Aplicação de calor na junta soldada, imediatamente após a deposição da solda, com a finalidadeprincipal de remover hidrogênio difusível.

POSiÇÃO HORIZONTAL (horizontal position)Em soldas em ângulo, posição na qual a soldagem é executada na parte superior de umasuperfície aproximadamente horizontal e contra uma superfície aproximadamente vertical (verfigura 22 - A); em soldas em chanfro, posição de soldagem na qual o eixo da solda esta num planoaproximadamente horizontal e a face da solda fica num plano aproximadamente vertical (ver figo 22- 8 e 26).

FIGURA 22 - Posições de Soldagem Horizontal

AB

L" Referência Bibliográfica FBTS Revisão 04 Fev.200919

Page 62: CURSO INSPETOR SOLDAGEM N1.pdf

20

CONSULTORIA - TREINAMENTOCURSO INSPETOR DE SOLDAGEM 1

MÓDULO 02 - TERMINOLOGIA DA SOLDAGEMCONrROU DA QUAUDADE E DAS DESCONTINUIDADES

POSiÇÃO PLANA (flat position)Posição de soldagem na qual a face da solda fica em um plano aproximadamente horizontal,sendo usada para solda a parte superior da junta (ver figo23 e 26).

FIGURA 23 - Posição de Soldagem Plana V..,;cal3tJ<'---I-- 30"

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POSiÇÃO VERTICAL (vertical position)Posição de soldagem na qual o eixo da solda esta em um plano aproximadamente vertical. Nasoldagem de tubos, é a posição da junta na qual a soldagem é executada com o tubo na posiçãohorizontal, caso o tubo possa ser girado, é possível que o tubo seja soldado apenas na posiçãovertical dependendo de onde se posicione o soldador. Com o tubo fixo o soldador terá que soldarnas posições plana, vertical e sobre-cabeça para executar toda a solda. (ver figo 24 e 26).

FIGURA 24 - Posição de Soldagem Vertical

Eixo da soldafvertll;:..al)

A B

POSiÇÃO SOBRE-CABEÇA (overhead position)Posição na qual a soldagem é executada pelo lado inferior da junta (ver figo 25 e 26).

FIGURA 25 - Posições de Soldagem Sobre-Cabeça

Vertical A

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CONSULTORIA - TREINAMENTO - INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOlDAGEM NíVEL 1

MÓDULO 02 - TERMINOLOGIA DA SOlDAGEME DAS DESCONTINUIDADES

P~TRUSCONSULTORIA EM

CONTROLE DA QUALIDADE

FIGURA 26 - Posição de Soldagem para Solda em Ângulo

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PLANO IVERTICAL I

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'''l--'"--------------POSiÇÃO DE SOLDAGEM PARA SOLDA EM ÂNGULO

POSIÇÃODIAGRAMA DE INCLINAÇÃO ROTAÇÃOREFERtNCIA DO EIXO DA FACE

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125° A 150" <

HORIZONTAL 8 O· A 15'210· A 235"

O' A 125'SOBRE-CABEÇA C O' A 80°

2350 A 360°

o 15° ASO" 1250 A 2350

VERTICAL~. A 90'E O' A 360'

Referência Bibliográfica FBTS Revisão 04 Fev.200921

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22

CONSULTORIA - TREINAMENTO - INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOlDAGEM NíVEL 1

MÓDULO 02 - TERMINOLOGIA DA SOLOAGEME DAS DESCONTINUIDADES

FIGURA 27 - Posições de Soldagem para Soldas em Chanfro

PI ANOVERTICAL

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PLANO HORIZONTAL

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POSIÇÕES DE SOLDAGEM PARA SOLDAS EM CHANFRO

POSlçAODIAGRAMA DE INCllNAÇAO ROTAÇAOREFERÊNCIA DO EIXO DA FACE

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CONSULTORIA - TREINAMENTO - INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOlDAGEM NíVEL 1

MÓDULO 02 - TERMINOLOGIA DA SOlDAGEME DAS DESCONTINUIDADES

P~TRUSCONSUl TORtA EM

CONTROLE DA QUALIDADE

FIGURA 28 - Posições de Soldagem de Junta Circunferenciais de Tubos

Posições de solda!}em,para soldas çirçunlerencinis de tubos.As. posições são indiçadas por Ateas hachuradas para eixosde tubo com posiçio variando clt '0' I 90'

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30'

35'

~ Horizonlll

~Vertiçal

§ SobrKabeça

Referência Bibliográfica FBTS Revisão 04 Fev.200923

Page 66: CURSO INSPETOR SOLDAGEM N1.pdf

PREAQUECIMENTO .') \\'"Aplicação de calor ao metal de base imediatamente antes operação de soldagem, brasagem oucorte.

CONSULTORIA - TREINAMENTO - INSPEÇAoCURSO INSPETOR DE SOLDAGEM N

MÓDULO 02 - TERMINOLOGIA DA SOLDAGEME DAS DESCONTINUIDADES

PREAQUECIMENTO LOCALIZADO (local preheating)Preaquecimento de uma região especifica de um equipamento ou de uma estrutura.

PROCEDIMENTO DE SOLDAGEM OU PROCEDIMENTO DE SOLDAGEM DA EXECUTANTE(welding procedure, welding procedure specification)Documento emitido pelo executante descrevendo detalhada mente todos os parâmetros e ascondições da operação de soldagem para uma aplicação especifica para garantir repetibilidade.

PROCESSO DE SOLDAGEM (welding process)Processo utilizado para unir materiais pelo aquecimento destes a temperatura adequada com ousem aplicação de pressão, ou pela aplicação de pressão apenas, e com ou sem participação demetal de adição.

PROFUNDIDADE DE FUSÃO (depth of fusion)Distancia que a fusão atinge no metal de base ou no passe anterior, a partir da superfície fundidadurante a soldagem. (Ver figo 13).

QUALIFICAÇÃO DE PROCEDIMENTO (procedure qualification)Demonstração pela qual, soldas executadas por um procedimento específico, podem atingir osrequisitos preestabelecidos.

QUALIFICAÇÃO DE SOLDADOR (welder performance qualification).Demonstração de habilidade de um soldador em executar soldas, de acordo com as variáveispreviamente estabelecidas.

RAIZ DA JUNTA. (joint root)Porção da junta a ser soldada onde os membros estão o mais próximo possível entre si. Em seçãotransversal a raiz pode ser um ponto, uma linha ou uma área.

FIGURA 29 - Raiz da Junta ~I)·,1·,

Referência Bibliográfica FBTS Revisão 04 Fev.200924 ,'Ih

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CONSULTORIA - TREINAMENTO - INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOlDAGEM NíVEL 1

MÓDULO 02 - TERMINOLOGIA DA SOlDAGEME DAS DESCONTINUIDADES

P~TRUSCONSULTORIA EM

CONTROLE 0,.,., QUALIDADE

RAIZ DA SOLDA (weld root)Pontos, nos quais a parte posterior da solda intersecta as superfícies do metal de base. (fig. 10A e30)

Referência Bibliográfica FBTS Revisão 04 Fev.200925

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CONSULTORIA - TREINAMENTO -CURSO INSPETOR DE SOLDAGEM N 1

P\=_THUS MÓDULO 02 - TERMINOLOGIA DA SOLDAGEMC()NSUL TORIA EM

CONfROU DJ'QUALIDADL E DAS DESCONTINUIDADES

FIGURA 30 - Raiz da Solda

Raiz da solda

Raiz da solda

~__ '\~T2__ {t Raiz da solda

Superfície da raiz

Raiz da solda

Referência Bibliográfica FBTS Revisão 04 Fev.200926

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CONSULTORIA - TREINAMENTO - INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOlDAGEM NíVEL 1

MÓDULO 02 - TERMINOLOGIA DA SOlDAGEME DAS DESCONTINUIDADES

P~TRUSCONSULTORIA EM

CONTROLE DA QUALIDADE

REFORÇO DA SOLDA (weld reinforcement)Metal de solda em excesso, além do necessário para preencher a junta; excesso do metaldepositado nos últimos passes ou última camada, podendo ser na face da solda elou na raiz dasolda. (Ver figo 14 A).

REFORÇO DA FACEReforço da solda localizado no lado onde a solda foi feita (Ver figo 14 A).

REFORÇO DA RAIZ (root reinforcemet)Reforço da solda localizado no lado oposto por onde a solda foi feita. (Ver figo 14 A).

REGISTRO DE QUALIFICAÇÃO DO PROCEDIMENTO DE SOLDAGEM (RQPS) (procedurequalification record).Documento emitido pelo executante dos serviços, que fornece variáveis reais de soldagem usadaspara produzir uma chapa ou tubo de teste aceitável, onde também estão incluídos os resultadosdos testes realizados na junta soldada para qualificar uma especificação de procedimento desoldagem.

REVESTIMENTO DO CHANFRO (buttering)Também conhecido como "Amanteigamento". Revestimento produzido Poe uma ou mais camadasde solda depositada na face do chanfro com o objetivo de produzir um metal de solda compatívelmetalurgicamente com o metal de base do outro componente.

REVESTIMENTO DO ELETRODO (covering electrode)Material sob a forma de pó, executado ao redor da alma do eletrodo, consistindo de diferentestipos de substancias, que tem como função estabilizar o arco, gerar gases, formar escória, fornecerelementos de liga, fixar o revestimento.

SEQÜÊNCIA DE PASSES (joint buildup sequence)Ordem pela qual os passes de uma solda multi-passes são depositados com relação à seçãotransversal da junta. (Ver figo4).

SEQÜÊNCIA DE SOLDAGEM (welding sequence)Ordem pela qual são executadas as soldas de um equipamento ou de uma estrutura.

SOLDA (weld)União localizada de metais ou não-metais, produzida pelo aquecimento das matérias àtemperatura adequada, com ou sem aplicação de pressão, ou pela aplicação de pressão apenas, ecom ou sem o uso de metal de adição.

SOLDA AUTÓGENA (autogenous weld).Solda executada por fusão de materiais sem participação de metal de adição.

SOLDA AUTOMÁTICA (automatic welding)Soldagem com equipamento que executa toda a operação sob observação e controle de umoperador de soldagem.

SOLDA DE ARESTA (edge weld)Solda executada numa junta de aresta (ver figo8 e 31)

Referência Bibliogrâfica FBTS Revisão 04 Fev.200927

Page 70: CURSO INSPETOR SOLDAGEM N1.pdf

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CONSULTORIA - TREINAMENTO -INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOlDAGEM NíVEL 1

J"J~TllUS MÓDULO 02 - TERMINOLOGIA DA SOLDAGEMCONSULTORIA EM

CDNfRO\[ DA QUALlDA[)E E DAS DESCONTINUIDADES

FIGURA 31 - Solda de Aresta

SOLDA DE COSTURA (seam weld)Solda continua executada entre ou em cima de membros sobrepostos, na qual a união pode iniciare ocorrer nas superfícies de contato ou pode se dar pela parte exterior de um dos membros. Asolda contínua pode consistir de um único cordão de solda ou de uma serie de soldas por pontossobrepostos (ver figo 32).

FIGURA 32 - Solda de Costura

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Referência Bibliográfica FBTS Revisão 04 Fev.200928

Page 71: CURSO INSPETOR SOLDAGEM N1.pdf

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P~TRUSCONSULTORIA EM

CONTROLE DA QUALIDADE

CONSULTORIA - TREINAMENTO - INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOlDAGEM NíVEL 1

MÓDULO 02 - TERMINOLOGIA DA SOlDAGEME DAS DESCONTINUIDADES

SOLDA DE SELAGEM (seal weld)Solda executada com a finalidade de impedir vazamentos.

SOLDA DE TAMPÃO (plug weld)Solda executada em um furo circular ou não, localizado em uma das superfícies de uma juntasobreposta ou em T, que une um componente ao outro. As paredes do furo podem ser paralelasou não e o furo pode ser parcial ou totalmente preenchido com metal de solda (Ver figo 33).

FIGURA 33 - Solda Tampão

SOLDA DE TOPO (butt weld)Solda executada em junta de topo.

SOLDA DESCONTíNUASolda na qual a continuidade é interrompida por espaçamentos sem solda (ver figo 34)

FIGURA 34 - Solda descontinua, (A) em cadela e (B) em escalão

SOLDA DESCONTINUA COINCIDENTEVer definição de solda em cadeia.

SOLDA DESCONTINUA INTERCALADAVer definição de solda de escalão.

SOLDA EM ÂNGULO (fillet weld)Solda de seção transversal aproximadamente triangular que une duas superfícies em ângulo, emuma junta sobreposta, junta em T, junta de e aresta. (Ver figo3; 9; 10; 13b).

Referência Bibliográfica FBTS Revisão 04 Fev.200929

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MÓDULO 02 - TERMINOLOGIA DA SOLDAGEMCONIROU D/, QUALIDAD' E DAS DESCONTINUIDADES

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SOLDA EM CADEIA (chain intermittent fillet weld)Solda e ângulo composta por cordões intermitentes (cordões igualmente espaçados) quecoincidem entre si, de modo que um trecho de cordão se oponha ao outro (Ver fig.34 A)

SOLDA EM CHANFRO (groove weld)Solda executada em um chanfro localizado entre componentes.

SOLDA DE ESCALÃOSolda em ângulo, usadas nas juntas em T, composta por cordões intermitentes que se alteramentre si, de tal modo que um trecho do cordão se oponha a uma parte não soldada (Ver figo 34 B)

SOLDA HETEROGÊNEASolda cuja composição química difere significativamente da do(s) metais de base, no que se refereaos elementos de liga.

SOLDA HOMOGÊNEASolda cuja composição química da zona fundida é próxima à do metal de base.

SOLDA POR PONTOS (spot welding)Solda executada entre ou sobre componentes sobrepostos. Cuja fusão ocorre entre as superfíciesem contato ou sobre a superfície externa de um dos componentes. A seção transversal da soldano plano da junta é aproximadamente circular (ver figo35).

FIGURA 35- Soldas Por Pontos

SOLDA PROVISÓRIA (temporaty weld)Também conhecida como "Ponteamento" é a solda destinada a manter fixas adequadamente umaou mais peças em equipamentos ou estrutura para uso temporário no manuseio, movimentação outransporte do equipamento ou da estrutura até a conclusão da soldagem.

SOLDABILlDADE (weldability)Capacidade de um material ser soldado sob determinadas condições de fabricação impostas auma estrutura adequadamente projetada e para um desempenho satisfatório nas finalidades a quese destina.

SOLDADOR (welder)Profissional qualificado a executar soldagem manual ou semi-automática.

SOLDAGEM (welding)Método utilizado para unir materiais por meio de solda.

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Page 73: CURSO INSPETOR SOLDAGEM N1.pdf

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P~TRUSCONSULTORIA EM

CONTROLE DA QUALIDADE

CONSULTORIA - TREINAMENTO - INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOlDAGEM NíVEL 1

MÓDULO 02 - TERMINOLOGIA DA SOlDAGEME DAS DESCONTINUIDADES

SOLDAGEM DE ARCO (are welding)Operação referente a grupos de processos de soldagem que produz a união de metais peloaquecimento destes Por meio de um arco elétrico, com ou sem aplicação de pressão e com ou.sem o uso de metal de adição.

SOLDAGEM AUTOMÁTICA (automatic welding)Processo no qual toda operação é executada e controlada automaticamente, sem a interferênciado operador.

SOLDAGEM COM PASSE A RÉ (baekstep sequence)Soldagem na qual, trechos do cordão de solda são executados em sentido oposto ao daprogressão da soldagem, de forma que cada trecho termine no início do anterior, formando aotodo, um único cordão. (fig. 36)

FIGURA 36- Soldagem com Passe a Ré

SOLDAGEM MANUAL (manual welding)Processo no qual toda operação é executada e controlada manualmente.

SOLDAGEM SEMI-AUTOMÁTICA (semiautomatic welding)Operação realizada com equipamento de soldagem que controla somente o avanço do metal deadição. O avanço da soldagem é controlada manualmente.

SOPRO MAGNÉTICO (are blow)Deflexão de um arco elétrico, de seu percurso normal, devido a forças magnéticas.

TAXA DE DEPOSiÇÃO (deposition rate)Peso de material depositado por unidade de tempo.

TÉCNICA DE SOLDAGEM (welding technique)Detalhes de um procedimento de soldagem que são controladas pelo soldador ou operador desoldagem.

TEMPERATURA DE INTERPASSE (interpass temperature)Em soldagem multi-passe, temperatura do metal de solda (mínima ou máxima) antes do passeseguinte ser iniciado.

TENSÃO DO ARCO (are voltage)Tensão através do arco de soldagem.

Referência Bibliográfica FBTS Revisão 04 Fev.200931

Page 74: CURSO INSPETOR SOLDAGEM N1.pdf

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1. Zona fundida2. Zona de ligação3. Zona afetada termicamente4. Metal de •..~"~

CONSULTORIA - TREINAMENTO - INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOLDAGEM NíVEL 1

MÓDULO 02 - TERMINOLOGIA DA SOLDAGEME DAS DESCONTINUIDADES

TENSÃO RESIDUAL (residual stress)Tensão residual proveniente de um processo de soldagem presente em um membro que estejalivre de forças externas ou gradientes térmicos.

TENSÃO TÉRMICA (thermal stress)Tensão no metal resultante de distribuição não uniforme de temperaturas.

VELOCIDADE DE AVANÇOÉ a velocidade de deslocamento da poça de fusão durante a soldagem.

VARETA DE SOLDA (welding rod).Tipo de metal de adição utilizado para soldagem ou brasagem, normalmente em comprimentoretilíneo, o qual não conduz corrente e elétrica durante o processo.

ZONA AFETADA TERMICAMENTE (heat-affected zone)Região do metal de base que não foi fundida durante a soldagem, mas cuja micro-estrutura epropriedades mecânicas foram alteradas devido ao calor da soldagem (ver fig.35).

ZONA FUNDIDARegião da junta soldada que sofre fusão durante a soldagem. (ver 35)

ZONA DE FUSÃO (fusion zone)Região do metal de base que sofre fusão durante a soldagem. (ver figo35).

ZONA DE LIGAÇÃORegião da junta soldada que envolve a zona que sofre fusão durante a soldagem.

FIGURA 37 - Zonas de afetada Termicamente, Zona Fundida e de Ligação

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Referência Bibliográfica FBTS Revisão 04 Fev.200932

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CONSULTORIA - TREINAMENTO - INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOlDAGEM NíVEL 1

MÓDULO 02 - TERMINOLOGIA DA SOlDAGEME DAS DESCONTINUIDADES

PtTRUSCONSULTORIA EM

CONTROLE DA QUALIDADE

2- TERMINOLOGIA DAS DESCONTINUIDADES

CONCEITOA Terminologia das Descontinuidades vista a seguir, encontra-se normalizada pela normaPetrobrás N - 1738. Esta Norma define os termos empregados na denominação dedescontinuidades em materiais metálicos semi-elaborados, oriundos de processos de fabricaçãoe/ou montagem, soldagem por fusão fundição, forjamento e laminação.

Nesta mesma norma é encontrado um glossário de termos de Português - Inglês e Inglês -Português sobre descontinuidades.

NOTADescontinuidades é a interrupção das estruturas típicas de uma peça, no que se refere àhomogeneidade de características físicas, mecânicas ou metalúrgicas. Não é necessariamente umdefeito. A descontinuidade só deve ser considerada defeito, quando, por sua natureza, dimensõesou efeito acumulado, tornar a peça inaceitável, por não satisfazer os requisitos mínimos da NormaTécnica aplicável. .

Baseado na N-1738/97 será adotado as seguintes definições:

2.1 - DESCONTINUIDADES EM JUNTAS SOLDADAS.

ABERTURA DE ARCOImperfeição local na superfície do metal de base na resultante de abertura do arco elétrico.

ÂNGULO EXCESSIVO DE REFORÇOÂngulo excessivo entre o plano da superfície do metal de base e o plano tangente ao reforço desolda, traçado a partir da margem da solda (ver figo 1 ).

FIGURA 1 - Ângulo Excessivo de Reforço

(2Q~~EXCIUIIIVO

CAVIDADE ALONGADAVazio não arredondado com maior dimensão paralela ao eixo da solda podendo estar localizado:

a) Na solda (Ver figo2a)b) Na raiz da solda (Ver figo2b)

FIGURA 2 - Cavidade Alongada(a) (b) (c)

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Referência Bibliográfica FBTS Revisão 04 Fev.200933

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CONSULTORIA - TREINAMENTO - INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOlDAGEM NíVEL 1

MÓDULO 02 - TERMINOLOGIA DA SOlDAGEME DAS DESCONTINUIDADES

CONCAVIDADEReentrância na raiz da solda podendo ser:

a) Central, situada ao longo do centro do cordão (fig.3a)b) Lateral, situada nas laterais do cordão (fig.3b)

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n, /r~~~

FIGURA 3 - Concavidade

CONCAVIDADE EXCESSIVASolda em ângulo com face excessivamente côncava (fig. 4).

FIGURA 4 - Concavidade Excessiva

CONVEXIDADE EXCESSIVASolda em ângulo com a face excessivamente convexa (fig.5)

FIGURA A-S - Convexidade Excessiva

DEFORMAÇÃO ANGULARDistorção angular da junta soldada em relação à configuração do projeto (fig.6), exceto para a juntasoldada de topo (ver embicamento).

Referência Bibliográfica FBTS Revisão 04 Fev.200934

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MÓDULO 02 - TERMINOLOGIA DA SOlDAGEME DAS DESCONTINUIDADES

P~TRUSCONSULTORIA EM

CONTROLE DA QUALIDADE

FIGURA 6 - Deformação angular

NOR ••.•.L EXCESSIVA

DEPOSiÇÃO INSUFICIENTEInsuficiência do metal na face da solda (figo7)

FIGURA 7 - Deposição Insuficienteu n {d2;Ç)E:>l ro ~ ~ ~PrcE.NUNCA ~~~~ NA- fL~lL

L ~~làOr0"-----1/

6

JDESALlNHAMENTOJunta soldada de topo, cujas superfícies das peças, embora paralelas, apresentam-sedesalinhadas, excedendo á configuração de projeto (figo8)

FIGURA 8 - Desalinhamento

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EMBICAMENTODeformação angular de junta soldada de topo (figo9)

FIGURA 9 - Embicamento

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Referência Bibliográfica FBTS Revisão 04 Fevo200935

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MÓDULO 02 - TERMINOLOGIA DA SOlDAGEME DAS DESCONTINUIDADES

FALTA DE FUSÃOFusão incompleta entre a zona fundida e o metal de base, ou entre passes da zona fundida,podendo estar localizada:

a) Na zona de ligação (fig.10a)b) Entre passes (fig.1Ob)c) Na raiz da solda (fig.1 Oc) -

FIGURA 10 - Falta de FusãoQ

FALTA DE PENETRAÇÃOInsuficiência de metal na raiz da solda (fig.11)FIGURA 11 - Falta de Penetração

FISSURAVer termo preferencial: trinca

INCLUSÃO DE ESCÓRIAMaterial não metálico retido na zona fundida podendo ser:

a) Alinhada (ver figo 12 a e 12b)b) Isolada (ver figo 12c)c) Agrupada (ver fig.12d)

Referência Bibliográfica FBTS Revisão 04 Fev.200936

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CONTROLE DA QUALIDADE

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MÓDULO 02 - TERMINOLOGIA DA SOlDAGEME DAS DESCONTINUIDADES

INCLUSÃO METÁLICAMetal estranho retido na zona fundida.

MICRO-TRINCATrinca com dimensões microscópicas

MORDEDURADepressão sob a forma de entalhe,(ver figo 13).

FIGURAS A-13 - Mordedura

no metal de base acompanhada a margem da solda

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MORDEDURA NA RAIZMordedura localizada na margem da raiz da solda (ver fig.14).

FIGURA 14 - Mordedura na Raiz

• Referência Bibliográfica FBTS Revisão 04 Fev.200)l . -~ bõ~E.llv é:. s: Pr(J:;)~Prv..e0CO t:.~~7f íu~ t='''';:'~\ru

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FIGURA 15 - Penetração

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CONTROLE DA QUAL! DADE

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MÓDULO 02 - TERMINOLOGIA DA SOlDAGEME DAS DESCONTINUIDADES

PENETRAÇÃO EXCESSIVAMetal da zona fundida em excesso na raiz da solda (ver fig.15) f,

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PERFURAÇÃOFuro de solda (fig.16a) ou penetração excessiva localizada (fig.16b) resultante da perfuração dobanho de fusão durante a soldagem. . \_::' .':) Wf)CJ~.~ ! .: f~Ç[:} ,b

- . '1.;; )- /'x . •. <r» - -- I" I(" Ci,~~

:;,A 'L\:, .••U'J_ o 'FIGURA 16 - Perfuração

POROVazio arredondado, isolado e interno a solda.

PORO SUPERFICIALPoro que emerge a superfície da solda

POROSIDADEConjunto de poros distribuídos de maneira uniforme, entretanto não alinhado (fig.17)

FIGURA 17 - Porosidade

Referência Bibliográfica FBTS Revisão 04 Fev.200938

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MÓDULO 02 - TERMINOLOGIA DA SOlDAGEME DAS DESCONTINUIDADES

P~TRUSCONSULTORIA EM

CONTROLE DA QUALIDADE

POROSIDADE AGRUPADAConjunto de poros agrupados (ver fig.18)

FIGURA A-18 - Porosidade Agrupada

1 'i7 1POROSIDADE ALINHADAConjunto de poros dispostos em linha, segundo uma direção paralela ao eixo longitudinal da solda(fig. 19)

FIGURA A-19 - Porosidade Alinhada

} \1 .~POROSIDADE VERMIFORMEConjunto de poros alongados ou em forma de espinha de peixe situados na zona fundida (fig.20).

FIGURA 20 - Porosidade Vermiforme

RACHADURAVer termo preferencial: trinca

Referência Bibliográfica FBiS Revisão 04 Fev.200939

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NORNA!..\' cx s:»r-J'" ~'J...e 0~l,)~C.,. W~e.0"':;,fA}t~

C RESPINGOS~ Glóbulos de metal de adição transferidos durante a soldagem e aderidos à superfície do metal de~ase ou a zona fundida já solidificada.

SOBREPOSiÇÃOExcesso de metal da zona fundida, sobrepostos ao metal de base na margem da solda, sem estarfundido ao metal de base (fig. 23) (") , N\ \ IJJ.;L ;: '/

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FIGURA 23 - Sobreposição

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P~TBUSCONSULTORIA EM

CONrROlf DA QUALIDADE

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MÓDULO 02 - TERMINOLOGIA DA SOLDAGEME DAS DESCONTINUIDADES

RECHUPE DE CRATERAFalta de metal resultante a contração da zona fundida, localizada na cratera do cordão de solda(fig. 21)

FIGURA 21 - Rechupe de Cratera

t (( C (~)!RECHUPE INTERDENDRíTRICOVazio alongado situado entre dentridas da zona fundida.

REFORÇO EXCESSIVOExcesso de metal da zona fundida, localizado na face da solda (fig.22)

FIGURA 22 - Reforço Excessivo

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Referência Bibliográfica FBTS Revisão 04 Fev.200940

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CONTROLE DA QUALIDADE

CONSULTORIA - TREINAMENTO - INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOLDAGEM NíVEL 1

MÓDULO 02 - TERMINOLOGIA DA SOlDAGEME DAS DESCONTINUIDADES

SOLDA EM ÂNGULO ASSIMÉTRICASolda em ângulo, cujas pernas são significativamente desiguais em desacordo com a configuraçãode projeto (fig.24)

FIGURA 24 - Solda em Ângulo assimétrico

TRINCADescontinuidade bidimensional produzida pela ruptura local do material.

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TRINCA DE CRATERATrinca localizada na cratera do cordão de solda, podendo ser:

a) Longitudinal (fig.25a)b) Transversal (fig.25b)c) Em estrela (fig. 25c)

FIGURA 25 - Trinca de Cratera

TRINCA INTERLAMELARTrinca em forma de degraus, situados em planos paralelos a direção de laminação, localizada nometal de base, próxima a zona fundida (fig. 26). r Pt ~ ~\. ra Çj.j'r;::/·S.l+b-~

TRINCA EM ESTRELATrinca irradiante de tamanho inferior a largura de um passe da solda considerada (ver trincairradiante).

Referência Bibliográfica FBTS Revisão 04 Fev.200941

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P~TllUS MÓDULO 02 - TERMINOLOGIA DA SOlDAGEMCONSlH,TORIA EM

CONTROU DII QUALIDADE E DAS DESCONTINUIDADES

FIGURA 26 - Trinca Interlamelar

TRINCA IRRADIANTEConjunto de trincas que partem de um mesmo ponto podendo estar localizada:

a) Na zona fundida (fig. 27a);b) Na zona afetada termicamente (fig. 27b);c) No metal de base (fig.27c).

FIGURA 27- Trinca Irradiante

(--AJJ 'çJ'''') (x i~/~ 1.. '

TRINCA LONGITUDINALTrinca com direção aproximadamente paralela ao eixo longitudinal do cordão de solda, podendoestar localizada:

a) Na zona de ligação (fig.28b);b) Na zona afetada termicamente (fig. 28c);c) No metal base (fig. 28d).

FIGURA 28 - Trinca longitudinal

TRINCA NA MARGEMTrinca que se inicia na margem de solda, localizada geralmente na zona afetada termicamente.(fig. 29).

Referência Bibliográfica FBTS Revisão 04 Fev.200942

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MÓDULO 02 - TERMINOLOGIA DA SOlDAGEME DAS DESCONTINUIDADES

P~TRUSCONSULTORIA EM

CONTROLE DA QUALIDADE

FIGURA 29 - Trinca Margem

TRINCA NA RAIZTrinca que se inicia na raiz da solda podendo estar localizada:

a) Na zona fundida (fig.30a);b) Na zona afetada termicamente (fig.30b).c) No metal base (fig.33c).

FIGURA 30 - Trinca na Raiz

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TRINCA RAMIFICADAConjunto de trincas que parte de uma trinca podendo estar localizado:

a) Na zona fundida (fig. 31a);b) Na zona afetada termicamente (fig. 31b);c) No metal base (fig. 31c).

FIGURA 31 - Trinca Ramificada

Referência Bibliográfica FBTS Revisão 04 Fev.200943

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MÓDULO 02 - TERMINOLOGIA DA SOlDAGEMCONfROlE 'M QUALIDADE E DAS DESCONTINUIDADES

TRINCA SOB CORDÃOTrinca localizada na zona afetada termicamente não se estendendo a superfície da peça (fig. 32).

FIGURA 32 - Trinca Sob cordão

TRINCA TRANSVERSALTrinca com direção aproximadamente perpendicular ao eixo longitudinal do cordão de soldapodendo estar localizada:

a) A zona fundida (fig.33a);b) Na zona afetada termicamente (fig.33b);

FIGURAS 33 - Trinca Transversal

Referência Bibliográfica FBTS Revisão 04 Fev.200944

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CONTROLE DA QUALIDADE

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MÓDULO 02 - TERMINOLOGIA DA SOlDAGEME DAS DESCONTINUIDADES

2.2- ANEXOGlossários Português-Inglês e Inglês-Português das descontinuidades.

ANEXO B - GLOSSÁRIO DE DESCONTINUIDADES

GLOSSÁRIO PORTUGUÊS-INGLÊS

Abertura de arcoÂngulo excessivo de reforçoCavidade alongadaCavidade alongada na raizChapelim (fundição)Chupagem (fundição)ConcavidadeConcavidade centralConcavidade lateralConcavidade excessivaConvexidade excessivaCrosta (fundição)Deformação angularDeposição insuficienteDesalinhamentoDesencontro (fundição)DobraDupla laminaçãoEmbicamentoEnchimento incompletoFalta de fusãoFalta de penetraçãoFissuraGota fria (fundição)Inclusão (fundição)Inclusão de areiaInclusão de escóriaInclusão metálicaInterrupção de vazamento (fundição)Lasca (forjado)Metal frio (t.mdição)Micro trincaMordeduraPenetração excessivaPerfuraçãoPoroPorosidadePorosidade (fundição)Porosidade agrupadaPorosidade alinh<JdaPorosidade varmiformeQueda de 0010 (f'•.mdição)Rabo de rato (fundição)Rechupe (fundição)Rechupe de crateraRechupe interdendriticoReforço excessivoRespingos

- are strike- bad reinforcement angle- elongated cavity- hollowbead- chaplet- shrinkage cavity- concavity- root concavity- shrinkage groove- excessive concavity- excessiva convaxity- saab- angular misalignment- inCOmpletely filled groove- linear misalignment, high-Iow- shift-Iap• lamination- angular misaJignment- underfiJl, rnísrun- Iack of fusion. incomplete fusion- lack of penetration, inadequate penetration- crack, fissure- cold shut• msert• sand inclusion- sla9 inclusion• metallic incíusion- shut metal-seam- shutmetal- micro crack- undercut- excessiva penetration• bum through, excessiva melt through- gas pore- gas pocket, porosity, blow hoJe• porosity- c1ustered porosity• linear porosity- wollTl-hole- crusn- rat tail- shrinkage eavity- crater pipe• interdendritic shrinkage- excessiva reinfon:ement- spatter

Referência Bibliográfica FBTS Revisão 04 Fev.200945

Page 88: CURSO INSPETOR SOLDAGEM N1.pdf

Segregação (fundição, forjamento, laminação)SobreposiçãoSolda em ângulo assimétricaTrincaTrinca de crateraTnnca de contração (fundição)Trinca em estrelaTrinca interlamelarTrinca irradianteTrinca longitudinalTrinca na margelT!Trinca na raizTrinca ramificadaTrinca sob cordãoTrinca transversalVeio (fundição)

- segregation- overíap- assymetrical fillet weld- crack- crater crack- hot tear- star crack- lamellar tearing- radiating crack- longitudinal crack- toe crack- roer cracs- branching crack- underbead erack- transverse crack- veining, fin

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P~TIiUS MÓDULO 02 - TERMINOLOGIA DA SOlDAGEMCONSULTORIA EM

(ONfROL! DA QUAl.IDADE E DAS DESCONTINUIDADES

Glossário Inglês - PortuguêsAngular misalignmentAre strikeAssymetrical fillet weldBad reinforcement angleBlow holeBranching crackBum throughChapletClustered porosityCold shutConcavityCrackCrater crackCrater pipeCrushElongated cavityExcessive concavityExcessive convexityExcessive melt throughExcessive penetrationExcessive reinforcementFinFissureGas pocketGas poreHigh-IowHollowbeadHottearInadequate penetratlonIncompleta fusionIncomplety filled groove insuficienteInsertInterdendritic shrinkageLack offusion

- embicamento, defonnação angular- abertura de arco- solda em ángulo assimétrica- ângulo excessivo de reforço- porosidade- trinca ramificada- perfuração- chapelim (fundição)- porosidade agrupada- gota fria (fundição)- concavidade- trinca- trinca de cratera- rechupe de cratera- queda de bolo (fundição)~ cavidade alongada- concavidade excessiva- convexidade excessiva- perfuração- penetração excessiva- reforço excessivo- veio (fundição)- trinca, fissura- porosidade- poro- desalinhamento- cavidade alongada na raiz- trinca de contração (fundição)- falta de penetração- falta de fusão- deposição- inclusão (fundição)- rechupe interdéndrítico- falta de fusão

Referência Bibliográfica FBTS Revisão 04 Fev.200946

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~Pf..TRUSCONSULTORIA EM

CONTROLE DA QUALIDADE

CONSULTORIA - TREINAMENTO -INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOlDAGEM NíVEL 1

MÓDULO 02 - TERMINOLOGIA DA SOlDAGEME DAS DESCONTINUIDADES

l.ack cf penetrationLamellar tearingLaminationLapLinear misalignmentLinear porosityLongitudinal crackMetallic inclusionMicro crackOverlapPorosityRadiating cracxRat tailRoot concavityRoot crackSand inclusionScabSeamSegregationShiftShrinkage cavityShrinkage grooveShut metalSlag inclusior.SpatterStar crackTransverse crackUnderbead crackUndercutUnderfillVeiningWormhole

- falta de penetração- trinca interlamelar- dupla laminação (laminação)- dobra (laminação, forjamento)- desalinhamento- porosidade alinhada- trinca longitudinal- inclusão metálica- micro-trinca- sobreposição- porosidade- trinca írradiante- rabo de rato (fundição)- concavidade central- trinca de raiz- inclusão de areia (fundição)- crosta (fundição)- lasca (forjamento, laminação)- segregação (fundição, forjamento, laminação)- desencontro (fundição)- rechupe, chupagem (fundição)- concavidade lateral- metal frio, interrupção de vazamento (fundição)- inclusão de escória- respingo- trinca na margem- trinca transversal- trinca sob cordão- mordedura- enchimento incompleto- veio (fundição)- porosidade vermiforme

Referência Bibliográfica FBTS Revisão 04 Fev.200947

Page 90: CURSO INSPETOR SOLDAGEM N1.pdf

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Page 91: CURSO INSPETOR SOLDAGEM N1.pdf
Page 92: CURSO INSPETOR SOLDAGEM N1.pdf

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Page 93: CURSO INSPETOR SOLDAGEM N1.pdf

CONSULTORIA - TREINAMENTO - INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOlDAGEM NíVEL 1

MÓDULO 03 - SIMBOLOGIA DA SOlDAGEM E ENDP~TRUSCONSULTORIA EM

CONTROLE DA QUALIDADE

íNDICE PÁGINAS

SIMBOLOGIA DE SOLDAGEM E END 01/25

1. INTRODUÇÃO2. POSICIONAMENTO DOS SIMBOLOS3. SIMBOLOS BAslCOS DE SOLDA4. SiM BOLOS SUPLEMENTARES DE SOLDA5. REPRESENTAÇÃO DOS SiM BOLOS6. DIMENSIONAMENTO DAS SOLDAS7. SIMBOLOGIA DE ENSAIOS NÃO-DESTRUTIVOS

01/0102/0303/0405/0505/0606/1920/25

Referência Bibliográfica FBTS - Revisão 04 Fev.2009

Page 94: CURSO INSPETOR SOLDAGEM N1.pdf

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Page 95: CURSO INSPETOR SOLDAGEM N1.pdf

CONSULTORIA - TREINAMENTO - INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOlDAGEM NíVEL 1

MÓDULO 3 - SIMBOLOGIA DA SOlDAGEM E ENDP~TRUSCONSUL TORJA EM

CONTROI.E DA QUAUOADf'

SIMBOLOGIA DE SOLDAGEM E END

1. INTRODUÇÃOOS Símbolos de Soldagem constituem um importante meio técnico em engenharia para transmitirinformações. Os símbolos fornecem todas as informações necessárias á soldagem, tais como:geometria e dimensões do chanfro, comprimento da solda, se a solda deve ser executada nocampo, etc. este item se baseia nas formas AWS A2.1,AWS f.l2.Ã e NBR-58I4, que tratamespecificamente deste assunto. -

A figura1 mostra os locais padronizados para os vários elementos de um símbolo de soldagem.

Figura 1 - localização dos elementos no símbolo de soldagem

F---..,." S1MBOlO DE PERfiL EXfE~

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LEGENDA: ~~~o)_ . I) ~L.l>P, 11,,:0

T = Especificação, processo ou outra referencia; li\l~

S = Profundidade de preparação do ~hanfro; Dimensão ou resistência para determinadas sOldas.~(E) = Garganta efetiva li o. 0a",e~l\~) .1Itr' .f(N) = Numero de soldas por pontos ou de soldas por projeção; It,fo O2 = Símbolo básico de solda ou referencia de detalhe de solda a ser consultado; \ ,- <,_--...R = Abertura de raiz ou altura do enchimento para soldas de tampão ou fenda; :r-_.,... .•.•A = Ângulo de chanfro, incluindo o ângulo do escareado para soldas de tampão; G.t;F = Método de acabamentoL = Comprimento de soldaP = Espaçamento entre centros de soldas descontinua

_~-:J) ;'L,_ ?~~VX'"'.. {J)lefo

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-+ SOLI)A EM TODO O OONTORNO

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ráfica - FBTS Revisão 04 Fev. 2009

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Page 96: CURSO INSPETOR SOLDAGEM N1.pdf

~P~TRUSCONSUl TORtA EM

CONTROU'. nA QI.JAtIOAOF.

A figura abaixo ilustra o posicionamento dos símbolos de soldagem.. ~o

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CONSULTORIA - TREINAMENTO - INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOlDAGEM NíVEL 1

MÓDULO 3 - SIMBOLOGIA DA SOlDAGEM E END

2. POSICIONAMENTO DOS SIMBOLOSOs símbolos de soldagem são posicionados acima ou abaixo da linha de referência, dependendoda localização da seta em relação à junta, a saber:

• Símbolo abaixo da linha de referência corresponde a uma solda realizada no mesmolado que a seta aponta.

• Símbolo acima da linha de referência corresponde a uma solda realizada do lado opostoao que a seta aponta.

-,~.)Figura 2- Exemplos do posicionamento dos símbolos de soldagem I?ali soldas realizadasem apenas um lado da junta. .~

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B) ~;.:-Y_\"'~~<-~_:"~-i"'~·"'"'-'- ....} ~.~---J-...ou

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Sl.bo1oa

NOTA:Solda envolvendo operações em ambos os lados da junta, possuem símbolo nos dois lados dalinha de referência. (ver figo 3)

Referência Bibliográfica - FBTS Revisão 04 Fev. 2009

2

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CONSULTORIA - TREINAMENTO - INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOlDAGEM NíVEL 1

MÓDULO 3 - SIMBOLOGIA DA SOlDAGEM E ENDP~TRUSCONSULTORIA EM

CONTROLE DA QUAliDADE

Figura 3 - exemplos do posicionamento do símbolo de soldagem para solda realizada emambos os lados da junta. {...-

~V'~C;.~C~'I:::f.

Soldn desejada 51mbolo

3. SíMBOLOS BÁSICOS DE SOLDAA simbologia básica referente á soldagem, divide a solda em: solda em chanfro, solda em ângulo,solda de fechamento ou de aresta, solda de suporte e outros tipos de solda. Em geral, os símbolossão semelhantes à configuração da solda a ser realizada.

Os símbolos de solda em ângulo, soldas em chanfro em meio V, em K, em J e com uma faceconvexa e soldas de fechamento ou de arestas entre uma peça curva ou flangeada e uma peçaplana são, sempre indicados com uma perna perpendicular à esquerda do símbolo. A figura 4apresenta os desenhos dos símbolos básicos de soldagem, os quais , na pratica, podem serapresentados por meio de um esquadro e alguns gabaritos correspondentes.

Referência Bibliogréfica - FBTS Revisão 04 Fev. 2009

3

Page 98: CURSO INSPETOR SOLDAGEM N1.pdf

CONSULTORIA - TREINAMENTO - INSPEÇÃOPURUS CURSO INSPETOR DE SOLDAGEM NíVEL 1

CON;~~~.~\;~~l~Ai~ADE MÓDULO 3 - SIMBOLOGIA DA SOLDAGEM E END

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Figura 4- símbolos básicos de solda

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Referência Bibliográfica - FBTS Revisão 04 Fev. 2009

4

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CONSULTORIA - TREINAMENTO - INSPEÇÃOCURSO INSPETOR, DE SOlDAGEM NíVEL 1

MÓDULO 3 - SIMBOLOGIA DA SOlDAGEM E ENDPURUSCOHSUl TORIA P!t4

CONTROLE DAC::ZUAllOAOE

4. SíMBOLOS SUPLEMENTARES DE SOLDAOs símbolos suplementares são aqueles que detalham ou explicam alguma característica docordão de solda. Em geral, são representados na linha de referência junto à linha de chamada. Afigura 5 apresenta os símbolos suplementares de solda.

Figura 5 - Símbolos suplementares

SOlDA DE lJ.t COBRE-JUNTA ~RflLSOLDII EM ~DA LADO COM INSERTO

TODO PROJEçAoNO CONSUMlvEl ECONTORNO CAMPO LADO OPOSTO (QUADRADO) ESPAÇADOR JoNElADO C~ CÓNCAVO

~ /'-~

p-r -- - -<- '\ \ \

P5. REPRESENTAÇÃO DOS SíMBOLOS:

A linha de referência é um elemento de um símbolo da solda, caracterizado por um traço horizontalque serve de suporte para as informações a respeito de soldagem. Conforme a sua localização,acima ou abaixo da linha de referencia, os símbolos utilizados indicam ações diferentes.

(a)

300»)---17(b) .rI

A linha de referência deve está na horizontal e a linha de chamada deve fazer um ângulo de 60°como representado na figura 6.

Figura 6 - Representação das Linhas

(b) Linha de chamada "quebrada", é utilizada quando temos um membro especifico da junta a serchanfrado, está aponta para o referido membro. (Ver figura 7).

OBS: A norma ANSI/AWS A2,4 estabelece ainda que alinha de chamada não precise serquebrada nas seguintes situações:

1) Quando for óbvio o membro a ser chanfrado; e ou2) Quando houver opção de chanfrar um ou outro dos membros que compõem a junta.

Referência Bibliográfica - FBTS Revisao 04 Fev. 2009

5

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.~Pç::_TRlISCONSULTORIA EM

CONTROl.l.'. DA QUAUOAOf:

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MÓDULO 3 - SIMBOLOGIA DA SOlDAGEM E END

Figura 7 - Exemplos de aplicações de seta quebrada

Vista lateral Vista de frente

Vista de frente

Vista lateral Vista de frente

Referências, tais como: especificações, processos de soldagem, número do procedimento,direções e outros dados, quando usados com um símbolo de soldagem, devem ser indicados nacauda dos símbolos. Se tais referências não são usadas, a cauda poderá ser dispensada (figura8).

Figura 8 - emprego da cauda no símbolo

MIG Procedimento - 057

Referência Bibliográfica - FBTS Revisão 04 Fev. 2009

6

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1

CONSULTORIA - TREINAMENTO - INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOlDAGEM NíVEL 1

MÓDULO 3 - SIMBOLOGIA DA SOlDAGEM E ENDPURUSCONSUL TORtA EM

CONTR()I.f. DA QUAUDÁDF.

6. DIMENSIONAMENTO DAS SOLDASAs dimensões da solda são representadas por números colocados ao lado do símbolo ou dentrodele e indicam a altura da perna da solda, a profundidade ou ângulo do chanfro a ser feito, aabertura da raiz, a penetração de solda ou garganta efetiva, o comprimento e o espaçamento docordão de solda.

A seguir veremos alguns exemplos práticos do dimensionamento de juntas soldadas.

6.1- JUNTAS DE ÂNGULO-SOLDA EM ÂNGULOa) A penetração da raiz da solda em ângulo virá indicada entre par~es.

(U>.\.V . j'( riFigura 9- Dimensionamento P!lr~fltas de ângulo com ~pl(uas em ~guIO.

9 ~ c,pv""" _Il< ~p.',~ / 'J~t Qo :LO rf1'~.}

~~ (8) ~s-;;;;....-t10

10

Solda desejada Slabolo

b) As pernas da solda estão indicadas ao lado esquerdo do símbolo de solda em ângulo.

c) No caso de pernas desiguais, os valores serão indicados.

Fígura 10- Dimensionamento de soldas comJ~~s desi~.vro ,~,.

?e~~ $'~, (6~

Solda desejada St.bolo

d) A abertura da raiz em todos os tipos de solda deve ser representada dentro do símbolode solda (figura 11).

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7

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8

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Ut)I:t):t)~l)t),t)

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P~TRlISCONSULTORIA EM

CON1'R,Ol.f. lM QUAUDADE

CONSULTORIA - TREINAMENTO - INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOLDAGEM NíVEL 1

MÓDULO 3 - SIMBOLOGIA DA SOLDAGEM E END==================================" \-.

Figura 11 - exemplos de dimensionamento da abertura da raiz

rnt\

,...- __ 1..2L

S01J)A DESEJADA slMBoLO

~ O ~43.0S01J)A DESEJADA

e) As dimensões de uma solda descontínua são indicadas à direita do símbolo, Indica-seprimeiro o comprimento da solda, e a seguir o espaçamento entre os centros destas.(figura 12),

Figura 12 - Dimensionamento 9~t!lma solda descontínua!I

L = comprimento da solda (Ienght)

P = espaçamento entre centros de solda (Iitch)

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I'.

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CONTROLE DA QOAUOAOE'

6.2- JUNTAS DE ÂNGULO-SOLDAS EM CHANFROS

Figura 13 Ae 13 B - Exemplos de dimensionamento de soldas em chanfrooi'

':)(f-r§' \ (,~

\~' l-i(.. ~~

.)r_-.J.._- . 9(2)

t>P'\ "~'

CA)

1510

8(10)

S1H80LO

(B)

51MBoLO

NOTAS:1) Observar que a profundidade de preparação do bisei vem à esquerda da penetração da

junta, e sem parênteses.

2) Nas soldas em chanfro a penetração da juta e a dimensão da solda são idênticas.

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9

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.~P~T'UISCONSULTORIA EM

CDNTROt.r: DA QUAUDADIE

8(10)

L):,t)[}t)t)':t)t)'t,)

t),t)11)(1)(.o(l)Itl)(j)

Cl)Oe(t)(O(t)

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UU~OD~'!l),t)

(1)

~

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MÓDULO 3 - SIMBOLOGIA DA SOlDAGEM E END

6.3- JUNTAS DE TOPO

Figura 14 - Exemplo de dimensionamento de soldas em chanfro

SOLDA DESEJADANOTAS:

1)2)

3)

10(12)

SIMBoLO

A dimensão da solda é indicada entre parênteses à esquerda do símbolo de solda.A profundidade de preparação do bisei é indicada à esquerda da dimensão da solda, forados parênteses.Para juntas com chanfros, simples ou duplos, quando não houver indicação quanto àdimensão da solda e à profundidade de preparação do bisei, significa que a solda deveráser executada com penetração total (ver figura 15A e 158).

Figura 15 - exemplos de dimensionamento de soldas em chanfro com penetração total.

(A) ( ~

f ?f ~ +S1MBoLO

(8)

SOLDA DESEJADA ,,..L_.....;..::. StMBOlD

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10

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CONTfC.OI.E PAQUAI.lDAOF.

6.4- JUNTAS DE ÂNGULOS-SOLDAS EM ÂNGULOS DESCONTINUAS

Figura 16 - exemplo de~ensionamento para símbolos de solda descontinuac.rr"''-

S<;:)J:. -\:P tt da SOlda~

~~ -~~..-----

,Localiz.lll soldas nas I"

extremidades da junta

/~~~~gS(mbolo

A

Solda desejada

Comprimento e espaçamento dosi_r_ntos de solda

descontinua

Lac;alizar solda. nasextremidades di' junta

B

1 I

Localiul"soldas NS

51mbolo

1-5--5-1Solda dese;adII

Comprimento e espaçamento dmincrementos de soldadescontínua çoinc;idente

c

l.ocali zar soldas nasextremidades da ;unt. loc:alizar soIcÃs nas

~-I-+-3 ---f-- -+-3 - -t-i- , I;;~'~;~S'mbolo

Solda deseJ-Sa

Comprimento e espaçamento dosIncrementol de SOldadeIcont (nua Inurcalada

-tO--10-

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11

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CON1"ROU3 DA QUAUDAOE

6.5- JUNTAS DE ÂNGULO EM "L" E EM "T" SOLDAS EM ÂNGULO COMBINADA,COMSOLDA EM ÂNGULO

Figura 17 - Exemplos de dimensionamento de soldas em chanfro combinadas com sold~sem ângulo .,,'f.J

0"'",l'~'•. 1;

30° "'I.•••'12

SOLDA DESEJADA

12

SOLDA DESEJADA

(A)SIMIIOLO

..:r _(5) sr~1l0W

....--- _.~ ("J ('J" Dr &G<\]1 (:>7 . (4\') r()

rt)

(O.ct)(.oco(!.)(1)

oI I (.A)/ (O

o(t)

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- ~ /' . ...-t-J ç~ti.<,.r. (S,.H -vc. '-'C

I~-.~..~ 6"~ :>-6.,., f.l...._À \ '''1\ iA."1 h.-0_ 5\ r-4 -• .;y::;Pv('Jr ~ '"f"- v

S lH801.O ' ,,( /I-l9' '.pfV \ ~f'J'. ~~~

NOTA: A omissão da profundidade de enchimento (1/2") indica que o enchimento é~. '\ aí~

6.7 - SOLDA DE TAMPÃO EM FURO ALONGADONeste caso a orientação, localização e todas as dimensões exceto a profundidade de enchimentosão indicadas no desenho, não sendo representados no símbolo de soldagem.

P~TRUSCONSUL TORtA EM

C".oNTROLE· DÁ -Q:UAlIDADE

CONSULTORIA - T EINAMENTO - IN$P:EÇ~OCURSO INSPET ReDESOLDAGEM N[VEL 1

MÓDULO 3 - SIM.B LOGIA DA SOLQAGEM E END

A

SOLDA DESE..JADA

2"

Figura 19 - exemplos de dimensionamento de solda de tampão em furo alongado

----t-- 11 - •••.•.--

A

518

Referência Bibliográfica - FBTS RevíStõ'64 Fé": 2009

13

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~P~_TRUSCONSUl TORIA EM

CONTROU:, J.)A;Q\.JAtIOAOE

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MÓDULO 3 - SIMBOLOGIA DA SOlDAGEM E ENDI

)~ í- ()(

6.8 - SOLDA DE FECHAMENTO OU ARESTA -'

»/-Ai. " 'r', ." ...' ; ;. r. t' i (~

Figura 20 - Exemplos de solda de fechamento ou aresta

0.09SOLDA DESEJADA

(A) Solda de aresta

, I

SíMBOLO

SOLDA DESEJADA(8) Solda de aresta S1MBOLO

SOLDA DESEJADA

CC) Solda de arestaSíMBOLO

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14

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CONntoU'. DA QUAI.1DAOE

6.9 - SOLDA POR PONTO OU PROJEÇÃO

Figura 21 - exemplo de dimensionamento para símbolos de solda por ponto ou por projeção

Seção A-A

(A) QUANT'tDADE DE SOLDAS

-L 16_

StP'.80LO

r-o-J~

SOLDA DESEJADA

. lf'<yPl~~t---r· .:;0 •..:..;:10•••••••. -'-_-<

Seção A-A

CI) DlMEII'SlIO (.Ui.tetro ela so~~)

St.'UlOLO

Seção A-A

sltm01.O

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15

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~P~TRlISCONSULTORIA EM

CON1·ROI.f: OA QUAUDAOF.

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6.10 - SOLDA DE COSTURA

Figura 22- exemplos de dimensionamento para símbolos de solda de costura,1- t---I- r-11A-

... --- ----i ---..., --- ---. . .-

A-__ 2~ 2---:::J

SOLDA DESEJADA

~-L

0.30

TSeção A-A.

(A.)DIMENSÃO (largura da solda), INCREMENTO E ESPAÇAMENTO

síMB01.0

ASOLDA DESEJADA

(1\) RESlsttNCTA DA SOUlA EM N/mm LINEAR

Seção A.-AsIMBOW

r=7---- - ---f-

1------ 1------------.,..-- ---)

A-

SOLDA 'DESEJADA

(C) DlMENSAo (largura da solda)

Seção A-A

S1MBOLO

orientação ~mo IIIOstrado DO

desenho

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16

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CONTRÓI.E DA QUAUDA,DE

6.11 - SOLDA DE REVESTIMENTO

Figura 23 - exemplo de dimensionamento para símbolos de revestimento

---l J-l/8 SOIJ)A DESEJADA

(A) ALnlRA DO UEPOSII'O

SíMBOLO~: ~f.en~, 1cn:al!zaçãc e l=odas as dimen-

soe. outras que nao a espessura do revcs-~1mer.to. d.... estar indicadas no d.s~~ho

1-2 4 2-1

~~---L

./ --"""'"SOlDA DESEJADA s!KIlOLO

(lI) LARGURA E COHPRlHEl'I-ro DO DErosI70

(11) CZIIlIlI!ICJb DIMNSlONAL

,.-~.-:r-< reduzi •.a 'abertura daraiz para 3/16" .i",.

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17

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18

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P~TRUSCONSUl TORIA EM

CONTROl.f: DA Ql..1AI.IOAOf:

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6.12 - SOLDA EM CHANFRO COM UMA FACE CONVEXA OU FACES CONVEXAS

Figura 24 - Exemplos de dimensionamento para símbolos de solda em chanfro com umaface convexa ou com faces convexas

'~ e 1tfçJ

s

rSOLDA DESEJADA SíMBOLO

(A) SOLDA EM CHANFRO ENTRE FACES CONVEXAS

SOLDA DESEJADA S1MBOLO

(B) SOLDA EM CHANFRO ENTRE UMA FACE PLANA E UMA CONVEXA

SI!:1

8SOLDA DESEJADA SIHBOLO

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MÓDULO 3 - SIMBOLOGIA DA SOlDAGEM E ENDP~TRUSCONSULTORIA EM

CONTRot.E DA QUAt.JOAOE

Continuação

s

SOLDA DI::SEJADA(D) SOWA EM CHANFRO ENI'RE UMA FACE PLANA F. t.'NA ~VEXA

stMBOLO

SOLDA DESEJADA(E) SOLDA EM CIW.'Fll.O ENTRE \JKA FACE PLAHA E Ul".A mNV2XA

sfMBOLO

SOLDA DESEJ1l1)A

(F) SOLDA EM CHüIFJlO ElmO!: UMA FAC% PLANA E UMA CONVEXA

s1HBOLO

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19

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Linha der.f.rincia

Comprimento da lIÇIo

•••• elllmilUdl

'N' /:~} I{.,;'~~o"f".me I .ncutar

/" no campo

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MÓDULO 3 - SIMBOLOGIA DA SOlDAGEM E ENDP~TRlISCONSUl TORtA EM

CONTROU'. OA Q\.JAtrDAOE

7. SíMBOlOGIA DE ENSAIOS NÃO - DESTRUTIVOSOs símbolos utilizados para representar os ensaios não destrutivos são semelhantes aos desoldagem; existem os símbolos básicos, como linha de referência, de seta, cauda, no caso dehaver um procedimento ou especificação, e os suplementares, como os suplementares, como osalgarismos indicativos da quantidade de ensaios, as siglas representativas de cada tipo de ensaio,o local onde o ensaio deve ser feito e o comprimento da secção a ser examinada.

Figura 25 - localização dos elementos no símbolo de ensaio não-destrutivos

Quantidade de.",mes

CAUO-:;1'roclecI1•••• !O_Iflcaçloou outr.,..,.rlftc:1I

)-----+-----lS-~-----l:__· .....

{l~~O i}seTA

NotllÇão do ."ame

exame I Illecull1r/'" .m todo o IlOfltofno

20

(1)~l)j)

11)

:o(1)Cf.)1)(1)(1)

11)ct)(:I)fj)CJ)d)t:t)Cf.)(:I)(:I)1:1)1:1)rJ)d)l:Il:ICf.)t:t)(:I)(:I)

Os diversos tipos de ensaios não-destrutivos são designados por letras ou siglas e aparecem naparte inferior do conjunto de símbolos. As notações empregadas seguem as normas AWS ePetrobrás.A Tabela a seguir mostra as Notações dos ensaios Não Destrutivos, segundo as normas AWS ePetrobrás.

7.1 - SíMBOLOS BÁSICOS DE ENSIOS NÃO - DESTRUTIVOSSão os seguintes os símbolos básicos empregados para os ensaios não - destrutivos em uso.

Radiografia RT RAD

Ultra-som UT US

Particulas Magnéticas MT PM

Líquido Penetrante PT LP

Teste de Estanqueldade LT ES

Inspeção Visuall Dimensional VT EV

Testes Por Pontos TP

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CONTROI.E DA QUAUOAOE

7.2 - SíMBOLOS SUlPlEMENTARES DE ENSAIOS NÃO - DESTRUTIVOSA tabela abaixo apresenta os símbolos suplementares de ensaios não - destrutivos em uso.

Figura 26 - exemplo de aplicação de símbolo indicativo da direção da penetração

. (p..fp( ~J1xlt>

I~saio a ser rea~izado Ensaio a ser rea~izado 7

em todo o contorno no campo (Nota 1) l1l( I\h(J.OJ~N\ ~ [Ó' E,fj.Q. ~

J=(-~/

7.3 - REGRAS PARA LOCALIZAÇÃO, ORIENTAÇÃO E EXTENSÃO DE ENSAIOS NÃO -DESTRUTIVOS:

a) Para especificar ensaios de solda ou partes de um equipamento onde somente ocomprimento da seção necessite ser considerada, a dimensão corresponde deve sercolocada à direita do símbolo básico, figura 27.

Figura 27 - exemplo de indicação da seção a ser parcialmente ensaiadaCotA? I1l JW.:lY \0 1)g ~ ~ O!:tO

~PH 80 '" "'~LP 10~O

NOTA: As dimensões devem ser indicadas em mm.

b) Quando o ensaio for realizado em todo o comprimento da junta não há necessidade deincluir o valor do comprimento no símbolo, figura 28.

Figura 28 - Exemplo de indicação da seção a ser totalmente ensaiada ~l'1\rQJ.)J"'O~~ -r. N\{()~,-J \Pt\..O fo~

- '\G"" \j)N'ApJp.Jl

"'~l.P~c) Quando o ensaio for realizado em menos de 100%do comprimento total da solda, a

percentagem correspondente deve ser colocada no lado direito do símbolo básico, figura29.

Referência Bibliográfica - FBTS Revisão 04 Fev. 2009

21

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22

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CON~~'6~.~lt;~~~~A~.~OAOE MÓDULO 3 - SIMBOLOGIA DA SOLDAGEM E END

Figura 29 - Exemplo de indicação da percentagem da solda a ser ensaiada

RAD25%

\ \'-----PH 50%

d) Para especificar um determinado número de ensaios a ser conduzido, o númerocorrespondente deve ser colocado ente parênteses acima ou abaixo do símbolo básico,dependendo do lado da junto a ser ensaiado, figura 30.

Figura 30 - Exemplo de indicação de número de ensaio não-destrutivos a serem realizado(no caso de RAD, o número entre parênteses indica a quantidade de filmes a seremexecutados em posição aleatória). • /'>

. '-,''i.\

") ~r J

JW)(3) \ (2)us

e) Quando não houver obrigatoriedade de executar o ensaio por um lado especifico, oposicionamento dos símbolos será na interrupção da linha de referência, figura 31.

Figura 31 - exemplo de indicação de ensaio não-destrutivo sem lado específico para serrealizado.

""----RAD--

7.4 - EXEMPLOS DE INDICAÇÕES DE ENSAIOS NÃO - DESTRUTIVOS E SEUSSIGNIFICADOSOs exemplos a seguir (figura 32) ilustram a utilização dos símbolos de ensaios não-destrutivos comos diversos elementos que os compõem.

Referência Bibliográfica - FBTS Revisão 04 Fev. 2009

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MÓDULO 3 - SIMBOLOGIA DA SOLDAGEM E ENDP~TRUSCONSULTORIA EM

CONTROi,f. l)A QUAt.lD40f:

Figura 32 - exemplo de símbolos de ensaios não-destrutivos___ I

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Referência Bibliográfica o FBTS Revisão 04 Fev. 2009

23

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P~TRUSCONSULTORIA EM

CONTRon ()A QUAI.IOADE

CONSULTORIA - TREINAMENTO - INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOLDAGEM NíVEL 1

MÓDULO 3 - SIMBOLOGIA DA SOLDAGEM E END

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E.F.G.H.I.

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SIGNIFICADO DOS SíMBOLOS DE END APRESENTADOS NA FIGURA 32.Radiologia do lado da seta em toda a extensão da junta;Partículas magnéticas sem lado específico em toda a junta;Ensaios combinados de partículas magnéticas e liquido penetrante do lado oposto à setaem toda extensão da junta;Ensaios combinados de ultra - som e radiografia do lado da seta e ensaio visual do ladooposto à seta em toda extensão da junta;Partículas magnéticas realizadas em 100 mm da extensão soldada, do lado oposto à seta;Liquido penetrante realizado em 200 mm da extensão soldada, do lado da seta;Radiografia em 25% da extensão soldada, do lado oposto à seta;Partícula magnética em 50% da extensão soldada, do lado da seta;Radiografia, em número de cinco filmes em posições aleatórias a ser realizadas do ladooposto à seta;Ultra-Som, em número dedois, a ser realizado do lado da seta;Partículas magnéticas, em todo o contorno da peça, a ser realizadas no lado da seta, emconformidade com o procedimento 03;Ultra-som, em todo o contorno da peça a ser realizado do lado oposto à seta, emconformidade com o procedimento 254;Ultra-som, em numero de dois, sem lado especifico, em conformidade como procedimento376;Ensaio visual em toda a extensão soldada, a ser realizado do lado da seta e líquidopenetrante em 50 mm da extensão soldada, a ser realizada do lado oposto da seta;Teste por pontos, sem lado específico, em conformidade com o procedimento 137;Teste de estanqueidade, a ser realizado do lado da seta em extensão soldada.

7.5 - EXEMPLOS DE COMBINAÇÃO DE SíMBOLOS DE END COM SíMBOLOS DESOlDAGEM

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Referência Bibliográfica - FBTS Revisão 04 Fev. 2009

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MENTO - INSPEÇÃO__ ..w.n,SOINSPETOR O SOlDAGEM NíVEL 1

GIA DA SOlDAGEM E ENDP~TRUSCONSULTORIA EM

CON1·Ról.E DA QVAUOADJ;.'"

25

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EXEMPLO A:18 operação: soldagem do chanfro em "V'do lado da seta com solda de suporte pelo ladooposto;28 operação: Realizar ensaios de partículas magnéticas em ambos os lados em toda extensãoda junta soldada.

EXEMPLOS B:1a operação: Soldagem do chanfro em "X";2a operação: Realizar ensaio por ultra - som em ambos os lados em toda extensão da juntasoldada.

EXEMPLO C:18 operação: Soldagem de chanfro em "V" do lado oposto a seta;28 operação: Realizada ensaios combinados, visual e radiográfico pelo lado a seta em toda aextensão da junta soldada.

EXEMPLO D:18 operação: Soldagem do chanfro em "V" do lado da seta:28 operação: Após goivagem, realizar a soldagem do chanfro em "U" pelo lado oposto à seta:38 operação: Realizada ensaio por ultra - som do lado oposto à seta em toda a extensão dajunta soldada. I'P ::f.N!J r&.CC>rV~-I Fr:. ~ vIVI C~A-N.çW .

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EXEMPLO E: i: .. +- éo. 'lAe; ((; (1a operação: Soldagem do c anfro em "V" do lado da seta;28 operação: Após goivag m, realizada ensaio de líquido penetrante pelo lado oposto à setaem toda a extensão da junta soldada;3a operação: Soldagem do chanfro em "U" do lado oposto à seta;48 operação: Realizar ensaio combinados, visual e radiográfico do lado da seta em todaextensão da junta soldada.

EXEMPLO F:18 operação: Soldagem do chanfro em "K";28 operação: Realizar ensaio de partículas magnéticas, em 50 mm da extensão soldada, emambos os lados, conforme procedimento 253.

Referência Bibliográfica - FBTS Revisão 04 Fev. 2009

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CONSULTORIA - TREINAMENTO -INSPEÇÃOCURSO INSPETQRDE SOLDAGEM NivEL 1M6DOL004 ....PROCESSO DE SOLDAGEM

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CONSULTORIA-TREINAMENTO -INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOlDAGEM NíVEL 1MÓDULO 04 - PROCESSO DE SOlDAGEM

P~TRUSCONSULToRIA EM

CONTROLE DA QUALIDADE

íNDICE PÁGINAS

PROCESSO DE SOLDAGEM 01162

1- SOLDAGEM COM ELETRODO REVESTIDO2- SOLDAGEM A ARCO SUBMERSO3- SOLDAGEM TIG4- SOLDAGEM MIG/MAG5- SOLDAGEM A ARCO COM ARAME TUBULAR6- SOLDAGEM POR ELETROESCÓRIA7- SOLDAGEM ELETROGÁS8- SOLDAGEM A GÁS9- DESCONTINUIDADES INDUZIDAS PELOS VÁRIOS PROCESSOS10- PROCESSOS DE CORTE11- EQUIPAMENTOS E TÉCNICAS DE PRÉ E PÓS - AQUECIMENTO E DE

TRATAMENTO TÉRMICO

01/0607/1213/1819/2526/3132/3738/4243/4849/4949/57

57/62

Referência Bibliográfica FBTS - Revísão 04 Fev. 2009

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CONTROLE DA QUALIDADE

CONSULTORIA - TREINAMENTO -INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOLDAGEM

MÓDULO 04 .•PROCESSOS DE SOLDAGEM

PROCESSOS DE SOLDAGEM

Este capítulo abordará os fundamentos dos principais processos de soldagem, os equipamentos econsumíveis utilizados em cada um, bem como suas aplicações e limitações. _ \,.~ (Jl e.; ~(J::,rv ~

~1- SOLDAGEM A ARCO COM ELETRODO REVESTIDO (SMAW) _ L..(JM tf'ltxf!.e.O

1.1- DEFINiÇÃO ,- __ 2(V)~(2.J-.d~~I)~ç ~C,.

A soldagem a arco com eletrodo revestido é um processo que produz a coalescência entre metais J'M '\€.OJ.A1 S.pelo aquecimento e fusão destes com um arco elétrico estabelecido entre a ponta de um eletrodo_ _ .....çrevestido e a superfície do metal de base na junta que está sendo soldada. - fAa~\P-o(l /-'I ~~

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1.2- FUNDAMENTOS DO PROCESSO Po'0ru~ \ (JC(7 t ,-.~O processo de soldagem ao arco elétrico com eletrodo revestido (SAER) é a união de metais pelo &\(;í N#vWaquecimento oriundo de um arco elétrico estabelecido entre a ponta de um eletrodo revestido e ~ - _superfície do metal de base, na junta que está sendo soldada. _ T ~-f"\ \..~ ~

O metal fundido do eletrodo é transferido através do arco elétrico até a poça de fusão do metal debase, formando assim o metal de solda. _ El..6-r A!} tx;> R.;:::.V~\\ ~

Uma escória líquida de densidade menor do que a do metal líquido, que é formada do revestimentodo eletrodo e das impurezas do metal de base, sobrenada a poça de fusão protegendo-a dacontaminação atmosférica. Uma vez solidificada, esta escória controlará a taxa de resfriamento dometal de solda já solidificado. O metal de adição vem da alma metálica do eletrodo (arame) e dorevestimento que em alguns casos é constituído de pó de ferro e elementos de liga (ver Figura. 1)

CJOrJl-l6<A..~ o V\A6l S Ur~ ~ ~~ í\J/);,tlL..AIL

tA? 1<; A soldagem com eletrodo revestido é o processo de soldagem mais usado de todos que falaremos,I . devido à simplicidade do equipamento, à qualidade das soldas, e do baixo custo dos equipamentos

e dos consumíveis. Ele tem grande flexibilidade e solda a maioria dos metais numa grande faixa deespessuras. A soldagem com este processo pode ser feita em quase todos os lugares e emcondições extremas. A soldagem com eletrodo revestido é usada extensivamente em fabricaçãoindustrial, estrutura metálica para edifícios, construção naval, carros, caminhões, comportas eoutros conjuntos soldados.

Figura 1 - Região do Arco na Soldagem Com Eletrodos revestidos

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Metal deBase

Referência Bibliográfica FBTS - RevisAo 04 Fev. 2009

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alternada (transformador). No caso de corrente contínua, a polaridade deve ser escolhgía conforme ."~~.,<tA .!Ii"a exigência do serviço: 'PJ'I,C D.; 6l.5 \ "-t0 ~ >J ') ~j(j()J''("\ \ \) t} ()J.J...I.:> 1"'0\Af'J,.~r'('V::: r ,J\3Gur' :w

a) Corrente continua - polaridade direta (CC-), o eletrodo é ligado ao pólo negativo da almáquina e tem-se uma maior taxa de deposição _e menores lro!undidade.s, d,e.\' r -r r~)r,\ n \Jf\ "'.penetração. íV,;lJ(:!2. b '\- , for,irr; E0:,l&U '\)~ •Jo . :.f.\ll00 (t1-k0V'i \ ,i~"" > 'lJi1

b) Corrente continua - polaridade inversa (CC+), o eletrodo positivo e a peça negativa. (DCom essa configuração, são obtidas maior penetração e menores taxas de fusão doeletrodo. .~

c) Corrente alternada (CA) - a polaridade alternada a cada inversão da corrente. Com ti)este tipo de configuração, a geometria do cordão será intermediária àquela obtidaem CC+ e CC-o t:I)

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CONTROl.E DA QUALIDADE

CONSUL TORIA - TREINAMENTO - INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOLDAGEM

MÓDULO 04 - PROCESSOS DE SOLDAGEM

1.3- EQUIPAMENTOS DE SOLDAGEMComo mostrado na figura abaixo, o equipamento consiste de uma fonte de energia, cabos deligação, um porta eletrodo, um grampo (conector de terra), e o eletrodo.

Fonte de energia - A fonte de energia pode ser de corrente contínua (geradores ou retificador) ou

Cabos de soldagem - São usados para conectar a porta eletrodo e o grampo à fonte de energia.Devem ser flexíveis para permitir fácil manipulação. Eles fazem parte do circuito de soldagem econsistem de vários fios de cobre enrolados juntos e protegidos por um revestimento isolante eflexível. Os cabos devem ser mantidos desenrolados e sem emendas.

Porta eletrodo - O porta eletrodo serve para a fixação e energização do eletrodo. É fundamental acorreta fixação e boa isolação dos cabos para que os riscos de choque sejam minimizados. Asgarras devem estar sempre em bom estado de conservação, de modo a evitar os problemas desuperaquecimento e má fixação do eletrodo, que pode se soltar durante a soldagem.

Grampo (Conector de Terra) - É um dispositivo para conectar o cabo terra à peça a ser soldada.

Figura 2 - Equipamento para Soldagem com Eletrodo Revestido

PortaEletrodo

Alicate de Eletrodo

Eletrodo Ligação ao

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Referência Bibliográfica FBTS - Revisão 04 Fev. 2009

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CONSULTORIA,..,.TREINAMENTO - INSPEÇÃOCURSO INSPETORDE SOLDAGEM

MÓDULO 04 • PROCESSOS DE SOLDAGEMP~TRUSCONSUL TOR.IA eM

CONTROLE DA QUALIDADE

1.4- CONSUMíVEIS - ELETRODOSO eletrodo revestido tem varias funções importantes no processo de soldagem. Ele estabelece oarco e fornece o metal de adição para solda. O revestimento do eletrodo tem as seguintes funçõesdurante o processo de soldagem: Funções Elétricas, Físicas e Metalúrgicas-Função elétrica de isolamento e ionização

a) Isolamento - isola a alma do eletrodo evitando aberturas de arco laterais, orientando oarco para o local de interesse.

b) Ionização - O revestimento contém silicatos de Na e K que ionizam a atmosfera doarco. O que facilita a passagem da corrente elétrica, dando origem a um arco elétricoestável.

Funções físicas e mecânicasa) Fornecem gases para a formação da atmosfera protetora das gotículas do metal contra

a ação do hidrogênio da atmosfera.b) O revestimento funde e depois solidifica sobre o cordão de solda formando uma escória

de material não metálico, protege o cordão de solda da oxidação pela atmosfera normalenquanto a solda esta resfriando.

c) Proporciona o controle da taxa de resfriamento e contribui no acabamento do cordão:

Função metalúrgicaa) Introduz elementos de liga no metal de solda, alterando suas propriedades da solda. '\

Outros elementos químicos são também adicionados com o propósito de escorificar t.•..Ià:.1;a...Il..(U"'fl\fL)impurezas, desoxidar e etc. (ex: Mn, Si)

Os eletrodos revestidos são classificados de acordo com especificações de AWS (AmericanWelding society). Especificações comerciais para eletrodos revestidos podem ser encontradas nasespecificações AWS da serie AWS A5 (Ex.: AWS A5.1) Rr ç-<t . A ~ . S .

/t1"0>~. ~i~Cl<;'~1.5- CARACTERíSTICAS E APLICAÇÕESÉ importante para um inspetor de soldagem lembrar que o processo de soldagem com eletrodorevestido tem muitas variáveis a considerar. Por exemplo, ele pode ser usado numa amplavariedade de configurações de juntas encontradas na soldagem industrial, e numa amplavariedade de combinações de metal de base e metal de adição. Ocasionalmente, vários tipos deeletrodos são usados para uma solda específica. Um inspetor de soldagem deve ter conhecimentoprofundo sobre a especificação do consumível usada para o serviço, para saber como e quaisariáveis afetam a qualidade da solda.

O processo de Soldagem com eletrodo revestido pode ser usado para sQlqar em todas as ~s; NUM ~ b42õt.posições. Ele pode ser usado para soldagem da maioria dos aços e alguns dos metais não' çu& fobo';,.~ ~11ferrosos, bem como para deposição de metal de adição para se obter determinadas propriedadesou dimensões. Apresenta possibilidade de soldar metal de base numa faixa de 2 rnm até 200 mm,dependendo do aquecimento ou requisitos de controle de di~torção ~ da utilizacão. ...._\A ~Ge"'\r~ A?oQ.,e' "'(ea..tJ\~~ I eN<Gfl..G.1n: 'b6 "....

O controle da energia de soldage~urante a operação é um fator relevante em algunsmateriais, tais como aços temperados e revenidos, aços inoxidáveis e aços de baixa liga contendomolibdênio sendo também de grande importância para aplicações em baixas temperaturas.Controle inadequado da energia de soldagem durante a operação de soldagem, quando requerido,pode facilmente causar trincas ou, perda das propriedades primárias do metal de base, como aperda de resistência a corrosão em aços inoxidáveis ou mesmo a queda de capacidade deabsorção de energia ao impacto (ensaio Charpy).

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CONSULTORIA - TREINAMENTO - INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOLDAGEM

MÓDUL004-PROCESSOSDESOLDAGEMP~TRIISCONSULTORIA EM

C()NTROl.F.. DA QUAUDAOE

A taxa de deposição deste processo é pequena comparada com os outros processos dealimentação contínua. A taxa de deposição varia de 1 a 5 kg/h e depende do eletrodo escolhido.O sucesso do processo de soldagem com eletrodo revestido depende muito da habilidade e datécnica do soldador, pois toda a manipulação de soldagem é executada pelo soldador.Há quatro itens que o soldador deve estar habilitado a controlar:

• Comprimento do arco (var-ia8Rtfe-G;5-a 1,1 do diâmetrQdo eletrodo revestido}-• Ângulo de trabalho e de deslocamento do eletrodo;• Velocidade de deslocamento do eletrodo;• Técnicas de deposição de passes (passe estreito ou oscilante)• Corrente.

1.6 - PREPARAÇÃO E LIMPEZA DAS JUNTASAs peças a serem soldadas, devem estar isentas de óleo, graxa, ferrugem, tinta, resíduos doexame por líquido penetrante, areia e fuligem do pré-aquecimento a gás, numa faixa de no mínimo20 mm de cada lado das bordas e desmagnetizadas.

DESCONTINUIDADES INDUZIDAS PELO PROCESSOA solda obtida pela soldagem a arco com eletrodo revestido pode conter quase todos os tipos dedescontinuídades. A seguír estão listadas algumas descontinuidades mais comuns que, podem serencontradas quando este processo é usado.

Porosidade - de um modo geral é causada pelo emprego de técnicas incorretas (grandecomprimento do arco ou alta velocidade de soldagem), pela utilização de metal de base semlimpeza adequada ou por eletrodo úmido. A porosidade agrupada ocorre, às vezes, na abertura efechamento do arco. A técnica de soldagem com um pequeno passe a ré, logo após começar aoperação de soldagem, permite ao soldador refundir a área de início do passe, liberando o gásdeste e evitando assim este tipo de descontinuidade. A porosidade vermiforme ocorre geralmentepelo uso de eletrodo úmido.

Inclusões - são provocadas pela manipulação inadequada do eletrodo e pela limpeza deficienteentre passes. É um problema previsível, no caso de projeto inadequado no que se refere aoacesso à junta a ser soldada ou mesmo com pequenos ângulos de bisei.

Falta de Fusão - resulta de uma técnica de soldagem inadequada: soldagem rápida, preparaçãoinadequada da junta ou do material, corrente baixa demais.

Falta de Penetração - resulta de uma técnica de soldagem inadequada; soldagem rápida,preparação inadequada da junta ou do material, corrente baixa demais e eletrodo com o diâmetrogrande demais.

Concavidade e Sobreposição - são devidas a erros do soldador.

Trincas na Garganta e Trincas na Raiz - quando aparecem, demandam, para serem evitadas,mudanças na técnica de soldagem ou troca de materiais.

Trinca Interlamelar - esta descontinuidade não se caracteriza como sendo uma falha do soldador.Ocorre, quando o metal de base, não suportando tensões elevadas, geradas pela contração dasolda, na direção da espessura, trinca-se em forma de degraus, situados em planos paralelos àdireção de laminação.

Referência Bibliográfica FBTS - Revisão 04 Fev. 2009

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7Trincas na Margem e Trincas Sob Cordão ~ são trincas, como veremos devidas à fissuração a

.~ Elas ocorrem em certo tempo após a. execução da. solda e, portanto, põclem nâo serdetectadas por uma inspeção realizada imediatamente após a operação de soldagem. Elasocorrem, normalmente, enquanto há hidrogênio retido na solda. Como exemplo de fontes dehidrogênio, podemos citar: elevada umidade do ar, eletrodos úmidos, superfícies sujas.Este hidrogênio aliado a um micro estrutura frágil e a um nível de tensões residuaissuficientemente elevados, contribuem para o aparecimento desses tipos de trincas.

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MÓDULO 04 - PROCESSOS DE SOLDAGEMP't.TRUSCONSULTORIA EM

CONTROLE DA QUALIDADE

Mordedura ~amperagem elevada peça muito quente

1.7 - CONDiÇÕES AMBIENTAIS E DE PROTEÇÃO INDIVIDUALA soldagem não deve ser executada na presença de chuva e vento, a não ser que a junta a sersoldada esteja devidamente protegida.

o arco elétrico emite radiações visíveis eultravioletas além de projeções e gases nocivos. Porestes motivos, o soldador deve estar devidamente protegido, utilizando filtros, luvas, roupas deproteção, vidro de segurança e executar a soldagem em locais com ventilação adequada.

A figura 3 a seguir contém resumidamente, algumas das informações mais importantes sobre asoldagem com eletrodo revestido. .

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CONSULTORIA - TREINAMENTO - INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DESOLDAGEM

MÓDUL004-PROCESSOSDESOLDAGEMPIE.TRUSCONSULTORIA EM

CONTROl.E. DA QUAU[)ADE

Figura 3 - soldagem com eletrodo revestido (shielded metal are welding - SMAW)

TIPO DE OPERACAO: Manual

pessura.

EQUIPAMENTO: Ge.-ador,transformador.CUSTO DO EQUIPAMENTO: retificador

CARACTERfSTICAS:TAXA DE DEPOSIÇAO: 1 a 5 kg/hESPESSURASSOLDADAS: > 2mm a 200mmPOSICOES;Todas (Dependedo revestimento)TIPOS DE JUNTAS; Todas

~>. DILUiÇÃO: de 25,,3$%

FAIXA DE CORRENTE: 75 a 300 A

CONSUMIVEIS:

- Eletrodos de.z.s,,8 mm de diâmetro.

Revertimento$ de 1 a 5 mm de es-

APUCACOES TfPICAS NA INDÚSTRIA DO PETflOLEO E PETROOUfMICA:

Soldagemda maioria dos metais e ligasempregadasem caldeiraria, tubulação. estruturas e revesti·mentos.

VANTAGENS: LIMITAÇOES:- Lento devido à baixa taxa de deposição \

~ida~ de remoçãode-~sc6r;;:--\»>

- Requer habilidade manual do soldador.

~ Baixo 2'$19. \.,./c _ Versatilidade. \...--'"""

--:.. Operaçãoem locais de diffcil acesso.V--

SEGURANÇA:O arco elétrico emite radiações visíveis e ultravioletas. Risco de choques elétricos,Queimaduras e proíecões. Gases (atmosfera protetora).

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CONSULTORIA -- TREINAMENTO - INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOLDAGEM

MÓDULO 04 • P'ROCESSOS DE SOLDAGEMP~TRUSCONSULTORIA EM

CONTROLE DA QUALIDADE

2- SOLDAGEM A ARCO SUBMERSO (SAW)

2.1- DEFINiÇÃOProcesso de soldagem a arco elétrico com eletrodos consumfveis, nos quais o arco elétrico e apoça de fusão são protegidos do ambiente pelos produtos resultantes da queima de um fluxo que éadicionado independentemente do eletrodo. Pode ser utilizado como eletrodo; arame maciço,arame tubular ou fita.

2.2- FUNDAMENTOS DO PROCESSOSoldagem a arco submerso (SAW) une metais pelo aquecimento efusão destes com um arcoelétrico (ou arcos), estabelecido entre um eletrodo nu (ou vários eletrodos) e o metal de base. Oarco está submerso e coberto por uma camada de material granular fusfvel que é conhecido porfluxo; portanto o regime de fusão é misto: por efeito joule e por arco elétrico. Dispositivosautomáticos asseguram a alimentação do eletrodo (ou dos eletrodos) a uma velocidadeconveniente de tal forma que suas extremidades mergulhem constantemente no banho de fluxo emfusão. A movimentação do cabeçote de soldagem em relação à peça faz progredir passo a passo apoça de fusão que se encontra sempre coberta e protegida por uma escória que é formada pelofluxo fundido e impurezas. A figura 4 mostra este processo.

Neste processo o soldador ou o operador de solda não necessita usar um capacete ou máscara deproteção. O profissional não pode ver o arco elétrico através do fluxo e tem dificuldade de acertar oposicionamento do arco quando se perde o curso. Para contornar tal problema o equipamentodeve possuir um dispositivo simples de guia (mecâriico ou luminoso) para orientá-lo.

Vantagens do processo:

• Alta qualidade da solda.• Taxa de deposição e velocidade de deslocamento extremamente alta.• Nenhum arco de soldagem visfvel, minimizando requisitos de proteção.• Pouca fumaça.• Utilização de múltiplos arames

Figura 4 - soldagem a Arco Submerso

Sentido•••

da Soldagem

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CONSULTORIA - TREINAMENTO - INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOlDAGEM

MÓDULO 04 - PROCESSOS DE SOlDAGEMPfE.TRUSCONSULTORIA EM

CONTROL.E DA QUAUDAOe

o processo de soldagem a arco submerso também solda uma faixa ampla de espessuras, ea maioria dos aços, ferríticos e austeníticos.

Uma utilidade do processo de soldagem a arco submerso está na soldagem de chapas espessasde aços, por exemplo, vasos de pressão, tanques, tubos de grandes diâmetros e vigas.

2.3- EQUIPAMENTOS DE SOlDAGEMA soldagem a arco submerso é um processo normalmente automático podendo ser encontradocomo semi-automático, em que a alimentação do consumível e o comprimento do arco sãocontrolados pelo alimentador de arame ou fita e pela fonte de energia. No processo automático, ummecanismo de avanço movimenta o cabeçote de soldagem ao longo da peça, e normalmente umsistema de recuperação do fluxo granular não utilizado (ver Figura 5) Na soldagem de união decilindros, o cabeçote de soldagem permanece fixo e o conjunto se movimenta através deposicionadores giratórios.

Figura 5 - Equipamento para Soldagem a Arco Submerso

AranJeReservam.-iode Fluxo

Bobina de.Arame Alirnent:ador

de Arame

Sistema de Fonte deControle Energia

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A fonte de energia para a soldagem a arco submerso pode ser uma das seguintes:

• Uma tensão variável de gerador CC ou retificador.• Uma tensão contínua de gerador CC ou retificador.• Um transformador de CA.

A tendência atual é para o uso de retificadores de tensão constante ou de característica plana.Neste tipo de equipamento quando se aumenta a velocidade de alimentação de arameequipamento aumenta a corrente de soldagem. Para se variar a energia de soldagem é necessárioajustar a voltagem.

As fontes de energia fornecem altas correntes de trabalho. A maioria da soldagem e feita em umafaixa de 350 a 2000A. A soldagem com corrente continua permite melhor controle de formato dopasse de soldagem, da profundidade de penetração e da velocidade de soldagem.A soldagem em corrente contínua normalmente desenvolve-se com polaridade inversa (eletrodopositivo, CC+).A corrente alternada tem a vantagem de reduzir o sopro magnético (deflexão do arco, de seupercurso normal, devido a forças magnéticas).

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MÓDULO 04 - PROCESSOS DE SOLDAGEMP~TRUSCQNSULT01tIA EM

CONTROLE DA QUALIDADE

Os eletrodos para soldagem a arco submerso têm usualmente composição química muito similar àcomposição do metal de base.

Fluxos para soldagem a arco submerso também alteram a cornposiçao qut mica da solda einfluenciam em suas propriedades mecânicas. As características do fluxo são similares às dosrevestimentos usados no processo de soldagem a arco com eletrodo revestido.Os diferentes tipos de fluxo estão listados a seguir:

• Lundido:_• Aglutinado;..• Aglomerado..;.• Mecanicamente misturado,-

A composição da solda é alterada por fatores como as reações químicas do metal de base comelementos do eletrodo e do fluxo, e elementos de liga adicionados através do fluxo.A possibilidade que o processo apresenta de se utilizar várias combinações arame-fluxo, poisambos são individuais, dão ao processo grande flexibilidade para se alcançar as propriedadesdesejadas para a solda.

2.4 - CONTROLE DE PROCESSOAs observações seguintes são importantes para que se tenha domínio sobre a técnica dasoldagem a arco submerso:

• Quanto major.a intensidade de corrente (I) maior a penetraçãow• Quanto mairu:-e tensão (V) maior o comprimento de arco e conseqüentemente maior a

largura do passe;• Quanto maior O stick.out (distancia entre o eletrodo e a peça) maior a taxa de deposição;• Quanto maior a v~cidade de soldagem, menor a penetração e menor a largura do passe;• Quanto menor o diâmetro do eletrodo, maior a penetração;• Corrente continua, polaridade inversa (CC\ produz menor taxa de deposição e maior

penetração. .• "',2.5- CARACTERíSTICAS E APLICAÇÕESA soldagem a arco submerso pode ser usada para muitas aplicações industriais, que incluirfabricação de navios, fabricação de elementos estruturais, vasos de pressão, etc. O processo podeser usado para soldar seções finas, bem como seções espessas (5 mm até acima de 200 mm). Oprocesso é usado principalmente nos aços carbono, de baixa liga e inoxidáveis.Não é adequado para todos os metais e ligas.A seguir estão listadas as várias classes de metais de base que podem ser soldados por esseprocesso:

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~V0~ ••(tP' •

Aço carbono com até 0,29% C.Aços carbonos tratados termicamente (normalizados ou temperados - revenidos).Aços de baixa liga, temperados e revenidos, com limite de escoamento até 700 Mpa(100.000 psi).Aços cromo-rnolibdênio (1/2% a 9%Cr e 1/2% a1% Mo).Aços inoxidáveis austeníticos.Níquel e ligas de Níquel.

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CONSULTORIA -TREINAMENTO -INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOLDAGEM

MÓDUL004-PROCESSOSDE SOLDAGEMPIE.TRlISCONSUl TORtA EM

C.ONTROL.E DA QUALIDADE

A maioria da soldagem a arco submerso é feita na posição plana, com pouca aplicação na posiçãohorizontal em ângulo. Soldas executadas com este processo usualmente têm boa ductilidade, altatenacidade ao entalhe, contém baixo hidrogênio, alta resistência à corrosão e propriedades quesão no mínimo iguais àquelas que são encontradas no metal de base.

Por este processo pode-se executar soldas de topo, em ângulo, de tampão, e também realizardeposições superficiais no metal de base (revestimento). Na soldagem de juntas de topo com raizaberta, um cobre-junta é utilizada para suportar o metal fundido. Na soldagem de revestimentopara prover de propriedades desejadas uma superfície, por exemplo, resistência a corrosão ouerosão, o metal de adição usado é normalmente uma fita. A taxa de deposição pode variar de 5,0kg/h, usando processos semi-automáticos, até no máximo aproximado 85 kg/h, quando se usaprocessos automáticos com vários arcos conjugados.

2.6- PREPARAÇÃO E LIMPEZA DA JUNTAA limpeza da junta e o alinhamento da máquina com a junta são particularmente importam nasoldagem a arco submerso.

No que se refere à limpeza, qualquer resíduo de contaminação não removido pode redundar emporosidade e inclusões. Portanto, prevalecem para a soldagem a arco submerso, todas asrecomendações feitas para a soldagem com eletrodo revestido, quais sejam:

• As peças a serem soldadas devem estar isentas de óleo, graxa, ferrugem, resíduos doexame por líquido penetrante, areia e fuligem do preaquecimento a gás, numa faixa de nomínimo 20 mm de cada lado das bordas, e desmagnetizadas.

• As irregularidades e escória do oxí-corte devem ser removidas, no mínimo, poresmerilhamento.

• Os depósitos de carbono, escória e cobre resultantes do corte com eletrodo de carvãodevem ser removidos.

• O alinhamento máquina/junta incorreto resulta de penetração e falta de fusão na raiz. Se asoldagem é com alto grau de restrição, trincas também podem surgir devido aoalinhamento defeituoso.

2.7- DESCONTINUIDADES INDUZIDAS PELO PROCESSONa soldagem a arco submerso, a exemplo da soldagem com eletrodo revestido, pode ocorrerquase todo tipo de descontinuidade, pelo menos as mais comuns. Veja alguns aspectos principais:

Falta de Fusão - pode ocorrer no caso de um cordão espesso executado em um único passe ouem soldagens muito rápidas, ou seja, nos casos de baixa energia de soldagem.

Falta de penetração - como já citamos anteriormente, a falta de penetração, quando acontece, édevida a um alinhamento incorreto da máquina de solda com a junta a ser soldada.

Inclusão de Escória - pode ocorrer quando a remoção de escória, na soldagem em vários passes,não for perfeita. Devemos cuidar para que toda a. escória seja removida, atentando que existemregiões onde esta operação é mais difícil: a região entre passes e aquela entre o passe e a face dochanfro executado no metal de base.

Mordedura - acontecem com certa freqüência na soldagem a arco submerso, quando a soldagemprocessa-se rapidamente e, quando a corrente for muito alta.

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MÓDULO 04 - PROCESSOS DE SOLDAGEMPft;.TRUSCONSULTORIA EM

CONTROLE DA QUALIDADE

Porosidade - ocorre com freqüência, tendo como causas principais a alta velocidade de avanço damáquina e o resfriamento rápido da solda. São bolhas de gás retidas sob a escória. Podemoseliminar a porosidade mudando a granulação (finos em menor quantidade) ou a composição dofluxo. Outros meios de evitar porosidades são: limpeza adequada da junta, diminuição davelocidade de avanço da máquina, utilização de arames com maior teor de desoxidantes e alturado fluxo adequada.

Trinca - na soldagem a arco submerso podem ocorrer trincas em elevadas temperaturas ou emtemperaturas baixas. Trincas de Cratera ocorrem normalmente na soldagem a arco submerso, anão ser que operador tenha uma perfeita técnica de enchimento de cratera. Na prática utilizamoschapas apêndices (run-on e run-off tabs) para deslocar o inicio e o fim da operação de soldagempara fora das peças que estão sendo efetivamente soldadas. Trincas na Garganta ocorrem empequenos cordões de solda entre peças robustas. São típicas de soldagem com elevado grau derestrição. Trincas na Margem e Trincas na Raiz muitas vezes ocorrem algum tempo após aoperação de soldagem e, neste caso, são devidas ao hidrogênio. Freqüentemente a causa éumidade no fluxo.

Duplas laminações, lascas e dobras no metal de base podem conduzir a trincas na soldagem aarco submerso. Tais descontinuidades apresentam-se sob a forma de entalhes que tendem. ainiciar trincas no metal de solda. Duplas laminações associadas às altas tensões de Soldagempodem redundar em trinca interlamelar.

2.8- CONDiÇÕES DE PROTEÇÃO INDIVIDUALComo o arco submerso, invisível, a soldagem é normalmente executada sem fumaças, projeções eoutros inconvenientes comumente verificados em outros processos de soldagem a arco elétrico.Daí, não necessitarmos de mascaras e outros dispositivos de proteção a não. ser dos óculos desegurança. Eles devem ser escuros para proteção contra clarões no caso de inadvertidamente,ocorrer abertura de arco sem fluxo de cobertura.

A soldagem a arco submerso pode produzir fumaças e gases tóxicos. ~sempre conveniente cuidarpara que exista uma ventilação adequada do local de soldagem, especialmente no caso de áreasconfinadas.

O operador e outras pessoas relacionadas com a operação do equipamento de soldagem devemestar familiarizados com as instruções de operação do fabricante. Particular atenção deve ser dadaàs informações de precaução contidas no manual de operação.

A figura a seguir contém algumas mformações. mais importantes sobre a soldagem a arcosubmerso.

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MÓDULO 04 - PROCESSOS DE SOLDAGEMP~TRlISCONSULTORIA EM

CONTROLE nA QUALIDADE

Figura 6 - Soldagem a arco submerso (submerged are welding- SAW)

1 - Fh.••.•o2 - ~".,.tOrio de "'UkD3 - a-.. de Cc>rron•••. - AIotor de AI;nwn~5 - Fto

6 - ESCória"1- Con:r., d.- Sold.S - Fonte chI eon.n ••9 - Su~ de Fluxo (Cob~jun~)

DILUiÇÃO:Arame = 40 a 50"~

Fita 15 a2~~

FAIXA DE CORRENTE: 350 a 2000A

Fluxo

TIPO DE OPERAÇÃO; Automática EQUIPAMENTO: Gerador, transformador, reti-ficac:lor- Silo de fluxo - Aspirador

~ de Soldagem: con~ituida de painel.alin.e ••tação de Bf"amee alimentaç:âQ elétrica.

CUSTO 00 EQUIPAMENTO: 10

(Soldagern com eletrodo revestido = 1)

CONSUMi\lEIS:CARACTERrsTICAS:TAXA DE DEPOSiÇÃO:

Arame = 6 a 15 kg/h.Fita = 8 a 20 kg/h.

ESPESSURAS SOLDADAS: > 5 mmPOSIÇOES: Plana e Horizonu'.TIPOS USUAIS DE JUNTA: de topo • em

ângulo

Arame Maciço

Arame Tubular

Fita

APLlCACOES Tt"PICAS NA INDOSTRIA DO PETROLEO E PETROOU(MICA: Soldagem dos açoscarbono e de baixa liga na fabricação de vasos depressãO. tubos c/costura e tanques de annazenamento.

Revntimentos resistentes à abrasão, erosão, e corrosãO.

LIMITAÇOES;- Requer ajuste preciso das peeas.- Limitado p/posições plana e horizontal.- A tenacidade ao entalhe das soldas pode

ser baixa.

VANTAGENS:- Taxa de deposição elevada.- Bom acabamento.- Soldas com bom grau de compacidade.

SEGURANÇA:

Poucos problemas. O arco é encoberto pelo "uxo.

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MÓDULO 04 - PROCESSOS DE SOLDAGEMP~TRIISCONSULTORIA EM

CONTROLE DA QUALIDADE

3- PROCESSO SOLDAGEM TIG(GTAW)

3.1- DEFINiÇÃOProcesso de soldagem a arco elétrico com eletrodo não consumível de tungstênio ou liga detungstênio sob uma proteção gasosa de gás ínerteou misturas de gases inerte. Pode ou não serutilizado material de adição . .

3.2- FUNDAMENTOS DO PROCESSOSoldagem TIG é a união de metais pelo aquecimento e fusão destes com um arco elétricoestabelecido entre um eletrodo de tungstênio não consumível e a peça.

A proteção durante a soldagem é conseguida com um gás inerte ou mistura de gases inertes, que'também tem a função de transmitir a corrente elétrica quando ionizados durante o processo. Asoldagem pode ser feita com ou sem metal de adição. Quando é feita com metal de adição, elenão é transferido através do arco, mas é fundido pelo arco. O eletrodo que conduz à corrente é umarame de tungstênio puro ou liga deste material.

A figura 7 mostra esquematicamente este processo.

Fígura 7 - Soldagem - TIG

•••

~\Sentido

Solde.gecn

"'_-Pis~oIl11

A área do arco é protegida da contaminação atmosférica pelo gás de proteção, que flui do bico dapistola. O gás remove o ar, eliminando a contaminação do metal fundido e do eletrodo detungstênio aquecido pelo nitrogênio e oxigênio presentes na atmosfera. Há pouco ou nenhumsalpico e fumaça. A camada da solda é suave e uniforme, requerendo pouco ou nenhumacabamento posterior.

A soldagem TIG pode ser usada para executar soldas de alta qualidade na maioria dos metais eligas. Não há nenhuma escória e o processo pode ser usado em todas as posições este processoé o mais lento dos processos manuais.

3.3- EQUIPAMENTOS DE SOLDAGEMA soldagem TIG é usualmente um processo manual, mas pode ser mecanizado e até mesmoautomatizado.

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~P't.TRlISCONSULTORIA EM

CONTROl.E [l,.,\ QUAUDADE

CONSULTORIA - TREINAMENTO - INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOLDAGEM

MÓDULO 04· PROCESSOS DE SOLDAGEM

o equipamento necessita ter:

• Um porta eletrodo com passagem de gás e um bico para direcionar o gás protetor ao redordo arco e um mecanismo de garra para conter e energizar um eletrodo de tungstênio,denominado pistola; __::" '1',(';"'<")

• Um suprimento de gás de proteção; ,-.• Um fluxímetro e regulador-redutor de pressão do gás;• Uma fonte de energia, com características volt-ampere idênticas ao do eletrodo revestido;• Uma fonte de alta freqüência• Um suprimento de água de refrigeração, se a pistola for refrigerada a água.

Figura 8 - Equipamento para soldagem TIG

000

liG

As variáveis que mais afetam este processo são as variáveis elétricas (corrente tensão ecaracterísticas da fonte. de energia). Elas afetam na quantidade, distribuição e no controle de calorproduzido pelo arco e também desempenham um papel importante na sua estabilidade efinalmente, na remoção de óxidos refratários da superfície de alguns metais leves e suas ligas.

Os eletrodos de tungstênio usados na soldagem TIG são de várias classificações e os requisitosdestes são dados na norma AWS A 5.12, basicamente temos:~SL• EWP-

• EWCe-2 -~ • EWLa-1 -

~• EWTh-1 -• EWTh-2 -• EWG-

Tungstênio puro (99.5%)Tungstênio com 1,8 a 2,2% de Ce O2;Tungstênio com 0,9 a 1,2% de La203;Tungstênio com 0,8 a 1,2% de Th02;

Tungstênio com 1,7 a 2,2% de Th02; \~ 't_':;Tungstênio (94,5%) com adição de alguns elementos não identificados.

A adição de tório e zircônio ao tungstênio permite a este imitir elétrons mais facilmente quandoaquecido.

3.4· CONSUMíVEIS - METAIS DE ADiÇÃO E GASESUma ampla variedade de metais e ligas estão disponíveis para utilização como metais de adiçãono processo de soldagem TIG.

Os metais de adição, se utilizados, normalmente são similares ao metal que está sendo soldado.

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CONSULTORIA -'TREINAMENTO -INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOLDAGEM

MÓDULO 04 - PROCESSOS DE SOLDAGEM~TRUSCONSULT01UA eM

CONTROLE DA QUAUDADE

Os gases de proteção mais comumente usados para soldagem TIG são argônio, hélio ou umamistura destes dois gases16 argônio é muitas vezes preferido em relação ao hélio porqueapresenta várias vantagens:

Vantagens:• Ação do arco mais suave e sem turbulências.• Menor tensão no arco para uma dada corrente e comprimento de arco.• Maior ação de limpeza na soldagem de materiais como alumínio e magnésio, em corrente

alternada.• Menos custo e maior disponibilidade.• Menor vazão de gás para uma boa proteção (na posição plana).• Melhor resistência a corrente de ar transversal.• Mais fácil a iniciação do arco.

Por outro lado, o uso do hélio usado como gás de proteção, resulta em uma tensão de arco maisalta para um dado comprimentode arco e correnteem relaçãoa argônio,produzindomais calor, e assim émais efetivo para soldagem de materiais espessos (especialmente metais de alta condutividade, talcomo alumínio). Entretanto, visto que a densidade do hélio é menor que a do argônio, usualmenteé necessárias maiores vazões de gás para se obter um arco mais estável e uma proteçãoadequada da poça de fusão, durante a soldagem na posição plana.

3.5- CARACTERíSTICAS E-APl:I~eélES- -A soldagem um processo bastante adequado para espessuras finas dado ao excelentecontrole da poça de fusão (arco elétrico). O processo pode ser aplicado em locais que nãonecessitam

Este processo pode também unir paredes espessas de chapas e tubos de aço e de ligas metálicas.E usado tanto para soldagem de metais ferrosos como de não ferrosos. Os passes de raiz detubulações de aço carbono e aço inoxidável, especialmente aquelas de aplicações críticas, sãofreqüentemente soldadas pelo processo TIG.

Embora a soldagem TIG tenha um alto custo inicial e baixa produtividade, estes são compensadospela possibilidade de se soldar muitos tipos de metais, de espessuras e em posições não possíveispor outros processos, bem como pela obtenção de soldas de alta qualidade e resistência.

A soldagem TIG possibilita soldar alumínio, magnésio, titânio, cobre e aços inoxidáveis, comotambém metais de soldagem difícil e outros de soldagem relativamente fácil como os açoscarbono. Alguns metais podem ser soldados em todas as posições, dependendo da corrente desoldagem e da habilidade do soldador.

A corrente usada na soldagem TIG pode ser alternada ou continua. Com a corrente contínua pode-se usar polaridade direta ou inversa. Entretanto, visto que a polaridade direta produz o mínimo deaquecimento no eletrodo e o máximo de aquecimento no metal de base, eletrodos menores podemser usados, obtendo-se profundidade de penetração ainda maior do que a obtida com polaridadeinversa ou com corrente alternada.

Quando se deseja baixa penetração, deve-se optar pela situação que leva ao aquecimento mínimodo metal de base, usando-se a polaridade inversa ou corrente alternada.Na soldagem de alumínio a corrente utilizada é alternada, sendo necessário um dispositivo de altafreqüência que está normalmente embutido no equipamento.

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MÓDUL004-PROCESSOSDESOLDAGEMP'E.TRlISCONSULTORIA EM

CONTROl.E DA QUAUDADE

A despeito das vantagens citadas, é conveniente lembrar que a soldagem TIG, para ser bemsucedida, requer uma excepcional limpeza das juntas a serem soldadas e um treinamento extensodo soldador.

Uma consideração que se deve ter em mente é o ângulo do cone da ponta do eletrodo detungstênio, pois a conicidade afeta a penetração da solda. No entanto esta preparação só ocorrepara soldagem com corrente contínua polaridade direta.

Se a curvatura da extremidade do eletrodo for diminuída (ponta mais aguda), a largura do cordãotende a aumentar e a penetração diminui. A ponta tornando-se aguda demais, a densidade decorrente elétrica aumenta e a extremidade deste pode atingir temperaturas superiores ao ponto defusão do eletrodo, quando então irá se desprender do eletrodo e fizer parte da poça de fusão,constituindo após sua solidificação numa inclusão de tungstênio no metal de solda (inclusãometálica).

A faixa de espessura para soldagem TIG (dependendo do tipo de corrente, tamanho do eletrodo,diâmetro do arame, metal de base, e gás escolhido) vai de 0,1 mm a 50 mm. Quando a espessuraexcede 5 mm, precauções devem ser tomadas para controlar o aumento de temperatura, nasoldagem multipasse. A taxa de deposição, dependendo dos mesmos fatores listados paraespessura, pode variar de 0,2 a 1,3 kg/h.

3.6- PREPARAÇÃO E LIMPEZA DAS JUNTASA preparação e limpeza das juntas para a soldagem TIG requerem todos os cuidados exigidospara a soldagem corri eletrodo revestido e mais:

• A limpeza do chanfro e bordas devem ser ao metal brilhante, numa faixa de 10 mm,pelos lados interno e externo.

• Quando da deposição da raiz da solda deve ser empregada a proteção, por meio degás inerte, pelo outro lado da peça. A este gás injetado na raiz da junta, chamamos dePurga. Para os aços carbono não é necessária a proteção.

3.7 DESCONTINUIDADES INDUZIDAS PELO PROCESSOA menos a inclusão da escória, a maioria das descontinuidades listadas para os outrosprocessos de soldagem pode ser encontrada na soldagem TIG. É importante saber que:

Falta de Fusão - pode acontecer se usarmos uma técnica de soldagem inadequada. A -penetração do arco na soldagem TIG é relativamente pequena. Por esta razão, para asoldagem TIG devem ser especificadas juntas adequadas ao processo.

Inclusão de Tungstênio - podem resultar de um contato acidental do eletrodo de tungstêniocom a poça de fusão: a extremidade quente do eletrodo de tungstênio pode fundir-se,transformando-se numa gota de tungstênio que é transferida à poça de fusão, produzindoassim uma inclusão de tungstênio na solda. A aceitabilidade ou não dessas inclusõesdepende do código que rege o serviço que está sendo executado.

Porosidade - pode ocorrer devido à limpeza inadequada do chanfro ou a impurezas contidasno metal de base ou por deficiência no suprimento do gás.

Trincas - na soldagem TIG normalmente são devidas á fissuração a quente. TrincasLongitudinais ocorrem em depósitos feitos em alta velocidade.

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MÓDULO 04 ~PROCESSOS DE SOLDAGEMP~TRUSCONSULTOR.IA EM

CONTROl.E DA QUALIDADE

Trincas de Cratera, na maioria das vezes, são devidas as correntes de soldagem impróprias.As trincas devidas ao hidrogênio (flssuração a frio), quando aparecem, são decorrentes deumidade no gás inerte.

3.8- CONDIÇÕES DE PROTEÇÃO INDIVIDUALNa soldagem TIG a quantidade de radiação ultravioleta liberada é bastante grande. Partes da pelediretamente expostas a tais radiações queimam-se rapidamente, o que exige precauções; aproteção da vista é fundamental.

Outro aspecto dessas radiações é sua capacidade de decompor solvente, com a liberação degases bastante tóxicos. Dai em ambientes confinados devemos cuidar para que não haja solventesnas imediações.

Observe a figura a seguir ela contém resumidamente algumas das informações mais importantessobre a soldagem TIG.

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P~TRIISCONSULTORIA EM

CONT'ROl.E DA QUAUDADE

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MÓDULO 04-PROCESSOS DE SOLDAGEM

Figura 9 - Soldagem TIG (Gas Tungsten Are Welding - GTAW)

Água deRefTigeração

Eletrodode

Tungstênio

TIPO DE OPERAÇÃO:Manual ou AUTOmática

EQUIPAMENTOS: Retificador, gerador, -rranS'for.mador, pistola.Cilindros de Gases - equipamentos de desloca-mento autonUltico. 1:1)CUSTO DO EQUIPAMENTO: 1.5 (Manual) a

10 (Auto~icol(Sold. c/elet. revesTido'" , )

CA RACTE R1~T1CAS:TAXA DE DEPOSIÇÃO: 0,2 a 1,3 kg/hESPESSURAS SOLDADAS: 0,1 mm a 50mmposlçOes: TodasTIPOS De JUNTAS: TodasDILUiÇÃO:

Com M.Adição = 2 a 20%Sem M.Adição - 100%

FAIXA DE CORRENTE: 10 a 400A

CONSUMNEIS:

Varetas

Gases

APLlCAçOes Tll'lCAS NA INDOSTRIA DO PETROLEO E PETROOUrMICA:Soldagem do 19 passe de tubulações de aços liga, aços inoxidáveis e ligas de n(quel.$oldagem de equipamentOS de AI, Ti e ligas de Ni.Soldagem de tubos ao esoelho de permutadores de calor.Soldagem de internos de reatores de uréia em aço inoxidável e Ti.

VANTAGENS:L1MITAÇOES:

Baixa "taxa de deposição.- Requer soldadores mui1:o bem treinados. I:t)- Produz as soldas de melhor Qualidade.

SEGURANCA:

Emissão intensa de radiação ultra-violeta.

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CONTROtE DA QUALIDADE

4- PROCESSO MIG I MAG (GASMETAL ARC WELDING - GMAW}

4.1- DEFINiÇÃOProcesso de soldagem a arco elétrico com eletrodo consumível sob proteção gasosa, que utilizacomo eletrodo um arame maciço e como proteção gasosa um gás inerte (MIG) ou um gás ativo(MAG).

4.2- FUNDAMENTOS DO PROCESSOA Soldagem MIG/MAG usa o calor de um arco elétrico estabelecido entre um eletrodo nualimentado de maneira contínua e o metal de base, para fundir a ponta do eletrodo e a superfíciedo metal de base na junta que está sendo soldada. A proteção do arco e da poça de solda fundidavem inteiramente de um gás alimentado externamente, o qual pode ser inerte, ativo ou umamistura destes. Portanto dependendo do gás poderemos ter os seguintes processos:

• Processo MIG (METAL INERT GAS): injeção de gás inerte.

O gás pode ser:- argônio- hélio- argônio + 1 % de O2

- argônio + 3% de O2

• Processo MAG (METAL ACTIVE GAS): injeção de gás ativo ou mistura de gases queperdem a característica de inertes, quando parte do metal de base é oxidado. Os gasesutilizados são:- CO2- CO2 + 5 a 10% de O2- argônio + 15 a 30% de CO2- argônio + 5 a 15% de 02- argônio + 25 a 30% de N2

Escórias formadas nos processos de soldagem com eletrodo revestido e soldagem a arcosubmerso, não são formadas no processo de soldagem MIG/MAG, porque nesses processos nãose usa fluxo. Entretanto, um filme vítreo (que tem o aspecto de vidro) de sílica se forma deeletrodos de alto silício, o qual deve ser tratado como escória. A figura 10 mostra como o processode soldagem MIG/MAG funciona.

Figura 10 - Soldagem MIG/MAG

~~

Poça de I'l AtmosferaFusio Protetora

Metal de Solda \ ,,, Metal de

Pistola

Referência Bibliográficà FBTS - Revisão 04 Fev.20Ó9

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MÓDULO 04-PROCESSOS DE SOLDAGEMP~TRUSCONSULTORIA EM

CONTROl.E nA QUAL.IDADE

A soldagem MIG/MAG é um processo bastante versátil. As maiores vantagens são:

• Taxa de deposição maior que a de soldagem com eletrodo revestido.• Menos gás e fumaça na soldagem.• Alta versatilidade• Larga capacidade de aplicação.• Solda uma faixa ampla de espessura e materiais.

o processo MIG/MAG, pode ser também usado semi-automático ou automático.No processo semi-automático o eletrodo é alimentado automaticamente através de uma pistola. Osoldador controla a inclinação e a distancia entre a pistola e a peça, bem como a velocidade dedeslocamento e a manipulação do arco.

O processo de soldagem MIG/MAG pode também ser usado para aplicação de revestimentosuperficial.

4.3- EQUIPAMENTOS DE SOLDAGEM

O equipamento básico de soldagem MIG/MAG consiste nos seguintes elementos: uma pistola desoldagem, uma fonte de energia de soldagem, um cilindro de gás de proteção, e um sistema deacionamento de arame. A figura a seguir mostra o equipamento básico necessário para o processode soldagem MIG/MAG.

Figura 11 - Equipamento para Soldagem MIG/MAG

Bobina deArame

Controle deTensão

Fonte de Gásde Proteção

.~

l FONTE DE ENERGIA

A pistola contém um tubo de contato para transmitir a corrente de soldagem para o eletrodo e umbico de gás para direcionar o gás de proteção às redondezas do arco e da poça de fusão. Oalimentador de arame é composto de um motor pequeno de corrente contínua e de uma rodamotriz. O escoamento do gás de proteção é regulado pelo f1uxômetro e pelo regulador-redutor depressão. Estes possibilitam fornecimento constante de gás para o bico da pistola a uma vazão pré-ajustada.

A operação de soldagem se inicia quando a ponta do arame mantém contato com a peça e éacionado o gatilho de ignição da pistola. Neste momento três eventos ocorrem: (a) o arame éenergizado, (b) o arame avança, (c) o gás flui, devido à abertura do solenóide. Pode-se entãoiniciar o deslocamento da pistola para a soldagem.

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CONTROLE DA QUALIDADE

A maioria das aplicações de soldagem MIG/MAG requer energia com corrente contínuapolaridade inversa. Nesta situação tem-se um arco mais estável, transferência estável, salpicobaixo, e cordão de solda de boas caracteristicas. Corrente continua polaridade direta não é usadacom freqüência, e corrente alternada nunca é utilizi;lda or est cesso.

4.4- TIPOS DE TRANSFERÊNCIA DO METAL DE ADiÇÃONa soldagem com eletrodos consumíveis, como na soldagem MIG/MAG, o metal fundido na pontado arame tem de ser transferido para a poça de fusão. Os principais fatores que influenciam são:

./ Intensidade e tipo de corrente;

./ Tensão do arco elétrico;

./ Densidade de corrente;

./ Natureza do arame eletrodo

./ Extensão livre do eletrodo ("stick-out")

./ Gás de proteção;

./ Características da fonte de energia.

Há de transferência do metal de adição fundido da ponta do arame para a poça deusão, a saber:

Por transferência globular - ocorre com uma baixa corrente em relação á bitola do eletrodo. Ometal se transfere do eletrodo para a peça como glóbulos, cada um maior em diâmetro que oeletrodo. Os glóbulos se transferem para a poça sem muita direção e o aparecimento de salpico ébem evidente.

Por transferência por spray ou por pulverização axial - ocorre com correntes altas. O metal deadição fundido se transfere através do arco como gotículas finas. Com a transferência por spray ataxa de deposição pode chegar até a 10 kg/h. Entretanto, essa taxa de deposição restringe ométodo à posição.

Por transferência por curto circuito - A fusão inicia-se globularmente e a gota vai aumentandode tamanho até tocar a poça de fusão, produzindo um curto circuito e extinguindo o arco. Sob aação de determinadas forças, a gota é transferida para a peça. Este processo permite a soldagemem todas as posições e é um processo com energia relativamente baixa, o que restringe seu usopara espessuras maiores.

Por soldagem a arco pulsante - mantém um arco de corrente baixa como elemento de fundo einjeta sobre essa corrente baixa, pulsos de alta corrente. A transferência do metal de adição é pelojato de gotículas durante esses pulsos. Esta característica da corrente de soldagem faz com que aenergia de soldagem seja menor, o que toma possível a soldagem na posição vertical pelo uso dearames de diâmetros grandes.

Figura 12 - Modos de Transferência na Soldagem MIG/MAG

6"(. \.,-.. ..

oDo

Globular Curto Circuito Aerossol

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MÓDULO 04 -PROCESSOS DE SOLDAGEMP~TI1LJSCONSULTORIA EM

CONTROtE nA QUAUDAoe

A maior parte da soldagem MIG/MAG por spray é feita na posição plana. As soldagens MIG/MAGpor arco pulsante e por transferência por curto circuito são adequadas para soldagem em todas asposições. Quando a soldagem é feita na posição sobre-cabeça, são usados eletrodos de diâmetrospequenos com o método de transferência por curto circuito. A transferência por spray pode serusada com corrente contínua pulsada.

4.5- TIPOS E FUNÇÕES DOS CONSUMíVEIS - GASES E ELETRODOS, A finalidade principal do gás de proteção em soldagem MIG/MAG é proteger a solda da

~

contaminação atmosférica. O gás de proteção também influi no tipo de transferência, naprofundidade de penetração, e no formato do cordão. ~<>:Argônio e hélio são gases de proteção usados para soldar a maioria dos metais ferrosos. O CO2 élargamente usado para a soldagem de aços doces. Quando da seleção de um gás protetor, o fatormais importante para se ter em mente é que quanto mais denso for o gás, mais eficiente é a suaproteção ao arco. fr'fJ i::=('Jé. = AcJr:J (hQ....P::,.., rJ c:J

I ,

Os eletrodos para soldagem MIG/MAG são similares ou idênticos na composição àqueles dosoutros processos de soldagem que utilizam eletrodos nus, sendo que, para o caso específico dasoldagem MAG, contêm elementos desoxidantes tais como silício e manganês em percentuaisdeterminados.

Como uma regra, as composições do eletrodo e do metal de base devem ser tão similares quantopossível, sendo que, especificamente para o processo MAG. deve ser levado em conta oacréscimo de elementos desoxidantes. Para se ter maiores informações sobre os eletrodosconsultar as especificações AWS A 5.9, A 5.18 e A 5.28.

4.6 - COMPORTAMENTO DA ATMOSFERA ATIVA NO PROCESSO MAGPor atmosfera ativa entende-se a injeção de gás de proteção ativo, isto é, com capacidade deoxidar o metal durante a soldagem. Para facilitar o raciocínio sobre os fenômenos envolvidos,tomemos como exemplo, a injeção de dióxido de carbono (C02).

Figura 13 -Injeção de Gás Ativo

Arame Consum fvel --..,. •••- ~

Go~(çulas de Me~alde Adição

d.O~Fe + 1/2 O., - FeOd<ttJO .

<=' O CO~-------Poça de Fus4io Metal de BalSe

O dióxido de carbono injetado no gás de proteção, ao dissociar-se em monóxido de carbono eoxigênio (C02 -> CO + ~ O2), propicia a formação do monóxido de ferro: (Fe + ~ O2 -> FeO). Omonóxido de ferro (FeO), por sua vez, difunde-se e dissolve-se na poça de fusão mediante areação:

FeO + C -> Fe + CO

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CONTROl.E DA QUAUDADE

Pode ocorrer que não haja tempo para a saída do monóxido de carbono (CO), da poça de fusão, oque provocará poros ou porosida~no metal desolda,

l ?:;!"':><2":cc:.o.~ol0 '\.lL. '\ 0 N f0.f)

O problema é resolvido mediante a adição de elementos desoxidantes tal como, o manganês. Omanganês reage com o óxido de ferro, dando origem ao óxido de manganês, o qual, não sendogás, vai para a escória (FeO + Mn -+ MnO).

o manganês, porém, deve ser adicionado em quantidade compatível com o FeO formado. Mn emexcesso fará com que parte dele se incorpore à solda, implicando em maior dureza do metal desolda e, portanto, em maior probabilidade de ocorrência de trincas. Em síntese, portanto, ocorremas seguintes reações:

• Na atmosfera ativa:CO2 -+ CO + % O2Fe + % O2 -+ FeO

• Quando da transformação líquido/sólido:FeO + C -+ Fe + CO

• Com adição de elementos desoxidantes:FeO + Mn -+ Fe + MnO (o r,,1.nnlOvai p~r~ a escória)

~ !VI Ol'Jo'nDDÉ sempre conveniente atentarmos para os seguintes detalhes na soldagem com atmosfera ativa(processo MAG e todos os outros com atmosfera ativa):

• A medida que a velocidade de solidificação aumenta, torna-se maior aprobabilidade de ocorrência de poros e porosidades;

• A oxidação pode ser causa de poros e porosidades. A desoxidação em excesso, aoaumentar a resistência mecânica à tração da solda, aumenta sua temperabilidade. O riscode ocorrência de trincas será maior.

Na soldagem MAG o elemento desoxidante é adicionado mediante o uso de um arame especial,contendo maior teor de elemento desoxidante. Além do Mn, são também elementos desoxidantes:Si, V, Ti e AI.

4.7- CARACTERíSTICAS E APLICAÇÕESO processo de soldagem MIG/MAG produz soldas de alta qualidade com procedimentos desoldagem apropriados. Como não é utilizado um fluxo, a possibilidade de inclusão de escóriasemelhante ao processo eletrodo revestido ou arco submerso é mínima, podendo, por outro lado,ocorrer à inclusão de uma escória vítrea característica do processo se a limpeza interpasse não forfeita de maneira adequada. Hidrogênio na solda é praticamente inexistente.

A soldagem MIG/MAG é um processo de soldagem para todas as posições, dependendo doeletrodo e do gás ou gases usados. Pode soldar a maioria dos metais e ser utilizado inclusive paraa deposição de revestimentos superficiais. Tem capacidade para soldar espessuras maiores de 0,5mm com transferência por curto circuito. A taxa de deposição pode chegar a 15 kg/h dependendodo eletrodo, modo de transferência e gás usado.

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CONTROtE DA QUAUC>AOE

4.8- DESCONTINUIDADES INDUZIDAS PELO PROCESSONa soldagem MIG/MAG podem ocorrer as seguintes descontinuidades:

Falta de Fusão - pode acontecer na soldagem MIG/MAG com transferência por curto-circuito.Ocorre também com transferência por spray ou pulverização axial quando utilizamosbaixa& corrente.

ALl~<;Falta de Penetração - sua ocorrência é mais provável com a transferência por curto-circuito.

Inclusões de Escória - o oxigênio contido no próprio metal de base, ou aquele captado durante asoldagem sob condições deficientes de proteção, forma óxidos na poça de fusão. Na maioria dasvezes esses óxidos flutuam na poça de fusão, mas eles podem ficar aprisionados sob o metal desolda, dando origem a inclusão de escória .

.\ Lasc~,:')íJo~:b~éa~rn~~8e~ e Trinca Interlamelar - podem vir à tona ou surgir emsoldas com alto grau de restrição.

Mordedura - quando acontecem, é devida a inabilidade do soldador.

Poros e Porosidade - como já vimos, poros e porosidade são causados por gás retido na solda nasoldagem MIG/MAG verifica-se o seguinte mecanismo: o gás de proteção injetado sem aobservância de determinados requisitos técnicos, pode deslocar a atmosfera que o envolve, a qualcontém oxigênio e nitrogênio. O oxigênio e nitrogênio da atmosfera podem dissolver-se na poça defusão, dando origem a poros e porosidade no metal de solda.

Sobreposição - pode acontecer com a transferência por curto-circuito.

Trincas - podem ocorrer trincas em soldagem com técnica deficiente, como por exemplo, uso demetal de adição inadequado

4.9- CONDiÇÕES DE PROTEÇÃO INDIVIDUALNa soldagem MIG/MAG é grande a emissão de radiação ultravioleta. Existe também o problema deprojeções metálicas. O soldador deve usar os equipamentos convencionais de segurança, taiscomo luvas, macacão, óculos para proteção da vista, etc.

Na soldagem em áreas confinadas não podemos esquecer a necessidade de uma ventilaçãoforçada, bem como de remover da área recipientes contendo solventes que podem se decomporem gases tóxicos por ação dos raios ultravioleta.

A figura a seguir contém resumidamente, algumas das informações mais importantes sobresoldagem MIG/MAG.

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CONTROLE DA QUAUDAOE

Figura 14- Soldagem MIG/MAG (Gas Metal Are Welding - GMAW)

FONTEDE

ENERGIA

TIPO QE OPERAÇÃO:

Semi-automática ou automáticaCusto do EQuipamento •. 3

EQUIPAMENTOS: Retificador, genldor, pistola,cili..tro ele gás,. unidade de alámenmção de agmeunidade_deslocamento (automático). '

CONSUM fVeis:Arame: 0,6 a 1.6mm

Arg6nioH'lioCO.Mist_: A + co7•

CARACTERíSTICAS:TAXA DE DEPOSIÇAO: , a 15 kg/hESPESSURAS SOLDADAS:

Curto-circuito). 0,5 mmPulver. Axial). 6 mm

POSIÇOES: TodasTIPOS DE JUNTAS: TodasDILUIÇÁO: 10. ~FAIXA DE CORRENTE: ao a 500 A

Gases:

APLICAÇOES TfPICAS NA INOUSTRIA DO PETROLEO EPETROQUlMICA:Soldagem de tubúlllÇÕeS • frite,. de vasos de pressãoSoldagem de ~ nnaliCIIS

VANTAGENS:

- Alta taxa de delJOSicl'O._ Baixo teor de hidragln10 combfnado com alta

energia.

1.IMITACOES:- Limitado à posição pia".. ltJCClI'lO na transfet'in.

cia por curto-circuito ou por arco pulsante.

- Risco de ocorrincia de falta de fusão.

SEGURANCA:

Grandlt emisIIio de radiação ultra-violeta e projeQijes metálieas

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5- SOLDAGEM A ARCO COM ARAME TUBULAR (FLUX CORED ARC WELDING-FCAW)

5.1- DEFINiÇÕESProcesso de soldagem a arco que produz a coalescência de metais pelo aquecimento destes comum arco elétrico estabelecido entre um eletrodo metálico tubular, contínuo, consumível e o metalde base. A proteção do arco e do cordão é feita por um fluxo de soldagem contido dentro doeletrodo, que pode ser suplementado por uma proteção gasosa adicional fornecida por uma fonteexterna.

5.2- FUNDAMENTOS DO PROCESSOA soldagem com arame tubular foi desenvolvida visando unir as vantagens do processo MIGIMAG(semi-automático ou automático) com as do processo com eletrodo revestido (revestimento fusívelformador de gases protetores, escória, elementos de liga, etc.). Deste modo o arame eletrodomaciço foi substituído por outro, composto de um arame tubular com alma de fluxo fusível,semelhante ao utilizado no arco submerso.

Existem dois tipos de arames tubulares:------------------Autoprotegido - onde a proteção do arco e da poça de fusão é feita unicamente pelaqueima do fluxo em pó, contido no núcleo do arame.Proteção adicional de gás - onde, além dos gases gerados pelo fluxo, é utilizado um gásadicional para a proteção, que flui pelo mesmo bocal de onde emerge o arame tubular. Osgases normalmente utilizados são:

-C02-Ar+ 2% de O2- Ar + 18ft25% de CO2 ,C lV\, ':'TV?A)

A escória formada sobre o metal de solda possui as mesmas funções metalúrgicas daquelas vistasanteriormente nos processos de soldagem com eletrodo revestido e arco submerso (ver itens 1 e 2deste módulo); aliada a estas funções, a escória promove um ótimo acabamento.

Pela utilização de arames de maior diâmetro e faixas mais altas de corrente elétrica têm-se, emcomparação com o processo MIG/MAG, elevadas taxas de deposição, juntamente com boapenetração e velocidades de soldagem altas.

Assim como os arames maciços, utilizados nos processos MIG/MAG, o arame tubular também éembalado numa forma contínua (bobinado); por esta razão, eles podem ser empregados tanto emprocessos semi-automáticos como em processos automáticos. Em ambos os processos, o arametubular é alimentado automaticamente através de uma pistola. No processo semi-automático, osoldador controla a inclinação e a distância da pistola à peça, bem como a velocidade dedeslocamento e a manipulação do arco.

As figuras 15 (a) e 15 (b) mostram o funcionamento do processo de soldagem com arame tubular.

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MÓDULO 04 ..PROCESSOS DE SOLDAGEMP~TRUSCONSULTORIA EM

CONTROLE DA QUALIDADE

Sentido de Soldagem

••

N.., - JY\-.l Ch, \.)P-(l (E. Iv'\. r' -

. ç~40--- Bico de Contato

Figura 15 (a) - soldagem a Arco Elétrico co Arame Tubular Autoprotegido .

Metal de SoldaSolidificado

~'i~~~

Figura 15 (b) - Soldagem a Arco elétrico com Arame Tubular com Proteção gasosa eJ ~~ ç~,Sa

u.taJ clt SoldaSolidificlldo

~~i~~~;:!!!!!!!~

•• ...-PistoIa

•..•..••.--Ilco de Contato

o equipamento para o processo com arame tubular é bastante próximo do utilizado no processoMIG/MAG. Porem deve ser feitas as seguintes ressalvas:

A fonte tem capacidade de gerar maior intensidade de corrente;As pistolas, em casos onde a intensidade de corrente seja elevada, são, usualmenterefrigeradas com água ou ar;No processo autoprotegido o sistema de gás de proteção é inexistente.

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MÓDUL004·PROCESSOSDE SOLDAGEMP~TI1USCONSULTORIA EM

CONTROl.E. DA QUAL.rr)AOF. 11)

Bobina deArame

Fonte de Gá!>de Proteção

,~

A figura a seguir mostra esquematicamente, um equipamento para soldagem com arame tubular.

Figura 16· Equipamento para soldagem com Arame Tubular

11)

Controle deTensão

FONTE DE ENERGIA

5.4- TIPOS DE TRANSFERÊNCIA METÁLICAAs transferências metálicas no processo arame tubular, além de serem em função dos parâmetrosde soldagem empregados, são também em função do gás ou mistura gasosa utilizada. Nesteprocesso têm-se os seguintes tipos de transferências:

Curto-circuito: caracterizada pelo constante processo de extinção e reacendimento do arcoelétrico. Este tipo de transferência permite a soldagem em todas as posições, com o inconvenientede gerar uma grande quantidade de respingos.

Globular: é a transferência metálica típica produzida pelos arames tubulares; ocorre à correntesmais baixas que na transferência por spray. Existe grande incidência de respingos de metalfundido.

1:1)

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Por spray ou pulverização: ocorre quando são estabelecidas altas intensidades de correntes ealtas tensões do arco em relação a um determinado diâmetro de arame. Dentre os gases oumisturas gasosas utilizadas,8l?enas o ArgÔniQ...eas misturas gasosas~6rgQoi~ com teor de CO2variando entre 8 e .15.%. permitem produzir este tipo de transferênCía metálica. Por prOduzir amaelevada taxa de deposição, a transferência por spray restringe-se apenas à posição plana. Umproblema gerado por este tipo de transferência metálica é a possibilidade de ocorrência de falta defusão, devido ao jato metálico ser dirigido para regiões que não tenham sido suficientementeaquecidas.

Por arco pulsante: é uma transferência tipo spray sintético obtido pela pulsação da corrente entredois níveis pré-estabelecidos: uma corrente de base baixa o suficiente para manter estável o arcoelétrico e resfriar a poça de fusão e uma corrente de pico, superior a corrente de transição globular- spray. Por este motivo a energia de soldagem é baixa, facilitando a soldagem com arames degrandes diâmetros fora da posição plana.

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MÓDULO 04 • P'tiOCES$OS DE SOLDAGEMP~TRUSCONSULTORIA EM

CONTROLE DA QUALIDADE

5.5- TIPOS E FUNÇÕES DOS CONSUMíVEISNa soldagem com arame tubular os consumíveis utilizados são:

Eletrodos - são arames tubulares ocos com alma formada por um fluxo fusível de baixo teor dehidrogênio. Quando o gás protetor for de natureza ativa, devem estar presentes na composição r-J)química do eletrodo elementos desoxidantes, tais como o Mn, e o Si. No caso dos arames .f..s 1lI,J

autoprotegidos, existe na composição química do fluxo a presença do AI. ~NO ~(.p.n.-~

As especificações AWS A5.20 e A5.29 classificam arames tubulares para aços C-Mn e baixa ligarespectivamente. Para aços inoxidáveis são utilizados arames classificados pela AWS A5.22

Gases de proteção - dentre as diversas opções de gases disponíveis utiliza-se maisfreqüentemente o gás CO2 e misturas destes com o Argônio. Os mesmos são utilizados serequeridos pela especificação do eletrodo.

5.6- CARACTERíSTICAS E APLICAÇÕESA soldagem com arame tubular tem como principal característica a elevada taxa de deposição, oque, aliado a uma solda de boa qualidade, tem tido uma vasta aplicação nas diversas áreas daindústria.

Um cuidado especial deve ser tomado pelo soldador durante a remoção da escória formada sobrecada passe depositado; a fim de evitar inclusões na junta soldada.

5.7- DESCONTINUIDADES INDUZIDAS PELO PROCESSO

Falta de fusão - ligada à transferência por curto-circuito.

Falta de penetração - também ligada à transferência por curto-circuito, podendo ainda surgir porpreparação inadequada do chanfro ou erro na configuração da junta escolhida pelo projeto.

Inclusão de escória - deficiência do soldador no processo de remoção da escória, altavelocidade, soldagem, projeto inadequado da junta.

Mordedura - inabilidade do soldador ou amperagem elevada.

Poros e porosidade - surgem quando a velocidade de soldagem é elevada, não permitindo adifusão dos gases pelo cordão. Na soldagem com proteção gasosa, pode ser causado por umavazão de gás inadequada ou por ventos no local de soldagem, o que impede uma proteção efetivada poça de fusão. Podem ocorrer ainda quando são utilizadas misturas ricas em Arem soldagemde chapas grossas. Voltagens elevadas utilizadas na soldaqem.

Sobreposição - ligada à transferência por curto-circuito ou inabilidade do soldador.~ ~ ~(:\:)l\E,p~tv- a t-1 RJN~\

Trincas - normalmente são oriundas de técnicas de soldagem elou preparação inadequadas. Háque se considerar a formação de fases pré-fusíveis, resultantes das combinações de elementosdesoxidantes com o oxigênio que podem ocasionar trincas a quente.

5.8- CONDiÇÕES DE PROTEÇÃO INDIVIDUALOs equipamentos de proteção individual (EPI) são os mesmos utilizados em outros processos desoldagem a arco elétrico. Devido as radiações emitidas serem de maior intensidade, os filtrosutilizados deverão ter uma densidade maior.

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CONTROl.E DA QUAl.lDADE

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MÓDULO 04-PROCESSOS DE SOLDAGEM

o processo de soldagem com arame tubular gera uma grande quantidade de fumaça. Deste modoo ambiente deverá ter boa aeração preferencialmente através de exaustores.

A figura 17 contém um resumo das principais informações sobre o processo arame tubular.

Figura 17 - Soldagem com arame Tubular (Flux Cored Are Welding - FCAW)

TIPO DE OPERAÇÃO:

Semi-oautomática ou AutomáticaCusto do equípametlto - 3

EQ1.JfPAMENTOS: Retificador. gemdor, pistola,unidade de alimentação de arame. unidade dede$IOCametlto (para o processo automát.ico) edIindro de gás (Dual Shield)

CARACTERisTlCAS:TAY.A DE DEPOSIÇÃO: 1 a 16 kglhESPESSURAS SOLDADAS: > 3 rnmPOSIÇÕES: TodasOtLUlyÁO; 20 a 50%FAJXA DE CORRENTE: 90 a 600 A

CONSUMíVEIS:Arame:· 1,2 a 4.0 mm - aços carbono e baixa liga• 1.6 a 4,0 mm - aços cromo e cromo-niquel (~§;· COz ou Ar + Co,-Aços c.aroono e baixa liga· COzou Ar + Oz ou Ar + He - Aços cromo ecromo-níquel

APLICAÇOES TlPtCAS NAINDÚSTRÍADO pETRóLEO E PETROQUiMICA:SoId,agem de estruturas mebilicas. sokfagem ele poIidutos, soldagem de tanques de armazenamento,etc.

VANTAGENS:

• Alta taxa de deposloIo.- ótimo acabamento- BailcO teor de ~ combinado com alta.,nerala

UMITAÇÔES:

- Aplicávef so~ente em aços eartx>no e açosinoxfdâveís. '-:-P:.'. c« ,~, ';n.

- Soldagem fora da posição, restrita àsttansferenciaspor curto-circuito ou por arcopufsaote.

sEGURANÇAGr.ande emfssao de radiação Ultravioleta, projQ9Õe!I> metálicas e fumaça.

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CONTROLE DA QUALIDADE

6- PROCESSO DE SOLDAGEM POR ELETROESCÓRIA (ELECTROSLAGWELDING- EWS)

6.1- FUNDAMENTOS DO PROCESSOA soldagem por Eletroescória não é um processo a arco, nele o arco é apenas usado para darinicio ao processo de soldagem.

Na soldagem por eletroescória, uma escória fundida (temperatura de aproximadamentef Züü-C) ,funde o metal de adição e o metal de base. O banho de escória formado sobrenada a poça defusão protegendo-a durante a soldagem.

o processo começa pela abertura do arco elétrico entre o eletrodo e um apêndice colocado nabase da junta. Fluxo granulado é acrescido e fundido pelo calor do arco. Quando uma camada deescória se forma, toda a ação do arco cessa, e a corrente de soldagem passa do eletrodo para ometal de base através da escória por conduta elétrica.

A resistência da escória fundida a passagem da corrente de soldagem e é suficiente para gerar ocalor necessário para a soldagem (efeito joule) , sendo este suficiente para fundir o eletrodo e asfaces do chanfro. O eletrodo fundido (e tubo guia, se usado) e o metal de base fundida formam asolda abaixo do banho da escória fundida. A figura a seguir demonstra esquematicamente esteprocesso.

Figura 18 - Processo Eletroescória

Tubo guia consumível

8etrodo

Metal de Base

Metal de Base

SoldaFundidi

6.2- EQUIPAMENTOS DE SOLDAGEMO equipamento utilizado na soldagern por eletroescória é constituído dos seguintes componentes:

• Fonte de energia.• Alimentador de arame e oscilador• Tubo guia e eletrodo• Deslocador (no caso do guia não ser consumível)• Sapata de retenção (sapata de montagem)• Sistema de controle.• Cabos e conexão elétrica• Isolantes

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CONTROL.E DA QUAUDAOE

Há necessidade de se colocar uma chapa apêndice para o início da soldagem, pois oprocesso, na sua fase inicial, é instável, com conseqüentes prejuízos à qualidade da solda.Este apêndice é descartado posteriormente. Para o avanço vertical da soldagem, usa-seusualmente sapatas de retenção, que podem ser refrigeradas a água. (ver figura 19)

Figura 19 - Detalhes da Soldagem Eletroescória

Escória Fundída

Poça de Fusão

Eletrodo

Sapata de Retenção.-L_--r-- Refrigerada à Água

Metal de Base

As sapatas de retenção servem para conter tanto o metal de solda fundido como o fluxofundido. A superfície da solda é moldada pelo contorno ou formato das sapatas enquanto apoça de fusão se move para cima na junta. Conforme vai ocorrendo a solidificação,impurezas metálicas flutuam para cima do metal fundido através da escória.

Fontes de energia para o processo de soldagem eletroescória são do tipo transformadorretificador de tensão constante, que operam na faixa de 450 a 1000 A. Elas são similares àsusadas no processo de soldagem a arco submerso. A tensão mínima em circuito aberto dafonte de energia deve ser de 60 V. É requerida uma fonte de energia separada para cadaeletrodo.

A figura 20 mostra esquematicamente uma instalação típica de soldagem eletroescória.

Figura 20 - Equipamento para Soldagem eletroescória

Fon"te de Painel de C<>n-t.r:otc

Escória Fundida.

Poça de Fusão

Sapa-.:a de Re"t.ençã"o

CaboTerra Entrada de Agua

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CONTROLE DA QUAUDADE

o motor do alimentador do arame e o sistema de controle de soldagem são os mesmosusados para soldagem MIG/MAG ou de outro processo que utiliza arame consumível.

A corrente de solda gero e a taxa de alimentação de el9ttodq podem ser tratadas como uma só- variável, porque uma varia em função da outra. Se a velocidade de alimentação do eletrodo é

- aU/ilentada, a corretlte de Soidageme a taxa de deposição são também aumentadas. Como acorrente de soldagem é aumentada, a profundidade da poça de fusão também é aumentada.

A tensão de soldagem é outra variável que precisa ser levada em consideração. A tensão temefeito maior na profundidade de fusão no metal de base e também na estabilidade de operação doprocesso. Aumentando-se a tensão, aumenta a profundidade de fusão e a largura da poça defusão e também aumenta o fator de forma (relação largura/profundidade) e, como resultado, apossibilidade de ocorrência de trinca é menor. Se a tensão é baixa pode ocorrer um curto circuitoentre o eletrodo e a poça de fusão. Se a tensão é alta demais, podem ocorrer respingos de soldaou aberturas de arco no topo da escória fundida.

6.3- TIPOS E FUNÇÕES DOS CONSUMíVEIS - ELETRODOS E FLUXOS

o material de adição deve ter uma composição química semelhante à do material de base;eventualmente, podem-se utilizar materiais de adição com características diferentes, mas épreferível que as composições químicas sejam compatíveis, pois se for necessário um tratamentotérmico, estará garantida a adequação entre este, o material de base e o material fundido. Osconsumíveis utilizados na soldagempor eletroescória são o arame sólido. acompanhado de fluxo,~ o arame tubular, quando há necessidade de adição de elementos de liga.:::: ...••.

A composição do fluxo também é importante, visto que ele determina a boa operação do processo.Os fluxos podem ser feitos de vários materiais tais como óxidos complexos de silício, manganês,titânio, cálcio, magnésio e alumínio. Características especiais desejadas para a solda sãoalcançadas pela mudança ou variação da composição do fluxo.

As funções normais dos fluxos são:

[

COndUção da corrente de s~dagem!• Fornecimento de calo para fund.ir o eletrodo e o metal da base,• Possibilita uma operação estável.• Proteção do metal fundido da atmosfera.

É necessária apenas uma pequena quantidade de fluxo para a soldagem. Um banho de escória de40 a 50 mm de profundidade é usualmente requerido de maneira que o eletrodo consigapermanecer no banho e fundir-se debaixo da superfície.

6.4- CARACTERíSTICAS E APLICAÇÕESO processo de soldagem por eletroescória tem aplicação limitada, é usado para fazer soldasv 'cais em es essur . s de a carbono, de baixa li a, de alta resistência, de médiocarbono, e de alguns inoxidáveis. O process a melhor a ,para espessuras máximas praticamente não hállmltaçõss. Embora a habilidade manual não sejarequerida, o conhecimento da técnica é necessário para operar o equipamento.

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CONTROl.E DA Q.lJAUDAOE

o processo de soldagem por eletroescória tem muitas aplicações, principalmente devido às altastaxas de deposição, tornando o processo economicamente viável. Entre as vantagens da utilizaçãodo processo por eletroescória podemos citar:

• Alta taxa de deposição e boa qualidade de solda com relação a exames não-destrutivos fazdesse processo desejável para seções espessas encontradas em inúmeras aplicaçõesindustriais, tais como maquinarias pesadas, vasos de pressão, navios e fundidos grandes.

• Requer pouca ajustagem e preparação da junta (usualmente juntas sem chanfro).• Solda materiais espessos num só passe, com um único ajuste.• É um processo mecanizado com um mínimo de manuseio de material. Uma vez

iniciado o processo, ele continua até o término.• Requer tempo mínimodesoldageme apresenta uma distorção mínima.• Não há arco de soldagem visível e nenhum lampejo de arco.

A grande desvantagem do processo é devida à soldagem eletroescória ser feita em um só passe.O deslocamento da fonte de calor é suficientemente lento para permitir o super aquecimento e,conseqüentemente, o crescimento de grãos da zona afetada termicamente, o que conduz a umasolda com propriedades deficientes no que tange à tenacidade da junta da soldada. A fragilidadeda solda assim obtida necessita, para ser corrigida de um tratamento térmico, posterior à soldagem- a normalização.

6.5- DESCONTINUIDADES INDUZIDAS PELO PROCESSOSoldas feitas com o processo de soldagem eletroescória sob condições de operaçãoadequadas são de alta qualidade e livres de descontinuidades. Descontinuidades podemaparecer, porém, se não for seguido um procedimento de soldagem adequado.

Algumas descontinuidades que podem resultar deste processo são:

Falta de Fusão - soldas de chapas espessas, nas quais o calor é distribuído por oscilação doeletrodo, podem apresentar falta de fusão na parte central ou perto das sapatas. O efeito deresfriamento das sapatas pode impedir a fusão do metal de base próximo à superfície em quea sapata está apoiada. A indicação resultante assemelha-se com uma mordedura.

Podem ocorrer também num início de soldagem com temperatura abaixo da necessária.

Inclusões - são incomuns, mas podem acontecer. É o caso de pedaços de arameintroduzidos na poça de maneira muita rápida pela unidade de alimentação de arame e quenão se fundem. Também têm sido encontradas na zona fundida, varetas e até mesmo partesdo equipamento de soldagem como, por exemplo, a extremidade do guia tubular de eletrodo.

Inclusões de Escória - podem ocorrer se a solda for quase interrompida e reiniciada. Oprocesso de soldagem exige uma poça de escória aquecida a aproximadamente 1.700'C. Umreinício de soldagem inadequado pode não fundir perfeitamente o metal, redundando emescória na solda.

Sobreposição - pode ocorrer se as sapatas não forem bem ajustadas às chapas, permitindo ovazamento de material fundido.

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MÓDULO 04 • PROCESSOS DE SOLDAGEM~TRUSCONSULTORIA EM

CONTROLE DA QUALIDADE

Porosidade - quando ocorre, é grosseira e do tipo vermiforme, podendo ser causada porpedaço de abesto úmido utilizado como vedação entre a sapata de retenção e a peça a sersoldada, fluxo contaminado ou úmido, eletrodo, tubo guia ou material para inicio de soldagemúmido.

Trinca Interlamelar - não tem sido observada na soldagem eletroescória de juntas de topoporque não se registram tensões no sentido da espessura das chapas do metal de base.-~Ós. tlft:.~~V-oov\:C)Trincas - devido à fissuração a) trio não são encontradas na soldagem eletroescória. Issodevido ao tido lento de aquecimento e resfriamento da junta, inerente ao processo. Já astrincas causadas pela fissuração a quente são comuns na soldagem eletroescória,principalmente no caso de soldas com alto grau de restrição, devido à granulação grosseira dajunta soldada. Essas trincas propagam-se ao longo dos contornos de grãos.

Duplas Laminações - não se constituem em grandes inconvenientes para a soldagemeletroescória. A escória fundida atrai para fora qualquer inclusão existente na dupla laminaçãoe sela a dupla laminação ao longo da solda. Analogamente, lascas e dobras são absorvidaspela soldagem eletroescória.

A figura a seguir contém resumidamente, algumas das informações mais importantes sobre asoldagem eletroescória.

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MÓDULO 04 • PROCESSOS DE SOLDAGEMPtt.TI1LJSCONSULTORIA EM

CONTROtE nA QLJA~.IDADE

Figura 21 - Soldagem por Eletroescória (Electro Slag Welding - ESW)

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eQUIPAMENTOS~ GentdQr,nnífkadm,Unllúrde d. ,1lIHmentllçiiO dellrolíme:Unidilde d. deslocamento,Vnidllde de resfriamento. S'f4 1P&

CUSTO 00 EQUUMMENTO; 2C($oklíJ9l!!n1 clelil!'l. rell1!sttdO •• 1~

CAf{ACfERISTICAS:

ESPESSURAS SOLDADAS: > 2CPmm

CONSUMfvEIS:

poslçoes: VenrlCAt.'TIPOS USUAIS DE .tONTA: • topo.

•• lnauloOllUU;:AO: 50.605l"AIXA DE CORRENTE: 4$0. 1500 A

FhllC,O

APL..ICACOES T".CAS NAINDO$TRIA 00 PETROUEO E PETROOUIMICA:$<>kllI9il!'m dtJ jlmtll$ IOngtnldiN5s de rell'~. 9rande ~...... de aÇO cartJ.qfl>O ou do! • .::0 dé'

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VANTAGENS~

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L1MITAÇOES;

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SEGURANCA

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CONSULTORIA - TREINAMENTO -INSPEÇÃOCURSO INSPETORDE SOLDAGEM

MÓDULO 04- PROCESSOS DE SOLDAGEMP~TRUSCOHSULTOfltIAE:M

CONTROLE DA QUALIDADE

7- SOLDAGEM ELETROGÁS (EI.ECTROGASWELDING ~EGW)

7.1- FUNDAMENTOS DO PROCESSOA soldagem eletrogás é uma variação dos processos MIG/MAG e do processo de soldagem a arcocom Arame Tubular. Da mesma forma que no processo Eletroescória, a soldagem por Eletrogásutiliza sapatas de retenção para confinar a poça de fusão na soldagem na posição vertical. Aformação da atmosfera protetora e a transferência do metal são idênticas ao processo MIG/MAG.Uma proteção adicional pode ou não ser utilizada pela injeção de um gás ou de uma mistura degases provenientes de uma fonte externa. .

Os aspectos mecânicos do processo eletrogás são similares aos do processo eletroescória e,como este, uma vez iniciado continua até se completar a solda.

Figura 22 - Soldagem Eletrogãs com Arame Sólido.

RoIet1llSAlimentadores ~de Arame

Cin::ulaç$o de Agua

Metal de 8ase ~

A soldagem normalmente é feita num único passe.

Para o início da operação um eletrodo consumivel em forma de arame, sólido ou tubular, éalimentado numa cavidade formada pelas faces do chanfro das peças a serem soldadas e pelassapatas de retenção. Um arco elétrico se inicia entre o eletrodo e uma chapa situada na parteinferior da junta.

O calor do arco funde as faces do chanfro e o eletrodo que é alimentado de maneira continua. Osmetais fundidos proveniente do metal de adição e do metal de base fundidos formam uma poça defusão abaixo do arco e se solidifica.

O eletrodo pode oscilar horizontalmente através da junta, principalmente em juntas mais espessasde maneira a distribuir de maneira mais uniforme o calor e o metal de adição.

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MÓDULO 04 - PROCESSOS DE SOLDAGEMPlF..TRUSCONSULTORIA E'JJ

CONTRatE DA QUAl.lOAOE

A medida que a solda se solidifica uma ou ambas as sapatas se movem para cima junto com ocabeçote de soldagem de modo a dar continuidade à solda. Embora o eixo da seja vertical, aposição de soldagem é a posição plana, com deslocamento vertical.

7.2- EQUIPAMENTOS DE SOLDAGEMO equipamento básico para a soldagem eletrogás é similar ao convencional da soldagem poreletroescória. A diferença fundamental é a introdução do gás de proteção do arco e da poça demetal fundido, quando o gás de proteção é necessário (na soldagem eletrogás com arame tubular,o gás de proteção nem sempre é necessárioBasicamente, os componentes de soldagem eletrogás são:

• Fonte de energia de corrente contínua• Sapatas refrigeradas com água para conter a solda fundida;• Uma pistola de soldagem;• Dispositivo para alimentar o arame;• Um mecanismo para oscilar pistola na soldagem;• Equipamento para suprir o gás de proteção quando usado.

Num sistema típico de soldagem eletrogás, os componentes essenciais, com exceção da forma deenergia, são incorporados num único conjunto (cabeçote de soldagem) que se move verticalmentepara cima, acompanhando a progressão da soldagem. Dispositivos de controle para fluxo de água,pressão horizontal, nas sapatas retentoras, oscilação da pistola de soldagem, alimentador dearame, e movimento vertical são similares aos usados no processo de soldagem comeletroescória. (ç;y.:

)\.}(',- \-:~'-~) rFonte de Energia - A fonte de Energia Pode ser tanto do tipo tensão constante como do tipocorrente_constantaQuando uma unidade de tensão constante é utilizada, o deslocamento verticalpode ser controlado manualmente ou por dispositivo, tal como uma célula foto-elétrica, que detectaa altura da subida da poça de fusão Com fontes de energia tipo tensão variável (correnteconstante), o deslocamento variável (corrente constante), o deslocamento vertical pode sercontrolado pela variação do arco elétrico.

Alimentador de Arame - É similar ao utilizado nos processos de soldagem automática MIG/MAG ecom arame tubular. O alimentador deve ser capaz de suprir o eletrodo a altas velocidades e deendireitar o arame tomando sua extremidade reta.

Pistola de Soldagem - A pistola de soldagem para soldagem eletrogás efetua as mesmas funçõesdaquelas das soldagens MIG/MAG e com arame tabular. Ela guia o eletrodo para a posiçãodesejada na abertura da junta e transmite a corrente de soldagem para o eletrodo, e, em algumasaplicações, ela fornece gás de proteção ao redor do eletrodo e do arco . .fo. principal diferença entre /uma istola de ro ás e as da soldagem MIGIMAG ou com arª~limitação na dimensão paralela à abertura da raiz en rec apas, pois o bocal da pistola deve se,adaptar nesta a e ar ura da pistola ê frequentemeritelfmitada a 10 0'!Ql. para quepossa ter um deslocamento horize<1uadq. -

Sapatas de Retenção - Tal como na soldagem por eletroescória, sapatas são usadas para reter apoça de fusão. Usualmente ambas as sapatas movem-se para cima com a progressão dasoldagem. Em algumas soldagens uma das sapatas pode ser um cobre-junta estacionário. Paraprevenir que a poça de fusão incorpore o cobre das sapatas, estas são refrigeradas a água paranão se fundirem.

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MÓDULO 04 - PR,OCESSOS DE SOLDAGEM~TRUSCONSULTORIA f!M

CONTROtE DA QI.JAlIDADE

7.3- TIPOS E FUNÇÕES DOS CONSUMíVEIS - ELETRODOS E GASESHá dois tipos de eletrodos usados na soldagem eletrogás, a saber:

• Arame tubular (com fluxo interno);• Arames sólidos;

Os dois tipos de eletrodos são usados comercialmente. A especificação AWS A 5.26 cobre osrequisitos desses eletrodos para a soldagem de aços carbono e de baixa liga.

Para soldagem de aço com arame tubular, o CO2 é o gás de proteção normalmente usado. Amistura de 80% argônio e 20% CO2 é normalmente usada para soldagem de aço com eletrodossólidos.Alguns eletrodos tubulares são do tipo auto-protegido. Quando fundidos, os fluxos geram umaproteção gasosa para proteger o metal de adição e o metal de solda fundido.

7.4- CARACTERíSTICAS E APLICAÇÕESA soldagem eletrogás é usada para a união de chapas espessas que devem ser soldadas naposição vertical ou que podem ser posicionadas verticalmente para a soldagem. A soldagem é feitausualmente num só passe.

A viabilidade econômica depende da espessura da chapa e do comprimento da junta. O processoé usado principalmente para a soldagem de~ços carbono e aços liga, mas também é aplicável a

_aços inoxidáveis austeníticos, e outros metais e ligas que são soldáveis .pelos processosMIG/MAG. A espessura do metal de base põêle variar numa fãiXã de 10 a 100' mm. Usualmente,quando a espessura é superior a 75 mm, o processo de soldagem eletroescória é maisrecomendado que o processo eletrogás.

Quanto maior a junta a ser soldada, maior é a eficiência deste processo. Para soldagem de campo,por exemplo, juntas verticais de tanques de armazenamento de grande porte o processo elimina ogrande trabalho e o custo da soldaqern manual. As variáveis de soldagem do processo eletrogássão similares às do processo por eletroescória.

A energia normalmente usada, no processo eletrogás, é de corrente contínua, polaridade inversa.Fontes de energia usadas para soldagem eletrogás são usualmente na faixa de 750 a 1000. A paraciclo de trabalho de 100% (uso contínuo). Neste processo, o calor do arco elétrico deve seraplicado uniformemente através da junta com chapas de 30a100 mm de espessura, a pistola desoldagem é oscilada horizontalmente sobre a poça de fusão para realizar uma deposição uniformedo metal e-as fusões completam ambas as partes da raiz. A oscilação horizontal não é usualmentenecessária para chapas menores que 30 mm de espessura.

7.5- DESCONTINUIDADES INDUZIDAS PELO PROCESSO DE SOLDAGEM ELETROGÁSA soldagem eletrogás é basicamente um processo de soldagem M!G/MAG ou com arame tubular.Todas as descontinuidades encontradas nas soldas feitas pelos dois processos podem serencontradas em soldas feitas com a soldagemeletrogás.Entretanto a causa de algumasdescontinuidades, tal como falta de fusão, pode ser diferente na soldaqern eletrogás.

Soldas feitas com processo de soldagem eletroqás sob condições normais de operação resultamem soldas de alta qualidade e livres de descontinuidades prejudiciais. Entretanto, soldagens feitasem condições anormais podem resultar em soldas defeituosas.

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MÓDULO 04 - PROCESSOS DE SOLDAGEMP~TllllSCONSULTORIA EM

CONTROl.E. DA QUAUDADE

Descontinuidades na solda que podem ser encontradas são:

Inclusões de Escória - O processo é usualmente num só passe, e· assim a remoção da escórianão é requerida. A velocidade de solidificação da solda é relativamente baixa. Há um tempogrande disponível para a escória fundida flutuar para superfície da poça de fusão. Entretanto,quando é utilizada a oscilação do eletrodo, a escória pode solidificar-se parcialmente perto de umasapata enquanto o arco está perto da outra sapata. Quando o arco retorna, a escória pode serincorporada se ela não é refundida.

Porosidade - Eletrodos tubulares contêm elementos desoxidantes e desidratantes na alma. Umacombinação do gás de proteção e compostos formadores de escória da alma do eletrodo,usualmente produz uma solda sã, livre de porosidade. Contudo, se algo interfere com a coberturado gás de proteção podem resultar porosidades. Outras causas da porosidade podem sercorrentes excessivas de ar, vazamento de água nas sapatas de retenção e elétrodos ou gás deproteção contaminado.

Trincas - Não ocorrem em condições normais de soldagem. O aquecimento e resfriamentorelativamente lentos da solda reduzem consideravelmente o risco do desenvolvimento defissuração a frio. Também a zona afetada termicamente tem uma alta resistência à fissuração afrio. Se trincas ocorrem, elas são usualmente do tipo trincas a quente. As trincas se formam a altastemperaturas, junto com, ou imediatamente após, a solidificação. Elas estão localizadas próximoao centro da solda.

I:)

40

Trincas na solda podem ser evitadas pela modificação da característica de solidificação da solda.Isto pode ser realizado pela alteração da forma da poça de fusão, através de mudançasapropriadas nas variáveis de soldagem. A tensão do arco deve ser aumentada, e a amperagem e avelocidade de deslocamento decrescido. Freqüentemente, o aumento na abertura da raiz entrechapas pode ajudar, embora isto possa não ser econômico. Se trincas são causadas pelo altocarbono ou alto enxofre no aço, a penetração do metal de base deve ser mantida baixa paraminimizar a diluição do metal de base na solda. Além disso, um eletrodo com alto teor demanganês pode ser usado para soldagem de aços de alto enxofre.

\:, (~ '-~Além dessas descontinuidades temos que observar: y r)'

.>:

./ A alta taxa de deposição deste processo implica em alto risco de falta de fusão;

./ A soldagem eletrogás, a exemplo da soldagem por eletroescória, apresenta o problema dosuperaquecimento: a granulação grosseira da solda e de regiões adjacentes apresentapropriedades deficientes no que se refere à tenacidade. Toma-se, pois necessário umtratamento térmico após a soldagem.

A figura a seguir resume as principais características do processo de soldagem eletro-gás.

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MÓDULO 04 - PROCESSOS DE SOLDAGEMPfE.TRUSCONSULTORIA EM

CONTROtE DA QlJAl.IDADE

Figura 23 - Soldagem eletrogãs (Electro Gas Welding - EGW)

Guia

~~~~':""'Ar- MIstuIllo.so.._---r fArgônio + CO,/

TIPO DE OPERA fJ C$ t-I'.AV~'-Nce c:., ~~ 1-EQUIPAMENTOS: Retificador, gerador,nOrrNIIlmente CC, Pistola de Soldagem,Cilindros de Gás, Unidade de alimentação dearame, Unidade de deslocamento.

CUSTO DO EQUIPAMENTO: 20

(Soldagem cJelet.revestido=1)

CONSUMfverS:CARACTERíSTICAS:TAXA DE DEPOSIÇÃO: 10kgJhESPESSURAS SOLDADAS:10 ® 100mmPOSiÇÕES: Apenas VerticalTIPOS DE JUNTA: de topO,

de ânguloDILUIÇÃO: 50 a 60%

Arame sólido ou tubular.

Gases

APLICAÇOES TÍPICAS NA INDúsTRIA DO PETROLEO E PETROQuiMICA:Soldagem de juntas wJ1lCaIs de taJ1ques de armazenamentos.

VANTAGENS: UMITAÇÓES:

- Umitada à posição vertical.

- Baixa tenacidade ao entalhe do metal desolda e da ZAC (granulação grosseira).

- Taxa de deposiçio elevada <em 15 a 20mino solda-se as juntas de um tanque)

- Permite a soI'dagem da chanfros emV.DlSP81tS8a Pf8PRt'8Çio de chanfros.

SeGURANÇA:

Grande emissão de radiação ultra-violeta e projeçôes metálicas.

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8- SOLDAGEM A GÁS (OXYFUEL GAS WELDING - OFW)

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MÓDULO 04 - PROCESSOS DE SOLDAGEMPfE.TRUSCONSULTORIA EM

CONTROL.E DA QUAUDADE

8.1- DEFINiÇÃOConjunto de processos de soldagem por fusão nos quais o aquecimento é produzido pelacombustão de um gás.

8.2- FUNDAMENTOS DO PROCESSOSoldagem a gás é todo processo que utiliza um gás combustível combinado com oxigênio paraefetuar a união de metais. A fonte de calor, sendo uma chama, é menos potente que o arcoelétrico. O aquecimento da peça exige um tempo maior, permanecendo a peça por mais tempo emaltas temperaturas.

A soldagem pode ser realizada com ousem pressão, e com ou sem metal de adição. A Figura aseguir mostra esquematicamente este processo. I:)

42

Figura 24 - Processo de soldagem à Gás

Sentidode Soldagem

~_~ Bico do Maç;Jricode Soldagem~etal de Adi~o

, (varetaJDardo

~PenachO!l~~ Metal de Solda FUndido

~\~~r~::':OdaMetal de Base

8.3- EQUIPAMENTOS DE SOLDAGEMO equipamento necessário para este processo varia muito, dependendo da aplicação e do tipo decombustível usado. O equipamento básico é mostrado na figura abaixo. Este consiste de cilindrosde gás combustível e cilindros de oxigênio com reguladores para cada mangueira, e de maçaricode soldagem. O maçarico desempenha a função de misturador do gás combustível com o oxigêniopara prover o tipo de chama adequado para a soldagem. Este, além da conexão de mangueira ede um manipulador, contém válvulas de oxigênio e gás combustível para regulagem da mistura.

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MÓDULO 04 • PROCESSOS DE SOLDAGEMP~TRUSCONSULTOfUA EM

CONTROtE DA QUALIDADE

Figura 25 - Equipamento para a Soldagem ã Gás

Cilindrode Gás

Combustiwl

'- Maçarico'- de~" Soldagem

BitodeSofdaaen\

Suprimento Válvulas dede Gás Aegu~:ox;~~~

Gá$ Com-busti'lel

8.4- TIPOS E FUNÇÕES DOS GASESHá uma grande variedade de gases disponíveis para a soldagem e corte a gás. Normalmente, oacetileno é o preferido para a soldagem. Acetileno (C2 H2) é um hidrocarboneto que contém umaporcentagem maior de carbono em peso do que qualquer outro gás hidrocarboneto combustível.

o acetileno é um gás incolor e é mais leve do que o ar. Quando gasoso é instável, se suatemperatura excede 7800 C ou sua pressão manométrica sobe acima de 2 kgfJcm2• Umadecomposição explosiva pode resultar mesmo não estando presente o oxigênio. Por esta razão,deve-se manusear cuidadosamente o acetileno.

8.5- TIPOS E FUNÇOES DOS CONSUMlvEISO metal de adição para soldagem a gás é da classificação R (vareta, gás), sem nenhumaexigência química especifica. Um fluxo de soldagem é também requerido para alguns metais a fimde manter a limpeza do metal de base na área da solda, e para ajudar na remoção de filmes deóxido da superfície.

Varetas de soldagem composições químicas são disponíveis para soldagem de muitos metaisferrosos e não ferrosos. A vareta é normalmente selecionada de modo a se conseguirpropriedades desejadas solda. As varetas são classificadas na especificação A WS A 5.2 combase em sua resistência mecânica.

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MÓDULO 04 - PROCESSOS DE SOLDAGEMP~TRUSCONSUlTOIUA EM

CONTROtE. DA QLJAUDAOE

8.6- CARACTERíSTICAS E APLICAÇÕESA soldagem a gás pode ser à direita ouà esquerda:Soldagem à direita - a vareta desloca-se atrás da chama, no sentido da soldagem. É um processorápido e econômico.

Soldagem à esquerda - a vareta desloca-se à frente da chama, no sentido da soldagem. É um---prneesso lelitcrque consome muito gás, porém produz soldas de bom aspecto e é de fácil

execução.

8.7- TIPOS DE CHAMAUma chama de soldagem apresenta duas regiões.

Cone (ou dardo) - de cor azulada, onde ocorre uma combustão incompleta, também ditacombustão primária:

Em temperatura elevada há dissociação do hidrogênio molecular em hidrogênio atômico efornecimento de energia: Hz2H + energia.

Penacho - região mais comprida, que envolve o cone, e onde a combustão se completa.Nesta região ocorrem as combustões secundárias segundo as equações:

o ponto de temperatura mais alta encontra-se no penacho, a aproximadamente 2 mm do cone. Apeça deve se situar nesta região para uma soldagem mais eficiente. A atmosfera protetora éformada pelos gases de combustão.

Se chamarmos de!! relação entre o volume de oxigênio e o volume de acetileno participantes dacombustão (a = 02/C2 HzJ, podemos definir três tipos de chama.

- ._~) jl'~ .: r r-; j (I., \ t /, '"rChama Normal - quando ternos g= 1. V J \ (' ..

Chama Redutora - quando g < 1, isto é, temos maior quantidade de acetileno. Da combustãoincompleta, no cone, resultará um excesso de hidrogênio e de carbono livre.

(C2 H2 + O2 ->2CO + H2 + C), aumentando o teor de carbono do metal de solda. No caso dachama redutora, nela aparece uma terceira região, sem nome, entre o cone e o penacho e deluminosidadecaracterísticae intensa.

Chama Oxidante - quando.g > 1. Há sobra de oxigênio. A atmosfera, rica em oxigênio, oxidará ometal. A chama oxidante, por ser mais turbulenta, apresenta um ruído característico.

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MÓDULO 04 - PROCESSOS DE SOLDAGEMP~TRUSCONSULTO'UA.E:M

CONTROLE DA QUALIDADE

Tabela 1 - Tipos de Chamas para Soldagem a.Gãs.

RELAÇAO DE TIPO DE CARACTERISTICAS APLlCAÇAOCONSUMO CHAMA

Penacho longo. Soldagem de aços (ou regulagem

1= 1 NEUTRA Dardo branco, brilhante e neutra levemente redutora).

arredondado. Cobre e suas ligas (exceto latão).Níquel e suas ligas.

Penacho esverdeado.Véu branco circundando o

dardo. Revestimento duro, ferro fundido,1<1 REDUTORA Dardos brancos,brilhantes e alumínio e chumbo.

arredondados.Chama menos Quente.Penacho azulado ou

avermelhado, mais curto Aços galvanizados (regulageme turbulento.1 > 1 OXIDANTE Dardo branco, brilhante, neutra levemente oxidante).

Latãopequeno e pontiagudo. BronzeChama mais quente.Ruído caracterlstico.

A soldagem a gás é normalmente aplicada aos aços carbono, aços liga e ferros fundidos. Naindústria do petróleo é utilizada na soldagem de tubos de pequeno diâmetro e espessura, e nasoldagem de revestimento resistente à abrasão. Pode, porém, ser utilizada na soldagem deoutros materiais variando-se a técnica, preaquecimento, tratamento térmico e uso de fluxos.

Algumas das vantagens deste processo:

A maior desvantagem do processo é o grau relativamente alto da habilidade requerida dosoldador.

A soldagem a gás é bem aceita para união de seções finas de tubo e chapa de diâmetrospequenos. Soldas em espessas não são econômicas, mas podem ser adequadas. paraserviços e reparos.

A soldagem a gás é um processo manual; assim o Soldador deve controlar a temperatura, aPosição e direção a chama manipular o metal de adição.

Neste processo, o projeto da junta é uma variável importante que deve ser levada emconsideração. Maior abertura da raiz de certas juntas é necessária para permitir penetração total.

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MÓDUL004-PROCESSOSDESOLDAGEMPIE.TRUSCONSULTORIA EM

CONTROLE DA QUAUf)ADE

8.8- DESCONTINUIDADES INDUZIDAS PELO PROCESSOAs descontinuidades mais comumente encontradas na soldagem a gás são: porosidade, inclusõesde escória, falta de fusão, falta de penetração, mordedura, sobreposição e várias formas detrincas. É bom lembrarmos que uma técnica adequada pode eliminar muitos desses problemas.

Falta de Fusão - geralmente ocorre na margem da solda; freqüentemente ocorre quandoutilizamos indevidamente a chama oxidante. Pode ocorrer também com a utilização da chamaapropriada, se manipulada de forma errada.

Inclusões de Escória - ocorre normalmente com a chama oxidante; às vezes com a chamanormal. A manipulação inadequada do metal de adição também pode provocar inclusões deescorias.

Porosidade - se uniformemente espalhada, revela uma técnica de soldagem imperfeita.

Mordeduras e Sobreposições - são falhas também atribuídas diretamente ao soldador.

Trincas - na soldagem a gás são devidas à fissuração a quente. O aquecimento e resfriamentolentos, permitindo a difusão do hidrogênio, descartam a possibilidade da fissuração a frio ou pelohidrogênio.

A figura 26 a seguir resume as principais características da soldagem a gás.

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MÓDULO 04-PROCESSOS DE SOLDAGEM~TRUSCONSULTORIA EM

C.ONTROlE DAQLJAUDADE

Figura 26 - Soldagem a Gãs (SOG)

r Metal de Adição

TIPO DE OPERAÇÃO: Manual

CONSUMíVEIS:

EQUIPAMENTOS: Cilindros de Oxigênio eII-----------------""'"""l de

Gás Combustível, Válvulas e Expansores,Maçarico.

CUSTO DO EQUIPAMENTO: 0,2(SoldagemcJelet.revestido= 1)

TAXA DE DEPOSIÇÃO:O,2a 1 kgJhESPESSURASSOLDADAS:O,5a 3 mmPOSiÇÕES:Todas OxigênioTIPOS DEJUNTAS: Todas Gás combustívelDILUiÇÃO:2 a 20% (com material de adição) Vareta

100% (sem material de adiçlo) Fluxos

APLlCAÇOES TfplCAS NA INOOSTRrADO PETRÓLEO E PETROQUiMICA:Soldagem de tubos de pequeno diâmetro e espessura

SoIdagem de revestimento resistentes à abrasA0.

VANTAGENS: LIMITAÇÕES:

- Requer habilidade do soldador;- Taxa de deposição baixa;- Superaquecimento.

- Baixo custo:- Portátil;- Não demandaenergia elétrica;- Controlede Operação.

SEGURANÇA:

Riscode explosão dos cilindros de gases.

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CONSUL TORIA- TREINAMENTO -INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOLDAGEM

MÓDULO 04-PROCESSOS DE SOLDAGEMP~TRlJSCONSULTORIA EM

CONTROi.F.. DA QUALIDADE

9 - DESCONTINUIDADES INDUZIDAS PELOS VARIOS PROCESSOSA tabela a seguir, indica as descontinuidades mais usuais que podem ser encontradas, em funçãodo processo de soldagem utilizado. .

Tabela 2 - Descontinuidades comumente encontradas para os vários processos desoldagem.

1PO DE DESCONTINUIDADEPROCESSO

DE POI'O$Idade Inclusão Falta de Falta. MOfdedur3 Sotlfe- TrlllÇaSOLDAGfM Penetra9io Fusão Posíçáo

(SAERl X X X X X X x(SAS, X X X X X X X

(SAGT) X IlIClusi!cde X XTung$ténio

($AGC) X X X X X X x($00) X X X X X X X

Eletroesc:ála X X X X X X

Eletrogás X X X X X X

10- PROCESSOS DE CORTEO corte é uma operação que antecede a soldagem. Um processo de corte é o que separa ouremove metais.

O corte pode ser efetuado de diversas formas:

• Mecanicamente - através de guilhotinas, tesouras, serras, usinagem mecânica e etc.• Por fusão - utiliza-se como fonte de calor um arco elétrico.• Reação química - onde o corte se processa através de reações exotérmicas de oxidação

do metal.• Elevada concentração de energia - neste grupo é utilizado o principio de concentração de

energia como caracteristicas principal de funcionamento, não importando se a fonte deenergia é química, mecânica ou elétrica. Enquadram-se no mesmo corte por jato d'água deelevada pressão, "lazer" e algumas variantes do processo Plasma.

Veremos a seguir três processos de corte por meio do calor:

-/ Oxicorte (Oxygen cutting - OC)-/ Corte com eletrodo de carvão (Air carbon are cutting - MC)-/ Corte a plasma (Plasma are cutting - PAC)

10.1- OXICORTEÉ um processo de corte onde a separação ou remoção do metal é acompanhada pelareação química do oxigênio com o metal a uma temperatura elevada, os óxidos resultantesdessa reação (Fe2 03 - FeO - Fe3 04), tem o ponto de fusão menor que o do metal,fundem-se e escoam.

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CONSULTORIA ,..TREINAMENTO -INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOLDAGEM

MÓDULO 04 • PROCESSOS DE SOLDAGEMP~TRUSCONSULTORIA EM

C.ONTROl.E DA QUALIDADE

Com o escoamento dos óxidos, boa quantidade do metal é oxidado e o processo continua.A temperatura de ignição é atingida pelo preaquecimento com chamas de gás combustível -oxigênio, usualmente posicionadas ao redor do furo de salda de oxigênio.

o maçarico de corte associa a ação de um jato de oxigênio com uma chama oxicombustível deaquecimento. Esse jato de oxigênio, de alta velocidade, provoca a reação de combustão, e aabertura de um rasgo na peça pela movimentação conveniente do maçarico.

Este processo não é aplicado a aços que contém elementos de liga que produzam óxidosrefratários.

10.2- EQUIPAMENTOSUma estação de trabalho deve ter no mínimo os seguintes equipamentos para execução doprocesso:

./ Um cilindro ou instalação centralizada parao oxigênio;

./ Um cilindro ou instalação centralizada para gás combustível (ex: acetileno, propano, GLP eetc.); .

./ Duas mangueiras de alta pressão para condução dos gases;

./ Um maçarico de corte;

./ Bicos de cortes;

./ Um regulador de pressão para o gás combustível;

./ Um regulador de pressão para o oxigênio; e

./ Dispositivo de segurança (válvulas anti-retrocesso).

Da operação de corte resultam duas conseqüências:

Deformação - o aquecimento localizado da peça sem que a mesma tenha liberdade paroexpandir-se, da origem a tensões e deformações Corno regra geral,basta aumentar a liberação deexpansão, o corte deve iniciar-se e prosseguir o máximo, possível, sempre pelo lado mais próximoa borda das peças, que apresenta menor rigidez, ver exemplona figura 27.

Figura 27 - Sentido recomendado de corte

NO SENTlDO ··A".

tilQ,

••'fili)'l:l

•'Eo.D

()r;'A.~I

Modificações químicas e metalúrgicas - a região de corte é submetida a altas temperaturas emum meio químico bastante oxidante.Constatamos ai um enriquecimento de carbono comoresultado da oxidação preferencial do ferro.

A remoção da camada enriquecida de carbono não é necessária; é, porém aconselhável no casode peças que serão submetidas a solicitações dinâmicas.

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CONSULTORIA - TREINAMENTO - INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOLDAGEM

MÓDULO 04 - PROCESSOS DE SOLDAGEMP~TI1USCONSUL.TORIA EM

CONTROtE DA QLJAUDAOE

Funções da chama de preaquecimento e seleção de gases combustíveisAs funções da chama de preaquecimento são:

./ Aumentar a temperatura do aço até o seu ponto de fusão;

./ Acrescentar energia sob a forma de calor à peça, para manter a reação de corte;

./ Fornecer uma proteção entre o jato de oxigênio de corte e a atmosfera;

./ Expulsar da parte superior da superfície do aço qualquer óxido, carepa, tinta, ou outrasSubstâncias estranhas que possam parar ou retardar a progressão normal da açãode corte.

A seleção de gases combustíveis que deve ser considerada para escolher o combustível depreaquecimento é baseada em inúmeras considerações, tais como, disponibilidade do gás, custo,e tranqüilidade de manuseio com respeito à seguranç~ -

Os seguintes gases são normalmente utilizados para corte:

./ Acetileno;

./ Metil acetileno - propadieno;

./ Gás natural;

./ Propano;

./ Propileno;

./ Gasolina.

Cada um desses gases tem características inerentes que devem ser consideradas para aaplicação do processo.

Acetileno - É largamente usado como um gás combustível para oxi-corte e também parasoldagem. Suas principais vantagens: são disponíveis, chama de temperatura alta e familiaridadedos usuários com as características da chama.

A chama de temperatura alta e as características de transferência do calor da chama oxiacetilênicasão particularmente importantes para corte de chanfros.

Outra vantagem de operação é que o tempo de preaquecimento é uma pequena fração do tempototal de corte. O que é importante quando se faz pequenos cortes.

Metil Acetileno - Propadieno Estabilizado (MPS) - Este um combustível liquefeito, similar aoacetileno, porém estabilizado, que pode ser estocado e manuseado similarmente ao propanolíquido. É uma mistura de vários hidrocarbonetos, incluindo propadieno, propano, butano,butadieno, e metil acetileno. A mistura gera mais calor que propano ou gás natural.

Este gás é muito similar em suas características ao acetileno, porém requer cerca de dois volumesde oxigênio para um volume de combustível para uma chama neutra de preaquecimento, enquantoque o acetileno necessita de apenas um volume de oxigênio. Assim, o custo do oxigênio serámaior quando o gás metil acetileno-propadieno é usado em lugar do acetileno. Para sercompetitivo, o custo deste gás deverá ser menor que o do acetileno.

O gás MPS tem uma vantagem sobre o acetileno para corte debaixo da água em grandesprofundidades.

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MÓDULO 04· PROcES$PS pE SOLDAGEM~TRUSCONSUL TOItIA EM

CONTROLE DA QUALIDADE

Gás Natural - A composição do gás natural depende da sua fonte. Seu principal componente é ometano. Quando o metano queima com oxigênio, a,reação química é:

Um volume de metano requer dois volumes de oxigênio para uma combustão completa. Atemperatura da chama com gás natural é menor que a da chama com acetileno. Ela também émais difusa e menos intensa.

Devido à temperatura da chama ser mais baixa, o que resulta em baixa eficiência de aquecimento,grandes quantidades de gás natural e oxigênio são requeridas para produzir a mesma taxa deaquecimento obtida com oxiacetileno. Geralmente, são necessários maiores tempos depreaquecimento com gás natural que com acetileno.

Para competir com o acetileno, o custo e disponibilidade de gás natural e oxigênio, alto consumode gás e o tempo longo de preaquecimento deve ser considerado.

Os projetos do maçarico e do bico para o gás natural são diferentes daqueles para acetileno. Acondição de pressão do gás natural geralmente é menor e as relações combustão são diferentes.

Propano - O propano é usado regularmente para corte devido à sua disponibilidade e ao seupoder calorífico ser muito maior que o do gás natural Para uma combustão apropriada durante ocorte, o propano requer 4 a 4,5 vezes seu volume em oxigênio de preaquecimento.Este requisito éparcialmente compensado pelo seu alto poder calorífico. Ele é estocado em forma liquida e éfacilmente transportável para serviços.

Propileno - Este gás compete como. MPS para quase todos os serviços em que se usa gáscombustivel. É similar ao propano em muitos aspectos, mas tem uma chama de temperaturamaior. Um volume de propileno requer cerca de 2,6 volumes de oxigênio para se obter uma chamaneutra. O bico de corte é similar ao utilizado para o MPS.

Gasolina - A gasolina é usada como combustível utilizando-se maçarico de corte e bico de projetoespecífico para este fim. A chama é altamente oxidante e, portanto apropriada apenas parautilização em cortes. A chama de alta temperatura permite cortar aço com espessura de até 360mm. A gasolina é armazenada num recipiente pressurizado no estado liquido, porém vaporiza nobico do maçarico antes de entrar em combustão.

A Figura 28 mostra um resumo das principais características do oxicorte.

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MÓDULO 04 • PROCESSOS DE SOlDAGEMP'E.TI1USCONSUl TORtA EM

CONTRotE DA QUAL.IDAOF.

Figura 28 - Oxicorte (Oxygen Cutting - OC)

r Maçarico de Corte

.-. JatO de Oxigênio

\1__.....---- 0. ••••• de ~aquecim ••nto

TIPO DE OPERAÇÃO:Manual ou Automática

EQUIPAMENTOS:Cilindros de GasesVálvulas e Expansores, Maçaricos.

CARACTERíSTICAS:

VELOCIDADE DE CORTE: 10 a 30m1hESPESSURAS CORTADAS: 1 a 360 mmPOSIÇÕES: TodasCUSTO DO EQUIPAMENTO: 0,2(Soldagem com eletrodo revestido= 1)

CONSUMíVEIS:

O)Ógênio

Gás combustível

,"llIl,,11

APLlCAÇOES TfpICAS NA INDÚSTRIA DO PETRÓLEO E PETROQuíMICA:

Corte e chanframento de chapas de aço carbono e de baixa liga. Tubos

- Baixo custo:- Portáteis.

LIMITAÇÕES:oO

- Limitados aos aços carbono e de baixalíga;

- Distorções da peça;

VANTAGENS:

SEGURANÇA:

Queima acelerada devido ao enriquecimento de ~ na atmosfera

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MÓDULO 04 • PROCESSOS DE SOLDAGEMP~TRUSC:ONSULT'OltlA. EM

CONTROLE DA QUALIDADE

10.3 - CORTE COM ELETRODO DE CARVÃOÉ um processo de corte a arcoem que os metais a serem cortados são fundidos pelo calor de umarco entre o eletrodo e a peça. Um jato dearqolTlprimido remove O metal fundido. Normalmente éum processo manual usado em todas as posições, mas pode ser também operadoautomaticamente.

o processo pode ser usado em~ps e alguns metais não ferrosos. É comumente usado para~oivagem de soldas, para reparos de defeitos de soldas e reparo ae rundidos. O processo requer

uma habilidade de corte relativamente alta. -,

Na goivagem de soldas é necessário proceder a uma limpeza posterior, para remoção do carbonodepositado. Normalmente, a limpeza por esmerilhamento é satisfatória.

A Figura 29 a seguir mostra as principais caracterlsticas do corte com eletrodo de carvão.

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P'E.TllllSCONSULTORIA EM

CONTROtE DA QUAUDAOE

CONSULTORIA - TREINAMENTO - INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOlDAGEM

MÓDULO 04 - PROCESSOS DE SOlDAGEM

Figura 29 - Corte com Eletrodo de Carvão (Air Carbon Arc Cutting - AAC)

An:o-EI6trico c:amprimido

'o

TIPO DE OPERAÇÃO:

- Betrodo de carvão revestido de cobre.

Manual ou Automática

EQUIPAMENTOS:Retificador, Gerador, TransformadorSuprimento de Ar ComprimidoPorta-Eletrodo especial p/Jato de Ar

CARACTERíSTICAS: CONSUMíVEIS:

ESPESSURAs: ilimitadaPOSiÇÕES: TodasFAIXA DE CORRENTE: 80 a 16cxY'

APLlCAÇOES TíPICAS NA INDÚSTRIA DO PETRÓLEO E PETROQuíMICA:

Goivagem em soldas de topo em tanques e vasos de pressão em aços carbono e aços debaixa liga.Remoção do c/ad de aço inoxidável de chapas c/adeadas.

VANTAGENS:

- Corte impreciso;- Riscx>de Contaminações (Cu do

e/etrodoJliquido expulso pelo ar, rico emcarbono).

- A operação requer limpeza Jogo a seguir.

UMITAÇÕES:

- Corte rápido;- Usa os mesmos equipamentos da

soldagem com eletrodo revestido

SEGURANÇA:

- Emissão de radiações visíveis e ultravioleta

- Projeções em alta temperatura.

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CONSULTORIA ..,.TREINAMENTO -INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE sOLDAGEM

MÓDULO 04 • PROCESsOsDE.sOLDAGEMP~TRUSCONSULTORIA EM

CONTROtE OAQUALIDADE

10.4 - CORTE E PLASMAO corte a plasma usa o calor de um arco de plasma (aproximadamente 14.000°C) para cortarqualquer metal ferroso ou não-ferroso.

O processo de corte a plasma usa um arco constrito atirado entre um eletrodo resfriado aágua e a peça. O orifício que restringe o arco também é refrigerado a água. A correnteutilizada é a corrente contínua, eletrodo negativo.O arco eletro poderá ser também dotipo não-transferido.

A qualidade do corte a plasma é superior aos outros tipos de corte por meio de calor devido aojato de plasma a alta temperatura.

A Figura 30 mostra um resumo das principais características do corte a plasma.

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CONSULTORIA - TREINAMENTO - INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOLDAGEM

MÓDULO 04 - PROCESSOS DE SOLDAGEMP~TRIISCONSULTORIA EM

CONTROl.E. DA QUAUrlADE

Figura 30 - Corte a Plasma (Plasma Are Cutting - PAC)

l-I

Bico Constrito

__ Bico do Gis de Proteçio

(+)

TIPO DE OPERAÇÃO:

-Oxigênio

EQUIPAMENTOS:

Manual ou AutomáticaFonte de energia: Retificador/GeradorÁgua de refrigeraçãoCilindros de GasesMaçaricos

CONSUMíVEIS:CARACTERíSTICAS:

VELOCIDADE DE CORTE: de 10 a 450 ll'II1l

ESPESSURAS: 6 a 150 mm

FAIXA DE CORRENTE: 70 a 1000A

- Nitrogênio

APLlCAÇOES TfpICAS NA INDÚSTRIA DO PETRÓLEO E PETROQuiMICA:

Corte de aços carbono, aços inoxidáveis e alumínio.

- Corta aços inOxidáveis e alumínio.

LIMITAÇÕES:VANTAGENS:

SEGURANÇA:

Prevenção contra: brilho do arco, salpicos, fumaças

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CONSULTORIA -TREINAMENTO - INSPEÇÃOCURSO INSPETORDE SOLDAGEM

MÓDULO 04 - PROCESSOS DE SOLOAGEMP~TRUSCONSULTOft.lA EM

CONTROLE DA QUALIDADE

11- EQUIPAMENTO E TÉCNICAS DE PRÉ E PÓS-AQUECIMENTO E DE TRATAMENTOTÉRMICO

11.1- FUNDAMENTOS DO PROCESSOCom o intuito de esclarecer em que consistem o preaquecimento e tratamento térmico, daremos aseguir algumas noções básicas sobre estes. Uma abordagem mais completa sobre suas vantagense desvantagens e seus objetivos deve ser procurada no MÓDULO - Metalurgia da Soldagem.

O preaquecimento consiste no aquecimento da junta numa etapa anterior a soldagem. Seuprincipal objetivo é reduzir a velocidade de resfriamento da junta soldada. Em conseqüência,diminui a tendência de formar martensita (em metais ferríticos). Além de reduzir o nível dastensões de contração, o preaquecimento possibilita ao hidrogênio, quando presente, a difundir-separa fora da solda (efeito secundário).

O pós-aquecimento consiste na manutenção da junta soldada, após a soldagem, a umatemperatura acima da temperatura ambiente, por um período de tempo determinado. Seu objetivoprincipal é aumentar a difusão do hidrogênio.

O tratamento térmico de alivio de tensões consiste em se aquecer uma peça ou equipamento auma temperatura determinada, durante certo período de tempo observando-se velocidades deaquecimento e resfriamento convenientes. Tem por objetivo principal promover uma diminuiçãodas tensões residuais da peça ou equipamento .. Pode, também, promover o revenimento damartensita, que algumas vezes resulta da operação de soldagem.

Para que o tratamento térmico de alívio de tensões alcance seus objetivos é necessário que:

• A taxa de aquecimento seja uniforme e controlada, para dar um baixo gradiente térmico,permitindo a dispersão de calor no material e evitando a introdução de tensões residuaisdevido a efeito térmico no material;

• A temperatura de tratamento (temperatura do patamar) seja controlada e oscile apenasdentro de limites pré-determinados;

• O tempo de permanência na temperatura de tratamento seja controlado e· não sejaexcedido em demasia;

• A taxa de resfriamento seja uniforme e controlada, pois o resfriamento não uniforme podegerar tensões residuais no material. A taxa de resfriamento alta tende 'a provocar trincas,

11.2- TÉCNICAS E EQUIPAMENTOSPara se efetuar um tratamento térmico, um método que representa uma solução tecnicamenteperfeita é a utilização de um fomo. No entanto, freqüentemente, as dimensões das peças ouequipamentos impedem sua entrada no fomo, e em outros casos impõe-se o tratamento de soldasem elementos que fazem parte de grandes e extensas construções, tais como tubulações, torresde destilação, vasos de pressão, etc. Nesses casos, e dependendo das normas e condições desegurança, pode ser efetuado um tratamento térmico localizado.

Existem diversos métodos apropriados para a aplicação de aquecimento e tratamento térmicolocalizados, tais como: .

,; Aquecimento por indução;,; Aquecimento por resistência elétrica;,; Aquecimento por chama.

Referência Bibliográfica FBTS - Revisão 04 Fev. 2009

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MÓDULO 04 - PROCESSOS DE SOLDAGEMP'E.TllllSCONSULTORIA EM

CONTROl.E DA QUALIDADE

Aquecimento por indução - A comparação com o funcionamento de um transformador é. Omelhor meio para ilustrar o aquecimento por indução. Aplicando-se uma tensão alternada aoprimário do transformador será induzido um fluxo magnético no núcleo, o qual por sua vez induziráuma tensão no secundário.

Figura 31 - Funcionamento do transformador

enrolamentosei:lJndárillenrolamento

primãrio l~AplicanckHe Vl. obtém-se V2

Transferindo-se este princípio para o aquecimento por indução (ver Figura 33) vê-se que o caboflexível, colocado na região da solda em várias espiras ao redor da peça, representa o enrolamentoprimário. A camada superficial da peça, na região do enrolamento, representa tanto o núcleo comoo enrolamento secundário do transformador, Quando se aplica ao cabo uma tensão alternada defreqüência apropriada, a parte da peça dentro da região do cabo se aquece, devido à contínuainversão magnética e devido às correntes de Foucault induzidas.

A freqüência influi na profundidade de penetração de correntes induzidas, entretanto,considerando-se que o tratamento térmico de aços é um processo demorado, a influência dacondução térmica no material é maior. As freqüências mais usadas são 60 e 400 Hz.

Vantagens:

./ São possíveis altas velocidades de aquecimento

./ Temperaturas podem ser controladas numa faixa estreita .

./ Um aquecimento localizado não é produzido .

./ As bobinas têm uma vida longa

./

Desvantagens:

./ O custo inicial é alto,/ A fonte de energia é grande e menos portátil que outras fontes de aquecimento.

Referência Bibliográfica FBTS - Revisão 04 Fev. 2009

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CONSULTORIA - TREINAMENTO -INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE,SOLDAGEM

MÓDULO 04- PROCESSOS DE SOLDAGEMP~TRUSCONSUL.TOlUAeJl't

CONTROl.E DA QUALIDADE

Figura 32- Aquecimento por lílduçio

----===.:;-;;;:- ~ -----

Aquecimento por Resistência Elétrica - O método de aquecimento por resistência elétricafunciona com o uso de fios ou fios feitos de materiais que tenham uma resistência elétrica alta,apoiados ou enrolados ao redor das regiões a serem tratadas e ligadas à fonte de energia elétrica.Uma camada de isolamento cobre a superficie externa das resistências, a fim de se reduzir a perdade calor por radiação. O aquecimento se realiza mediante a condução do calor produzido pelo fioresistor, para o material cujas tensões devem ser aliviadas.

Vantagens:

./ Aquecimento contínuo e uniforme .

./ Aquecimento pode ser mantido durante a operação de soldagem .

./ Temperatura pode ser ajustada rapidamente .

./ Soldadores podem trabalhar com relativo conforto e não precisa parar para ajustar atemperatura de preaquecimento.

Desvantagens:

./ Alguns elementos do método podem queimar-se durante um tratamento térmico,interrompendo ou dificultando o tratamento .

./ Podem ocorrer aberturas de arco entre a resistência e a peça tratada.

A figura 33 mostra um esquema de tratamento térmico por aquecimento com resistência elétrica.

A figura 34 mostra um esquema de preaquecimento de tubulação através de aquecimento porresistência elétrica.

Referência Bibliogrãfica FBTS - Revisão 04 Fev. 2009

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MÓDULO 04· PROCESSOS DE SOLDAGEM

oPlE.TI1USCQNSUl TORIA E"'"

CONTROl.E DA Q.lJAUOADF.

Figura 33 - Esquema de tratamento Térmico por resistência Elétrica

Figura 34 - Esquema de Preaquecimento por Resistência Elétrica

60

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Aquecimento por Chama· No aquecimento de soldas com uma Ou mais chamas (tochas), aquantidade e a concentração de calor transferido cara a solda depende não apenas da quantidadede combustível consumido e da eficiência da combustão, mas do ajuste da chama da distânciaentre a chama e a saída da manipulação da chama, e do controle da perda de calor para aatmosfera. O aquecimento por chama é um método conveniente, eficiente e econômico detratamento térmico especialmente adequado para serviços no campo em peças relativamentepequenas. Este método deve ser executado com cuidado e por operadores experientes ou sobsupervisão, porque se o aquecimento é aplicado inadequadamente pode-se perder a solda.

"7Referência Bibliográfica FBTS - Revisão 04 Fev. 2009

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CONSUL TORIA- TREINAMENTO -INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOLDAGEM

MÓDULO 04 • PROCESSOS DE SOLDAGEMP~TRUSCONSUL TOR.tA EM

CONTROLE DA QUALIDADE

A fonte de calor é produzida pela queima de um gás combustivel misturado com o ar ou oxigênio.

Vantagens;

,; Baixo custo.,; Portátil.

Desvantagens:

,; Precisão e repetibilidade mínimas.,; Distribuição de temperatura pouco uniforme.,; Uma grande quantidade de operadores habilidosos é requerida.

A figura a seguir mostra uma instalação de tratamento térmico de aquecimento por chamas.

Figura 35 - Tratamento Térmico por anel de Gás

Aquecimento por material Exotérmico· A maioria dos tratamentos térmicos localizados de soldaemprega uma fonte de calor que pode ser controlada para se obter o ciclo térmico desejado. Estesprocessos utilizam elementos que podem ser reutilizados, mas que requerem a atenção de umoperador durante o tratamento.

o sistema de aquecimento exotérico emprega uma fonte de aquecimento completamenteconsumível, que não requer muita mão-de-obra na sua instalação, pois usualmente se gasta emtorno de 1 a 2 homens-hora.

o material exotérmico produz calor pela reação controlada de uma mistura química que desprendecalor em conseqOência da reação, que pode ser, por exemplo:

Referência Bibliográfica FBTS - Revisão 04 Fev. 2009

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~P't..TIlUSCONSULTORIA EM

CONTROLE nA QUAUDADE

CONSULTORIA - TREINAMENTO - INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOLDAGEM

MÓDULO 04·PROCESSOS DE SOLDAGEMVantagens:

-/ Nenhum custo de equipamento.-/ Nenhum operador requerido durante o tratamento térmico.-/ Portátil.

Desvantagens:

-/ Não é aplicável para preaquecimento de todos os materiais.-/ Uma vez iniciando o tratamento, térmico, não há nenhuma possibilidade de ajuste.

Referência Bibliográfica FBTS - Revisão 04 Fev. 2009

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Page 187: CURSO INSPETOR SOLDAGEM N1.pdf

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MÓDULO -05CONSUMÍVEIS

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Page 188: CURSO INSPETOR SOLDAGEM N1.pdf

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Page 189: CURSO INSPETOR SOLDAGEM N1.pdf

CONSULTORIA - TREINAMENTO -INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOlDAGEM NíVEL 1

MÓDULO 05 • CONSUMíVEIS DE SOlDAGEMP~TRUSCONSULTOIUA EM

CONTROLE DA QUALIDADE

íNDICE PÁGINAS

CONSUMIVEIS DE SOLDAGEM 01/48

1- CONCEITOS (INTRODUÇÃO) 01/022- NOÇÓES SOBRE ESPECIFICAÇÓES DA AMERICAN WELDING SOCIETY - AWS 02/043- FAMILIARIZAÇÃO COM AS CLASSIFICAÇÓES AWS DE CONSUMlvEIS 04/424- AGRUPAMENTO DE MATERIAIS DEADIÇÃO (ELETRODOS, ARAMES, FLUXOS) 42/48

Referência Bibliográfica FBTS- Revisão 04 Fev. 2009

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CONSULTORIA - TREINAMENTO -INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOlDAGEM NíVEL 1

MÓDULO 05 - CONSUMíVEIS DE SOLDAGEMP~TllU.CONSULTORIA EM

CONTROLE DA QUALIDADE

CONSUMíVEIS DE SOLDAGENI1. INTRODUÇÃO

O termo consumível de soldagem e definido como sendo todo e qualquer material utilizado paradeposi~ão ou ~eçã.o.de uma solda. Tais como:Eletrodo reves I o, varetas; arames sólidos (eletrodos nus) e arames (eletrodos) tubulares, fluxos,gases de proteção e anéis consumíveis.

A seleção dos consumíveis depende do processo de soldagem, que por sua vez é escolhido emfunção de vários fatores entre os quais:

., C.A) <)\0 5J.<~ .- Metal de base

Geometria e tipo de juntaEspessura de peça a ser soldadaPosição de soldagemTipo da fonte de energiaProdutivoHabilidade do soldador, etc.

1.2 TIPOS DE CONSUMIVEIS DE SOLDAGEM EM FUNÇÃO DO PROCESSO DE SOLDAGEMOs próximos sub-itens apresentarão os consumíveis de soldagem relativos ao processo desoldagem em evidência.

1.2.1 Utilizados em Soldagem a Gás (processo de soldagem em que utiliza energiatermoquímica). {{ ~'v~f'tJl eJ}\ CD&

- Gases combustíveis - Acetileno, Propano, Butano, Gás Natural, entre outros;- Gases comburentes - oxigênio, ar atmosférico (quase nunca usado);- Varetas;

Fluxo (Fundentes).

1.2.2 Utilizados em soldagem a arco elétrico (processo de soldagem que utiliza energiaelétrica). r .I·~

'\-.l4(tl"1.2.2.1 Arco elétrico entre eletrodo refratário (não consumível) e peça:

- Soldagem TIG (GTAW);

Nota: Este processo de soldagem foi inicialmente desenvolvido para usar gases do tipo inertes(exemplo: argônio e Hélio) para proteger a poça de fusão e o arco elétrico da ação dos gasesencontrados no ar atmosférico. Por está razão, ele foi batizado de T. I. G. (tungsten Inert Gas). Mastarde houve a introdução dos gases ativos (C02 elou O2) nos gases inertes, juntamente com odesenvolvimento de eletrodos de tungstênio ligados a óxidos de tória, cério, entre outros, esteprocesso passou a ser chamado de Gas tungstenArc Welding (GTAW).

Co~~ »'\ \\J0~• Vareta, maciça ou f1uxada (GTAW Manual) e arame não energizado (GTAW

Mecanizado );• Gases puros (Argônio, Hélio) e misturas gasosas (Argônio elou Hélio + CO2; Ar +

O2; Ar + CO2 + O2),

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CONTROtE DA QUAl.IOAOf.

1.2.2.2 Arco elétrico entre eletrodo consumivele peça:- Soldagem Manual com Eletrodo Revestido (SMAW)

• Eletrodo Revestido

1.2.2.3 Arco elétrico entre eletrodo consumível nu e peça:- Soldagem a Arco Submerso (SAW)

• Eletrodos (nus e compostos) e Fluxo.

- Soldagem com Proteção Gasosa (GMAW) [MIG/MAG]

• Eletrodo (ou arame) sólido (nu) e arame tubular com núcleo metálico (metal-cored).• Gases puros e misturas gasosas

- Soldagem com arame Tubular (F~AW) com ou sem Proteção Gasosa

• Com Proteção Gasosa- Eletrodo (ou arame) tubular- Gases puros e misturas gasosas (ver processo de soldagemGMAW);

Sem Proteção Gasosa (Autoprotegido)- Eletrodo (ou arame) tubular.~~

'\~~

~

2. NOÇÕES SOBRE ESPECIFICAÇÕES DA AMERICAM WELDING SOCIETY - AWSOs metais de adição são agrupados em função da composição química do metal depositado ou doconsumível e do processo de soldagem.

Todos os consumíveis de soldagem existentes geralmente estão cobertos pela especificação AWS.Importante informar que a AWS não prevê todos os tipos de metais de adição disponíveis, poisalguns têm formulação recente e outros têm suas caracteristicas mantidas como segredo defabricação. A tabela 1 a seguir fornece exemplo de algumas especificações AWS.

O código ASME (American Society for Mechanical engineering), quando utiliza da especificaçãoAWS, ela emprega a abreviatura SF (do inglês, "Specification") antes do código de especificaçãoAWS.

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CONTROlf. DA QUALIDADE.

Tabela 1 - Exemplo de Especificação ASME/AWS

DESIGNAÇAO:ASME Seção 11 ESPECIFICAÇÃO PARA:Parte C -AWS-

SFAJA-5.1 Eletrodos de Aço ao carbono para Soldagem Manual a Arco co Eletrodot<- Revestido (SMAW)

:'J ~~ ~ SFAJA-5.2 Varetas de Aços ao Carbono e Baixa Liga para Soldagem Oxi-Gás (OFW)

\kl P' SFAJA-5.4 Eletrodos de aço Inoxidável para Soldagem Manual a Arco com Eletrodo~ revestido (SMAW)

( SFAJA-5.5 Eletrodos de aço Baixa Liga para Soldagem Manual e Arco com eletrodo- Revestido (SMAW)SFAJA-5.9 Eletrodos Nus e Varetas de aco Inoxidável para soldaqern

SFAJA-5.12 Eletrodos de tunastênio e suas Ligas para SOldagem e Corte a Arco

SFAJA-5.17 Eletrodos de aço ao Carbono e Fluxo para Soldagem a Arco Submerso(SAW)

SFAJA-5.18 Eletrodos de aço ao carbono para Soldagem a Arco com Gás deProteção (GMAW)

SFAJA-5.20 Metais de Adição de aços ao Carbono para Soldagem a Arco com arameTubular (FCAW)Eletrodos de aço Inoxidável para Soldagem a Arco com Arame Tubular

SFAJA-5.22 (FCAW) e Varetas com Núcleo Fluxado de aços Inoxidáveis (Tubulares)para Soldagem TIG (GTAW)

SFAJA-5.23 Eletrodos de Aço Baixa-Liga e Fluxos para Soldaqern Eletroescória(ESW)

SFAJA5.25 Eletrodos de Aços ao Carbono e Baixa-Liga para Soldagem Eletro-Gás(EGW)

SFAJA-5.28 Eletrodos e Varetas de Aço Baixa-Liga para Soldagem a Arco com Gásde Proteção (GMAW)

SFAJA-5.29 Eletrodos de Aço Baixa-Liga para Soldagem a Arco com arame Tubular(FCAW) . -

Nota: Quanto à aceitação dos gases de proteção, o que se exige dos mesmos é que atendam acritérios de pureza previamente estabelecidos no procedimento de soldagem.

2.1 - DIFERENÇA ENTRE AS "ESPECIFICAÇÃO" E "CLASSIFICAÇÃO"A especificação indica os requisitos para consumíveis de acordo com seu emprego.

Para enquadrarem-se numa especificação AWS, os consumíveis devem atender a requisitose pecíficos, tais como:

- Propriedades mecânicas do metal depositado (ensaio de tração, de dobramento e deimpacto).

- Composição química do metal depositado.- Sanidade do metal depositado, verificada por meio de exame radiográfico.

A especificação AWS estabelece as condições de testes para os consumíveis a serem realizadospelo fabricante, a fim de verificar se a solda produzida apresenta as propriedades mecânicasmínimas exigidas.

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MÓDULO 05 - CONSUMíVEIS DE SOlDAGEM

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CONTROLE DA QUAl.lDADF.

Desta forma, a especificação além de classificar os consumíveis, determina que os mesmosatendam requisitos de:

Fabricação;- Critérios de aceitação;- Composição química do metal depositado;- Propriedades mecânicas do material depositado;

Embalagem;- Identificação;- Garantia, etc.

Por outro lado, a classificação AWS refere-se a um consumível e a respeito do mesmoJorneç.em,em valores aproximados, algum'as de"'súãSÍ>ropriedades-'''mecânicas (limite "deresistência,impacto). Como também sua composição química e particularidades relativas ao revestimento, ouseja, fornecendo ao consumível uma designação lógica, que permita identificá-lo mais facilmente esuas características principais,

Portanto, a diferença entre especificações e classificação é:

A ESPECIFICAÇÃO AWS - determinam de maneira exata as características de umconsumível e da garantias sobre suas propriedades.

Enquanto que:A CLASSIFICAÇÃO AWS - apresenta uma maneira lógica de designar um consumível.

3. FAMILIARIZAÇÃO COM AS CLASSIFICAÇÕES AWS DE CONSUMíVEISas especificações AWS, os consumíveis são designados por um conjunto de algarismos e letrasom um dos seguintes prefixos:

4

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OO:)

e'3"Oe~C)

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e,t)

~

tt'.'~

3:t~:D

E - eletrodo para soldagem a arco elétrico;R - vareta para soldagem a gás;B - metal de adição para brasagem;F - fluxo para arco submerso;ER - indica a possibilidade deaplicação com eletrodo nu (arame) ou vareta.

I

A seguir, serão dados exemplos de critérios e sistemas de classificação dos consumíveis queforam listados na tabela 1.

3.1 CLASSIFICAÇÃO DOS GASES DE PROTEÇÃO DE ACORDO COM AS ESPECIFICAÇÕESAWS A5.32-97

3.1.1 GeneralidadesNa seleção de gases de proteção adequados para soldagem de determinados materiais, osseguintes fatores devem ser considerados: Composição química, espessura do material de base,posição de soldagem e tipo de corrente.

Os gases de proteção são de dois tipos: Inertes e reativos.

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CONTROLE DA QUALIOAD"f

3.1.1.1 Potencial de Ionização (P.I.) dos Gases déProteção para a SoldagemA tabela 2 a seguir apresenta os valores de potencial de ionização (volts) dos gases de proteçãomais empregados na soldagem de materiais metálicos.

o Potencial de Ionização é a tensão que um determinado gás necessita para ser ionizado nointerior do arco elétrico. Quanto maior for este potencial, mais difícil éa abertura do arco elétrico,como também mais difícil a sua manutenção. '

Comparando os potenciais de ionização do Hélio e do argônio, constata-se que o P.I do Hélio éaproximadamente, 1,5 vezes maior do que o do argônio.

'ji

Tabela 2 - Potencial de Ionização gases para a Soldagem

Gis Potencial deIonização (V)

Hélio 24,58Argônio 15,75

CO2 14,40Nitrogênio 15,50Hidrogênio 15,60

O2 12,50

3.1.2 Gases InertesSão aqueles que não reagem com o metal líquido 9-ª. poça de fusão. Os mais utilizados são:Argônio e Hélio_ -..Argônio - O argônio (símbolo químico Ar), inert atôm'co esado, com peso

ico i a 40 a roximadamente 1,4 vezes mais pesado que o__ar), Pode ser usa o sozinhoou combinado com outro gás. O Ar po e ser usado na soldagern de metais f~ e nãp ferrosos ...(alumínio, cobre, níquel, magnésio e suas ligas. O baixo potençial de ionização (15,75 e V) requerbaixas tensões do arco elétrico o que favorece a abertura e estabilidade do arco. Esse gás é obtidoda atmosfera pela liquefação do ar e purificado até o estagio de 99,995% (grau solda).

O argônio é muito utilizado na soldagem dEUDaterialde fina e media espessura~ principalmente nasoldagem do alumínio, cobre, magnésio e suas ligas. Em metais ferrosos, o argônio, no estadopuro deve ser evitado devido à baixa fluidez da poça de fusão. Para superar essa dificuldade deve-se adicionar um gás ativo como, por exemplo, o oxigênio elou CO2 (dióxido de carbono) que, alémde proporcionar uma maior fluidez a poça de fusão produz um cordão de solda com melhoracabamento visual e também melhoram a condutloüldade- elétrica do arco elétrico, aumentandosua estabilidade elétrica. Poe estas razões o Processo MIG não é recomendado na soldaaem ~aços.

O . de i . nio im Iic n ix . .. de térmica deste ás, oque faz com que o Argônio produza um cordão de solda de baixa penetração em suas or as euma boa penetração na direção da coluna do arco. Baixa condutividade térmica do gás requer umamenor tensão do arco, o que faz com que o arco seja aberto mais rapidamente e que seja mantidoaberto com uma boa estabilidade.

As misturas de Ar + CO2, Ar + O2 e Ar + CO2 + O2 mais utilizadas foram desenvolvidas em funçãode testes em diferentes tipos de materiais, estando hoje definidas conforme tabela a seguir.

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CONTROLE DA Ql..JAUDAOF.

Tabela 3 - composição da mistura de Ar + CO2,Ar + O2 e Ar + CO2 + O2 usuais em função dosmetais de base.

Ar (%) CO2(%) O2(%) Metal de BaseAço ao carbono

98 - 2 Aço baixo carbono de alta resistênciaAco InoxidávelAço ao carbono

95 - 5 Aço baixo carbono de alta resistênciaAço Inoxidável, classe 300Aço ao carbono

90 10 - Aço baixo carbono de alta resistência

88 9 3 Aço ao carbono

Aço ao carbono75 25 - Aço baixo carbono

o argônio misturado ao CO2 proporciona maior estabilidade do arco, sendo muito utilizado nasoldagem MAG de aço carbono. O CO2 é misturado ao argônio em porcentagens variáveis de 8 a25%, melhorando sensivelmente as propriedades mecânicas da junta soldada. A mistura 75% deAr + 25% de CO2 é empregada no processo arame tubular, pois proporciona excepcionalestabilidade do arco e acelera a solidificação da poça de fusão.

Hélio - O Hélio (símbolo químico He) é um gás inerte monoatômico muito leve, tendo peso igual a5. Ele é 0,14 vezes a densidade do ar. Este gás é usado quando se necessita de grandes yalores_Possui uma excelente condutividade térmica e o seu potenclaljíe jonjzacao é o mais elevado entre.todos os gases de pr.Q1eçãQ usados na.soldagem. Devido a isto o Hélio exige uma tensão no arco

-mais eleyada do que o Argônio, para o mêSrnOéomprimento de arco e intensidade de corrente,favorecendo, portanto a utilização de maiores velocidades de soldagem. A çl~tagem do Heestá em apresentar um alto potencial de ionização é que esta característica dificulta a abertura doarco elétrico. --....;...--

o

6

Pelo fato do He ser bem mais leve do que o ar atmosférico exige que sua vazão seja deaproximadamente 2 a 3 vezes maior do que a do Ar para fornecer a mesma proteção. Também porestá característica o He é indicado na soldagem d~untas na posição sobre-cabeça. Apesar de altacondutibilidade térmica gerada pelo He, o cordão de solda produzido não apresenta grandespenetrações, como os produzidos pelo Ar e CO2• Os cordões produzidos pelo He apresentam umabaixa relação: largura/profundidade. Os altos valores de aporte térmico gerado pelo He ajudaproduzir soldas com uma penetração "arredondada" e reforços com baixa dimensão.

O Helio pode ser usado sozinho como gás de proteção, porem, na pratica, ele estará sempresendo usado em combinação com Ar. Atualmente já existem misturas gasosas formadas por He eCO2.

Esse gás é obtido a partir do gás natural e purificado até 99,99% da pureza. Tem como vantagemo maior rendimento, porem, seu uso é limitado a soldagens que utilizem@orrente contir1ú~Estegás quando utilizado sozinho, produz uma transferência metálica do tipo gloDOlàr. Dévli:lo a seumaior custo em relação ao Argônio, o gás Hélio é mais empregado apenas quando suascaracteristicas físicas se fazem necessárias, ou seja, na soldagem de metais que possuem altacondutibilidade térmica, como o alumínio e suas ligas e o cobre e suas ligas.--------------- - .

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CONTROU: DA QUAUDAD!',

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3.1.3 Gases reativosOs gases reativos são aqueles que reagem com o metal liquido da poça de fusão, podendo alteraras propriedades mecânicas do metal depositado. Os gases reativos podem ser de dois tipos. Sãoeles: Ativos e Redutores -3:1.3'.1 Gás Ativo

CO2 (Gás Carbônico) - O Qás Ativo mais empregad~agem é o Gás CarbQoico (símboloquímico CO2), que além de poder ser utilizado sozinho para a proteção da poça de fusão, podetambém ser utilizada com o Ar (soldagem dos aços carbono e baixa liga) e o He (soldagem dosaços inoxidáveis série 300). O CO2 é um gás barato e por isso é o gás de,proteção mais usado noBrasil. -

o CO2 não é um gás ativo à temperatura ambiente'. Quando este gás passa pelo arco elétrico(quando a temperatura se encontra acima de 3000'e), 0,C02 se dissocia no interior do arco sob aforma de CO (monóxido de carbono) ~ ,oxigêOio atõmicQ. O oxigênio em seu estado livre iráproduzir uma ação oxidante (ou ativa) no interior do arco elétrico. Devido a esta atmosferaaltamente oxidante, o metal líquido (poça de fusão) tende a se oxidar, gerando FeO (óxido deferro), que irá se direcionar para escória.

Fe + O -+ FeO (1)

Após esta reação de oxidação (1), o carbono (C) encontrado na poça de fusão irá reagir com ooxigênio encontrado no FeO, pois o C é mais ávido pelo oxigênio do que o ferro (Fe). Tem-se aseguinte reação química:

C + FeO -+ Fe + CO (gás) i (2)

,..I-:~P Como a solidificação do metal líquido ocorre em uma velocidade muito elevada, isto faz com que o.y51 (.r CO fique retido no interior do cordão de solda sob a forma de poro.§...Alem desse problema, a

ociV reação entre o C e o FeO irá diminuir a quantidade de carbono no metal de solda, o que contribuiráI para diminuir a resistência mecânica da junta soldada.Com o objetivo de eliminar (ou diminuir ao

máximo) estes problemas, ou seja, a produção de poros e a diminuição do teor de C, faz-senecessário a adição de elementos desoxidantes na composição química do consumível desoldagem, tais como: Mn e Si, que reagem com o FeO através das seguintes reações:

Si + 2FeO -+ 2Fe + Si02

Mn + FeO -+ Fe + MnO

(3)

(4)

Desta forma, a quantidade de CO produzido na reação (1) será muito menor, quanto da presençados elementos Mn e Si. Elementos como alumínio (AI), titânio (TI) e zlrcônío (Zr) também podemser introduzidos na composição do consumível na função de "desoxidantes".

A maior desvantagem do uso do CO2 é a tendência em produzir um arco instável eletricamente,podendo gerar, desta forma, uma grande quantidade de respingos.

O2 (oxigênio) - O oxigênio também é um gás ativo, mas nunca é utilizado sozinho. Estegeralmente é combinado com o Argônio (mistura binária: Ar + O2) ou com o Argônio mais CO2(mistura ternária: Ar + CO2 + O2),

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P~TllUSCONSULTORIA EM

CONTROI..E DA QUAUDADE

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CONSULTORIA -TREINAMENTO -INS,PEÇÃO (/0 '.-('»)~~ :)CURSO INSPETOR DE SOLDAGEM NIVEL 1 f i ..~ /_~QP I:.)

MÓDULO 05 - CONSUMíVEIS DE SOLDAGEM ~ ~'~)I~ I:.)

~6\S -- oo Hidrogênio (símbolo químico H2) é u gás reduto ou seja, reduz os óxidos metálicos ao seuestado puro. O hidrogênio pode ser adiciona o ao Ar ou He em quantidades que pode variar de 1 a35% objetivando aumentar a temperatura do arco e produzir uma atmosfera levemente redutora, Écomum na Europa a utilização de adições de até 15% H2 na soldagem do níquel pelo processoGTAW, mas o risco desta quantidade produzir poros no metal de solda é muito grande. -A explicação para o aumento da temperatura do arco, quando da utilização do H2' é a seguinte: ohidrogênio (em sua forma molecular - H2), ao passar pelo arco elétrico a elevadas temperaturas,se dissocia tornando-se hidrogênio atômico Ho; no momento em que estes atingem as regiõesmais frias do arco (próximo ao metal de base), os hidrogênios atômicos reagem entre si, formandonovamente o hidrogênio molecular (H2), reação essa que é acompanhada de uma grande liberaçãode energia (reação exotérmica).

3.1.3.2 Gás Redutor

I~

TIPOS DE GASVARIÁVEIS E CARACTERíSTICAS Argônio CO2

Potencial de ionização Maior MenorComprimento do arco (função de tensão do arco) Maior MenorPerdas de temperatura do arco por radiação Maiores MenoresTemperatura da poça de fusão Menor MaiorPenetração do cordão de solda -- Menor MaiorSeção transversal do arco elétrico Menor Maior

Largura do cordão Menor MaiorAltura do cordão Maior MenorAcabamento do cordão de solda Melhor PiorEstabilidade do arco Maior MenorDureza do cordão de solda Maior Menor

Temperatura do metal líquido na poça de fusão Menor Maior

.. . ' " .

3.1.4 Comparação entre Argônio e CO2, quando utilizados isoladamenteA tabela a seguir representa a influencia dos gases Argônio e CO2 nas variáveis de soldagem,como também em algumas características do cordão de solda.

Tabela 4 - Influência dos gases Argônio e CO2 nas variáveis de soldagem e característicasdo cordão de solda.

o

8

Nota: As misturas utilizando arqoruo e CO2 têm InfluenCia interrnediária.

3.1.5 Profundidade de Fusão dos Cordões de Solda em função do Gás ou Mistura Gasosausada na soldagemA profundidade da fusão (ou "penetração") dos cordões de solda é função das variáveis desoldagem, a saber: intensidade da corrente elétrica, tensão do arco, velocidade de soldagem, enos processos onde se usa gases de proteção, é função também do tipo de gás (ou misturagasosa) empregado na soldagem.

Figura 1: comparação das penetrações dos cordões de solda em função do gás de Proteção

,//~.,-,-,/' - ."

ARGONIO ARGONIO-HÉLIO HÉLIO CO,

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CONTRQl.F.:DA QUAl.IDADf.

9

Chama-se a atenção para a profundidade de fusão produzida pelo gás Ar em relação aos demaisgases. Apesar do mesmo possuir um/ baixo potencial de ionização. como também uma baixacondutividade térmica, o ar produz em cordão com uma profundidade maior do que a do Hélio. Amaior diferença entre esses dois gases é que o ar produz uma penetração chamada de "FingerPoint" (ponta de dedo), ou seja, a penetração ocorre principalmente na direção do prolongamentodo consumível. Nas laterais do arco, a penetração é pequena, O mesmojá não ocorre com o He, ocordão de solda produzido por ele possui uma penetração aproximadamente' homogênea,diminuindo um pouco nas extremidades do arco. Dentre os g13sesapresentados, o CO2 .~. P gásque produz a maior penetração. --3.1.6 Classificação dos Gases de Proteção

3.1.6.1 Critérios de ClassificaçãoOs gases de proteção empregados na soldagem são classificados em função de composiçõesquímicas.

Nota:1. Os gases de proteção, integrantes da especificação I AWS A5.32,. contendo já uma

classificação definida, estes não poderão ter uma - segunda éiassificação nessaEspecificação.

2. Os gases classificados nesta especificação são designados ef'ra ser usado comg gás de •rote ão na solda e a arco elétrico, porem, eles não estão proibidos de serem

empregados em qualquer ou r ocesso (corte, tratamento térmico, etc.), no qual possaser aplicáveis.

A tabela 5 apresenta os gases de proteção mais empregados na soldagem a arco elétrico sobproteção gasosa, com seus respectivos; grau de pureza, umidade máxima, ponta de orvalho.

Tabela 5 - Gases de Proteção e suas caracteristicas.

Umidade Ponto de

Gás Classificação Estado do Pureza máxima OrvalhoAWS Produto mínima (0/0)

(ppm) Max. a 760mmHg (CC)

Argônio SG-A Gás 99,997 105 - 60Liquido 99,997 10,5 - 60

Dióxido de SG-C Gás 99,8 32 - 51Carbono (C02) Liauido 99,8 32 - 51

Hélio SG-He Gás 99,995 15 - 57uouído 99,995 15 - 57

Hidrogênio SG-H Gás 99,95, ,c 32 - 51liQuido 99,95 32 - 51

Nitrogênio SG-N Gás 99,9 32 - 51<'~

Liàuldo ' ~ 99'9 4 " 68Oxigênio SG-O Gás 99,5 Não aplicável - 48

Liquido 99,5 Não aplicável - 63

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CONTROLF.. DA QlJAI.IOADF.

~, .c.s/>3.1.6.2 Sistema de Classificação., ~ (,I)' \O J J'R-:--. ~ ,. 'r' .

/,,:'r' /" f\ ;;O..Jir\fl'f\ 'SG _ 8---,.. ,/<:'>i - Gás (Simples)

10

Onde:

""""" SG ~ Essas letras significam "Gás de Proteção";B ~ Esta representa, logo após o hífen, o gás principal da mistura gasosa.

ii - Mistura GasosaSG - BXYZ - % 1% 1%

Onde:

SG ~ Essas letras significam "Gás de Proteção";

B ~ Esta representa, logo após o hífen, o gás principal da mistura gasosa.,~_ , -.<iL -'. ~. r -o

~ ~"p -3 "" t-'~~J'lo . (- tI •••~~.'" \ 9-A-XYZ ~ Estas letras representam os gases, em menor quantidade, que fazem parte da

mistura gasosa. A colocação de cada gás na seqüência (XYZ) está relacionadacom a quantidade de cada um, em uma ordem decrescente.

% /% /% ~ Estes caracteres representam a percentagem, em ordem decrescente, dos gases quefazem parte mistura gasosa, que possuem as menores quantidades. Uma barra éusada para separar o percentual de cada gás.

A percentagem relativa ao gás principal da mistura será a diferença entre 100% e o somatório dosgases secundários participantes da mistura.

Exemplo:

SG-AC-25

A tabela 6 apresenta exemplos de funcionamento do sistema de classificação para gases deproteção funciona.

Tabela 6 - Exemplos de funcionamento do Sistema de Classificação dos gases de Proteção.

Classificação Mistura Gasosas GásAWS Típicas

SG-AC-25 75/25 Arqônlo + Dióxido de carbonoSG-AO-2 98/2 Argônio + OxigênioSG-Ahe-10 90/10 Argônio + HelioSG-AH-5 95/5 Argônio + HidrogênioSG-HeA-25 75/25 Helio + ArgônioSG-HeAC-7,5/2,5 90/7,5/2,5 Helio + Argônio + CO2

SG-ACO-8/2 90/8/2 Argônio + CO2 + O2

SG-A-G Especial Argônio + Mistura

Nota: Os gases participantes da mistura gasosa, não sendo o gás principal da mistura, seupercentagem devem ter uma tolerância de ± 10%.

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CONTROLE DA QUAUOAOi'

Exemplo:

SG-AC-25

Mistura: Argônio - 75% I CO2 - 25q 10% de 25% = 2,5%

Conclusão: O teor de CO2 na mistura deve ser encontrar entre 22,5% e 27,5%.~Prfa..\I'\v.RerA.....

Iii - Mistura Gasosa Especial MI~V'l-QoSG-B-Gv-

Onde:

SG ~ Essas letras significam "Gás de Proteção".B ~ Esta letra representa, logo após o hífen, o gás principal da mistura gasosa.G ~ Esta letra (quando colocada após o gás principal) significa que a mistura gasosa é

especial; o gás base deve ser identificado. Os gases menores não precisam seridentificados, desde que seja um dos gases listados na tabela 5.

~,.~<I,i:)<;'~ J

Exemplo: ;J...»~ ~I"''''.,J &-t.';.,s.So.-(}!:,~SG-H-G _ t"-,,,;(<l1lA

Obs.: Os outros gases que fazem parte desta mistura são: C02e O2,

Quando a mistura gasosa for composta por algum gás não listado na tabela 5, o Sistema deClassificação da mistura será:

SG-BX-G (X = Gás especifico)Onde:

SG ~ Essas letras significam "Gás de Proteção".B ~ Esta letra representa, logo após o hífen, o gás principal da mistura gasosa.X ~ Esta letra representa um gás que não estão listados na tabela 5. O gás representado pelo

"X" deve aparecer entre parêntesis. Exemplo: kriptônio, Neônio, Xenônio, etc.

Exemplo:SG-AX-G (X = Kriptônio)

A percentagem de cada gás na mistura gasosa deve estar de acordo entre o comprador e ofornecedor.

3.2 CLASSIFICAÇÃO DOS ELETRODOS DE AÇOS AO CARBONO PARA SOlDAGEMMANUAL A ARCO COM ELETRODO REVESTIDO, DE ACORDO COM AS ESPECIFiCAÇÕESAWS A5.1-913.2.1 GeneralidadesAntes de iniciar a analise das especificações AWS A5.1! serão apresentadas algumas informaçõestécnicas a respeito dos eletrodos revestidos, por exemplo, como são fabricados, a função e osdiferentes tipos de revestimento.

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3.2.1.1 Breve descrição sobre a fabricação de eletrodos revestidosÉ importante observar que o eJ.lllI:Q.ç1o.revestido é composto de duas partes: uma metálica(chamada de "alma") e outra na forma de massa (chamada de-"revestimento"). Tanto na soldagemde aços de carboDo, quanto na soldagem de aços de baixa-liga •...a composição química da alma écomum para ambos os materiais, ou seja, aço contendo baixo teor de carQQnQ.No caso da soldaaem de-SiÇOSinoxidáveis é possível também o emprego deste tipo de alma,quando são denominados de "eletrodos sintéticos". A alma do eletrodo revestido pode ser feita porum aço do tipo efervescentEU!I!?joriª.das vezes) ou do tipo "acalmado".

No revestimento, estão contidos os elementos destinados .a. Bstabilização_..d.o-.aJ:Q9, a,X5ío.desoxidante da poça de fusão, formação de escória que podem modificar a resistência mecânica,jiíJctiliElaEle9"lenãlcldãde do metalde solda. --.q--A expansão dos gases contidos no aço erervescente da alma, mais outros elementos que integramo revestimento do eletrodo, favorecem a transferência do metal durante a fusão, sobretudo naposição sobre-cabeça e vertical.

Para a fabricação dos eletrodos, primeiro misturam-se os diferentes elementos que compõe orevestimento. A seguir, de acordo com o tipo de eletrodo que se deseja elaborar, se agrega oaglomerante que pode ser silicato de sódio (Na) ou siJicato de potássio (K). Constituída amassa e remetida para as prensas de extrusão onde o revestimento é prensado em torno da almametálica, tem-se o eletrodo revestido. Após aestaetapa, procede-se a secagem a temperaturasque variam de acordo com o tipo de revestimento.

3.2.1.2 Funções do revestimentoOs revestimentos são constituídos de produtos bastante complexos, combinados em proporçõesadequadas, que exercem, durante a soldagem, inúmeras funções. De uma maneira geral, podem-se classificar as funções do revestimento em três grupos: Elétrica, Mecânica, e metalúrgic~

1- Função elétricaO revestimento é mau condutor de eletricidade, ele isola a alma do eletrodo e evita aberturas dearcos laterais. O revestimento contém silicato de sódio (Na) ou silicato de potássio (K). Queionizam a atmosfera do arco elétrico, facilitando a abertura e estabilidade do arco elétrico, tanto emcorrente continua como alternada. Estes silicatos também atuam como aglomerantes dorevestimento.

2- Função física e MecânicaFormação de fumos mais densos que o ar para proteger tanto o metal em transferência durante asoldagem como o banho de metal fundido, da confaminação pelo hidrogênio (H2), nitrogênio (N2) eoxigênio (02) encontrados no ar atmosférico. Os fumos contribuem também na transferênciametálica nas posições de soldagem desfavorecidas pelo efeito da gravidade. A escória líquidaproduzida pelo revestimento flutua sobre a poça de fusão, separando está do contato comatmosfera também durante a solidificação e o resfriamento da solda. O peso da escória molda apoça de fusão, proporcionando cordões lisos, regulares e de boa aparência. A escória líquida agesobre o valor da tensão superficial do metal fundido, melhorando a estética nos trabalhos fora daposição plana.

3- Função metalúrgicaIntroduz elementos químicos que refinar a estrutura do metal depositado retirando as impurezas,em forma de escórias, provenientes do metal de base e do próprio metal de adiçaO,'assim como osóxidos originados durante a operação de soldagem. Prover de elementos de liga o metal, com oobjetivo de manter a composição química desejada. -----.---- .. ----

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A tabela 7 apresenta varias substancias encontradas no revestimento do eletrodo revestido.

Tabela 7 - Tipos de substâncias encontradas no revestimento.

Componentes FórmulaCelulose (Hidrocarbonetos) C6H100!i

ArqarnassaTalcoOxido de Titânio Ti02

Oxido de Ferro Fe203, Fe304

Carbonato de cálcio CaCO~Dolomita CaCO~ + MÇJCO~Fluorita CaF2

Ferro-Manganês Fe-MnFerro-Silício Fe-SiOxido de Manganês MnOSílica (quartzo) Si02Silicato de Potássio K2SiO~

,

Silicato de sódío Na2Si03

3.1.1.3 - Tipos de RevestimentoEm função da constituição química do revestimento, podem-se distinguir os seguintes tipos deeletrodos revestidos: ãcido, celulósico, rutílico e bãsico.

a) Revestimento ãcidoEste revestimento é constituído, principalmente, por óxido .deferro (Fe203 - Hematita), elementosescorificantes à base de sílica (Si02) na forma de caulim, feldspato e quartzo e ferros-ligas. Podeconter pó de ferro no revestimento, o que contribui para o que aumenta o rendimento do eletrodo.É de fácil manuseia. principalmente 0as PQsiçôe5"plana Ül!nta de topo e solda em ângulo) comotambém na posição horizontal (solda em ângulo). Produz um a escória volumosa, de fãcil.remoçãOe porosa em seu interior. O deposito com este eletrodo tem boas propriedades mecânicas. sem.preque utilizado em aços de boa qualidade, do contrario são suscetíveis a formar trincas.-

b) Revestimento celulósicoEste tipo de revestimento é constituído de matérias orgânicas, sobretudo a celulose (C6 H10 05),

[composto mais importante, usualmente excedendo 30% do peso total do revestimento], dióxido detitânio, escorificantes a base de sílica, entre outros.' Visto que o volume de escória liquida épequeno, isto produz uma escória sólida fina. Como também possibilita o uso deste eletrodo naposição vertical descendente. A remoção desta escória é relativamente fáciLVantagens deste tipode revestimento: produz um cordão de solda com uma grande penetração e confere ao eletrodoboa facilidade de uso. Dadas as caracteristicas apresentadas o eletrodo com revestimentocelulósico é o preferido na soldagem de oleodutos e gasodutos. Desvantagem: introd"z Qrand~quantidade de hidrogênio no metal de solda, limitando a aplicação desses eletrodos somente aosaços doces. As correntes máximas recomendadas para eletrodos celulósicos são inferiores às dosoutros hpos, devido à queima precoce da celulose e a elevada perda por salpicos que ocorreriamnas altas intensidades de corrente.

c) Revestimento rutílicoO constituinte mais importante na composição deste revestimento é o dióxido de titânio (Ti02),

conhecido como "rutilo".

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oI:.)

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Há também em sua composição ferros-ligas e escorificantes a base de sílica. Duas das principaiscaracterísticas deste material são: facilitar a abertura do arco elétrico, como também manter o arcoestável durante a transferência metálica seja em corrente alternada ou continua.

Este tipo de revestimento é indicado na união de componeotes .wJLê1?I~$entam problemas demontagem ou seja, fornece boas condiçõ~s em. "nir componentes gue tenhàn,9!cIl:!@Sabei1ürãs -

-de raiz.•A penetração do arco é relativamente baixa, o que pode acarretar em Ita de penetraçãonas soldas em ânÇlulo; o que torna este revestimento ideal na soldagem de chapas finas. ro uz

-cordoes desolda êOm ótima aEarência sendo por isso indica.d.Q...Q.ara_p~sses._d~acabamentQ.. Omesmo é de fácil manuseio, podendo ser utilizado em todas as posições. À sua escória nãoapresenta resistência ao destacamento, principalmente os eletrodos de classe AWS E7014, cujaescória pode ser auto-destacável. Este revestimento apresenta muita semelhança com os ácidosnas caracteristicas de emprego e na s propriedades mecânicas. Os eletrodos rutílicos se destinam

_à soldagem de aços doces.L...devendoser consideradas as limitações anteriormente mencionadas.São especialmente indicados para soldagem em ângulo posição horizontal, com um só passe, emaltas intensidades de correntes e altas velocidades, devido ao seu fácil manuseio e habilidade emcobrir frestas provenientes de má preparação de juntas.

d) Revestimento básicoOs principais componentes deste tipo de revestimento são: carbonato de cálcio (CaC03) e fluorita(CaF2), estes representam, aproximadamente 80% do peso do revestimento. Fazem parte tambémda composição do revestimento elementos desoxidantes e dessulfirizantes, sob a forma de ferro-ligas (Fe-Mn, Fe-Si), que têm a função de diminuir drasticamente o teor de impurezas do metal desolda. Uma substancia que também pode participar desse revestimento é a Dolomita (CaC03 +MgC03. Outra característica deste revestimento é a produção de cordões de solda com baixíssimoteor de hidrogênio. Dada as características anteriormente mencionadas, os cordões de soldaobtidos com este revestimento apresentam excelentes propriedades mecânicas (tenacidades -resistência ao impacto), tornando-o o mais indicado na soldagem de aços de alta resistência e degrãos finos. Por serem altamente higroscópicos, ou seja, absorve com facilidade a umidade doambiente, estes eletrodos devem ser conservados em ambientes secos e ressecados antes deserem utilizados. A soldagem é executada em qualquer posição de soldagem e o tipo de correntepreferencial para este revestimento é a corrente preferencial para este revestimento é a correntecontínua polaridade inversa (eletrodo ligado ao pólo positivo). Por apresentarem forma detransferência metálica globular, requerem mão-de-obra perfeitamente treinada e qualificada.

3.2.2 Critérios de ClassificaçãoOs eletrodos cobertos pela especificação AWS A5.1 são classificados tendo como base:

1° - Tipo de corrente2° - Tipo de revestimento3° - Posição de soldagem; e4° - Propriedades mecânicas do metal depositado na condição "como soldado" ou"envelhecido" *.

* "Envelhecimento" é uma operação quando se faz necessária a retirada do hidrogênio difusívelencontrado no interior da junta recém soldada.

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14,11",.tiI

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3.2.3 Sistemas de ClassificaçãoA classificação genética de um eletrodo tem a seguinte forma:

E XXXX1 -r 1 11 2 ••

Onde:

Dígito 1: A letra E Indica se tratar de um eletrodo;

Dígito 2: Estes dígitos em números de dois ou três, indicam o limite de resistência á tração mínimado metal de solda em "ksi" (1 ksi = 1.000psi) alguns exemplos podem ser vistos na tabela abaixo.

Tabela 8 - Exemplo de representação do Dígito 2 na codificação para classificação AWS.

ELETRODO LIMITE DE RESISTENCIA A TRAÇA0 (Mínimo) \lI

REVESTIDO Ib/pol" MPaE60XX 60.000 414E70XX 70.000 482

(1) Toda a preparação de chapa de teste, envolvendo desde a escolha do metal de base, do tipo edimensões do cobre-junta até as condições de soldagem (intensidade de corrente, geometria dochanfro, posição de soldagem, diâmetro do eletrodo etc) são padronizadas. Cujas informações seencontram na especificação em questão.

Dígito 3: Designa a posição de soldagem na qual o eletrodo revestido pode ser empregado comresultado satisfatório. Ver tabela a seguir.

Tabela 9 - Significado do Dígito 3 na codificação para classificação AWS.

ELETRODO POSIÇAO DE SOLDAGEM

E-XX1X Todas as posições.

EXX2X Plana e horizontal (especialmente solda em ângulo-horizontal

EXX4X Todas as posições (especialmente a vertical descendente para oseletrodos de baixo hidroqênlo).

Dígito 4: Este dígito pode variar de O (zero) a 9 (nove). Em combinação com o Dígito 3 designam:

- O tipo de corrente com o qual o eletrodo pode ser usado;- Tipo de revestimento

Sobre o significado deste 4° digito, consultar a Tabela a seguir.

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Tabela 10 - significado da combinação do 3°e 4°dí gito na codificação para classificação deespecificação AWS 5.1.91.

.--------- ... -

~ 85 ~ §!~ .... .~ E-H~~~g "'85nr~ ~ <l!l 8~-8;S~~ .§ ::::Q. u> c» &l"E

~ 8<3 .<;; ~ .rP!i .", .a ~~ ~ -8 -8 g ~818.~~ ::;:

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~i! ~~ .:iI ~ ~<>~,g ... ~ ~I f ~ ~-8= ~~~ 8.= li! ~..•~8 ~~ :5!<.> .a.. 1=&1 l- x

a) Para passe único;b) Para solda em ângulo posição Horizontal;c) Para solda em ângulo posição Plana;d) Volume do Hidrogênio Difusível em 100 g de metal depositado.

16

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A tabela 11 mostra a composição química do metal depositado enquanto a tabela 12 indica osignificado dos sufixos com relação às propriedades mecânicas dos eletrodos especificados nanorma AWS 5.1-9.1.

Tabela 11- Requisitos de composição química do metal depositado para os eletrodos daespecificação AWS 5.1-91.

17

Classificação PERCENTUAl.EMPESO(%) Umitepara a

AWS combinaçãoC Mn Si P S Cf Mo Ni V Mn+Ni+Cr+Mo+V

E-6010E-6011E-6012E-6013E-6019 Não Espedficado (NE)E-6020E-6022E-6027E-7014E-7015 NE 1,25 0.90 NE NE 0,20 0.30 0.30 0.08 1.50e-i024E-701& iE-7018 NE 1.60 0.75 NE NE 0.20 0.30 0.30 0,08 1.75E-7027E"7028

NEINEE-7048 NE 1.60 0.90 0.20 0.30 0.30 0.08 1.75E~7018M C.12 0.4Oa.1.80 0.80 0.030 I 0.020 I 0.1'5 I0.35 0.25 0.05 N.E.

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Tabela 12 - Requisitos de propriedades mecânicas do metal depositado para os eletrodosde especificação AWS 5.1-91

o-~ieE'---.......;!------------,------------f=- «Ir:5§l,.1l ~~~~~~~~~~~~g~~$-.$m~M~MM~ZMMflft~M~MM~roMM

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3.3 CLASSIFICAÇÃO DOS ELETRODOS DE AÇOS DE BAIXA LIGA PARA SOLDAGEMMANUAL A ARCO COM ELETRODO REVESTIDO, DE ACORDO COM AS ESPECIFICAÇÕESAWS A5,5-96 _3.3.1 GeneralidadesPor serem as especificações AWS A5.1 e A5.5 muito parecidas quase todas as informaçõesapresentadas nos itens acima também são validas para ambas as especificações. Como veremosa seguir:

3.3.2 Critérios de ClassificaçãoOs eletrodos cobertos pela especificação AWS A5.5 são classificados tendo como base:

1° - Tipo de corrente2° - Tipo de revestimento3° - Posição de soldagem;4° - composição química dg metal depositado5°_ propriedades mecãnicas do metal depositado na condição "como soldado" ou, como

!ratado termicamente "pós-soldagem"

Importante salientar que o eletrodo que tenha sido enquadrado em uma determinada classificaçãodentro de certa especificação, este não poderá ter outra classificação.

19

3.1.3 Sistemas de ClassificaçãoA classificação genética de um eletrodo tem a seguinte forma:

E xxx XX - X1 -r 11 11 2 3 4 5

Onde:

Dígito 1: A letra E designa um eletrodo;

Dígito 2: Este dígito em números de dois ou três, indicam o limite de resistência á tração mínimado metal de solda em "ksi" (1 ksi = 1.000 psi) alguns exemplos podem ser vistos na tabela abaixo.

Tabela 13 - Exemplo de representação d~ 2.°dígito na codificação para classificação AWS ..I!,I\J\~,.

ELETRODO LIMITE DE RESISTENCIA A TRAÇA0 (Mínimo) 1'1

REVESTIDO psi'(lb/pol"') MPaE70XX 70.000 480E80XX 80.000 550E90XX 90.000 620E100XX 100.000 690E110XX 110.000 760E120XX 120.000 830

(1) Toda a preparação de chapa de teste, envolvendo desde a escolha do metal de base, do tipo e dimensõesdo cobre-junta até as condições de soldagem (intensidade de corrente, geometria do chanfro, posiÇão desoldagem, diâmetro do eletrodo etc.) são padronizadas. Cujas informações se encontram na especificação emquestão.

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Dígito 3: Designa a posição de soldagemna qual o eletrodo revestido pode ser empregado comresultado satisfatório. Ver tabela 14.

Tabela 14 - Significado do 3°na codificação para classificaç ão AWS.

ELETRODO POSIÇAO DE SOLDAGEM

E-XX1X Todas as posições.

E-XX2X Plana e horizontal (especialmente solda em ângulo-horizontal).

E-XX4X Todas as posições (especialmente a vertical descendente para oseletrodos de baixo hldroaênlo).

Apesar dos eletrodos do tipo E-XX1X e E-XX4X serem indicados em todas as posições, na pratica,isto não é muito recomendado. Eletrodos com diâmetros maiores do que 4,8mm não são indicadosDa soldagem fora-de-p~'- Este informação serve para todos os eletrodos revestidos,'independentemente do tipo de material que está sendo soldado.

[)

l~l)

OO

Dígito 4: Este dígito pode variar de O (zero) a 9 (nove). Os dois últimos digitos designam:

20

- O tipo de corrente com o qual o eletrodo pode ser usado;- Tipo de revestimento

Sobre o significado dos Dígitos 3 e 4, consultar a Tabela 10.

Dígito 5: É composto de letras e algarismos que indicam a comQo§.!.ÇaogUlmlca do metaldepositado'- A tabela 15 mostra o significado do dígito 5 para alguns eletrodos revestidos--enquadrados na especificação AWS A5.5.

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Tabela 15- Composição química do metal depositado, definida pelo dígito 5 paraconsumíveis de especificação AWS 5.5-96.

ClassificaçãoAWS

v

E-7P10-AlE-1O' 1-AlE-T.lt5-AlE-i:)16-AlE-701S-AtE-7020-AlE·7027.,1\1

E-801S·S:e-W1S-S:E-1O~5-92LE.-80115-S2E-õO:6-S2E-7C~6-a2LE.-80~5-~E-90í5-a3E4ilOHI-33E-ro~6-E3E.ao18-S3~E.ao'5-5~:"E~6-B5

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Estudos para aços ao Carbono-Motl~inic

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EletrOdOs para aços ao ManganêS-MoIibdéniO

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lO

0.12

Eletrodos para todos os outros acc s de baixa liaa,O.iOmin.

o.as

DOS

1.~l'I'l1n I ~.~mm : : I O.30:min O.20.min. O~.min.

0.';'1,25 o~ o.cm o,~ I 0.15 o~ 1.~,.ao0.75-1.70 o.~ I .. I • 1 D;3S 0.25-0,50 1.Cl-2,101.»1.80 _ • 'I \ 02:.40..". 1.~2,50

11.~2.2S i . ..-u-~.-.. 0..30-0,55 ••.~2.50O.c)-o.70 Cl«J.O.70 Dez; 0.025l 0.15-0.30 •. ct20-0.4O

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CONTROtE DA QlJAl.lDAOf.

Notas:a) As letras XX usadas na classificaçãoestabelecemdiferentes niveis de resistência à tração (70, 80,

90, 100, 110 e 120) dos eletrodos.A fim de atender às exigênciasde liga do grupo de sufixo G, ometal de solda depositada precisa ter o teor mínimo de apenas um dos elementos listados. Osrequisitosadicionaisde composiçãoquímicapodemser estabelecidospor acordo entre o compradore o fornecedorou fabricante;

b) As ligas do grupo de sufixo M são previstaspara atender aos requisitosdas classificaçõescobertaspelasespecificaçõesmilitaresnorte-americanas(MIL-E-22200/1e MIL-E-22200/10;

3.4 CLASSIFICAÇÃO DAS VARETAS DE AÇOS AO CARBONO DE BAIXA LIGA PARASOLDAGEM A.QXI-GÃS (ESPECIFICAÇÃO AWS A5.2-92)3.2.1 - Critérios de Classificação ,-As Varetas para a soldagem Oxi-gás são classificadas tendo como base as propriedadesmecânicas do metal de solda na condição "como soldado".As varetas classificadas para esta especificação são para ser usadas no processo de soldagem aóxi-gás. No entanto, não é proibido o seu uso para qualquer outro processo, no qual eles sejamapropriados.

3.2.2 - Sistema de ClassificaçãoA classificação de uma vareta genérica tem a seguinte forma:V h. r.,j'.,;i c; r,

;-/

R!1 2

Onde:

Digito 1: A letra R designa uma vareta para soldagem a gás;

Digito 2: Este dígito pode estar representado por 2 ou 3 algarismos, indicam aproximadamente, olimite de resistência à tração mínimo do metal e solda, em ksi (1 ksi = 1000 psi).

A tabela 16 mostra alguns exemplos de classificação, enquanto a tabela11 indica a composiçãoquímica da vareta de acordo com a norma AWS A5.2-92

Tabela 16 - Requisitos de limite de resistência mínima para varetas de especificação AWS5.2-92

Vareta Limite de Resistência Minimo Alongamento(psi) (Mpa) Mínimo (%)

R45 - - -R60 60.000 414 20R65 65.000 480 16

R 100 100.000 690 14RXXX-G XXX - -

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CONTROLE DA QUALIDADe

R45- A vareta R 45 - é um aço com um baixo teor de carbooQ, contendo pequenas

quantidades de Cu, Cr, Ni, Mo e AI, usaâo na soldagem de aços ao carbono e C-Mn de baixa resistência, onde o limite de resistência requerido não exceda 45 ksi(319 Mpa). Esta vareta também pode também ser de ferro forjado;

R60

R65- A vareta R 65 é utilizada na soldagem a gás de acos carbono e de baixa liga, onde

o limite de resistência à tração mínima é de 65.000 psi;-R 100

- A vareta R 100 é uma vareta que por sua composição química destina-se asoldagem de aços de baixa liga e alta resistênç~. Possui baixo teor de impurezas;Usuários deste consumível devem estar atentos, pois os resultããos de tratamentostérmicos realizados no equipamento podem gerar propriedades mecânicasdiferentes entre o metal de base e o metal de solda.

RXXX-G

Tabela 17 - Requisitos de composição química das varetas de especificação AWS A 5.2-92

Classificação Percentual (%), em peso"AWS C Mn Si P S Cu Cr Ni Mo AIR45 0,08 0,50 0,10 0,035 0,040 0,30 0,20 0,30 0,20 0,02

R60 0,15 0,90 a 0,10 a 0,035 0,035 0,30 0,20 0,30 0,20 0,021,40 0,35

R65 0,15 0,90 a 0,10 a 0,035 0,035 0,30 0,40 0,30 0,20 0,02160 070

R 100 0,18 a 0,70 a 0,20 a 0,025 0,025 0,15 0,40 a 0,40 a 0,15 a 0,020,23 090 035 060 070 025RXXX-G NR NR NR NR NR NR NR NR NR NR

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CONTROLF.. DA QUAl.IDAOf.

3.5 CLASSIFICAÇÃO DOS ELETRODOS DE AÇO INOXIDÁVEL PARA A SOLDAGEM MANUALA ARCO COM ELETRODO REVESTIDO DE ACORDO COM A ESPECIFICAÇÃO AWS A5.4-923.3.1- Critérios de Classificação . .Os eletrodos revestidos são classificados tendo como base:

•.......I a) A composição química de metal de solda não diluído;"-J b) Tipo de corrente e posição de soldagem.

3.3.2- Sistemas de ClassificaçãoA classificação de um eletrodo genérico tem a seguinte forma:

EXXX1 r

Onde:

Dígito 1: A letra E designa um eletrodo;

Dígito 2: Este dígito pode ser formado ou por algarismos, ou uma composição entre algarismose letras, e se referem à composição química do metal de solda não diluído (ver tabela 18). Osalgarismos iniciais referem-se à composição química definida de acordo com a classificação(designação) AIS!. American Iron and Steellnstitute.

Exemplos:

E-308: metal depositado com a composição, média ou nominal de 19,5% de Cr e 10,0% deNi para a soldagem dos aços de composição similar tal como 301, 302, 304 e 305 daclassificação AIS!.

E-309L: metal de solda com composição nominal do metal depositado é 23,5% Cr e 13,0%Ni, mas que tem restrições com respeito ao conteúdo de carbono não podendo exercer0,04%, por isto a denominação 309 vai acompanhada da letra "L" inicial de LOW, do inglês"baixo" significando baixo carbono.

r:)

24

E-310H: o metal depositado por este eletrodo é similar ao do E-310, com composiçãonominal de 26,5% Cr e 21% Ni, neste eletrodo o teor de carbono é alto, por isso a letra "H"é inicial de High do inglês "alto", significando alta percentagem de carbono em peso. Nestecaso, entre 0,35 a 0,45%C.

E-347: o depósito realizado por este eletrodo, em princípio é similar ao E-308, contendoadicionalmente elementos estabilizantes como Nióbio ou Nóbio + Tântalo, com o objetivode diminuir a possibilidade de precipitação de carbonetos de cromo e o aparecimento decorrosão intergranular, os elementos estabilizantes podem estar presente na seguintefaixa: valor mínimo de 8 vezes a percentagem do carbono; valor Maximo de 1,0%.

Dígito 3: Este dígito refere-se às posições em que o eletrodo pode ser o empregado comresultados satisfatórios.

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E-XXX-1X: o algarismo 1 (um) indica que o eletrodo pode ser usado em todas as posições,porém na prática, os eletrodos apresentam desempenho satisfatório para a soldagem emtodas as posições apenas para os diâmetros até 4 mm:...paradiâmetros superiores a 4 mmo desempenho só é satisfatório nas posições horizontal (apenas para solda em ângulo) eplana.

E-XXX-2X: o número 2 ois indic enho do eletrodo só é satisfatório nposição horizontal (apenas para solda em ângulo) e na posição p ana.

Tabela 18 - Composição química do metal depositado, percentual em peso, de algunsconsumíveis enquadrados na especificação AWS 5.4-92

I II I I I I I I I I I I I I I I II I

~+..o:z

!j~~Ixx<O 00

!ó I I

x00

I I I I I I I I I I I I I

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g I I I I I I

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Dígito 4: Este dígito refere-se ao tipo de corrente em que o eletrodo deve ser utilizado, e emcombinação com anterior indicia os tipos e lou características do revestimento.

E-XXX-15 - este eletrodo deve ser utilizado em corrente contínua e ligado ao pólo positivo(CC+), ou seja, polaridade inversa. Os elementos químicos da composição destes

eletrodos estão totalmente incorporados na alma e o revestimento está constituidopor elementos calcários, similar ao E 7015 da especificação (AWS A5.1-91).

E-XXX-16: este eletrodo pode ser utilizado em corrente alternada (CA) ou em correntecontínua com polaridade inversa (CC+). Iguais aos anteriores, estes eletrodos têmelementos químicos totalmente integrados a alma e o revestimento está constituído dedióxido de titânio (Ti02) e silicato de potássio (K), similar ao E-6013 da especificação AWSA5.1-91.

E-XXX-17: o revestimento destes eletrodos é uma modificação do E-XXX-16, onde partedo dióxido de titânio é substituído por sílica (Si02), similar ao E-6019 da especificaçãoAWS A5.1-91. Operam com corrente alternada (CA) e contínua (CC+) e embora sejamrecomendados para uso em todas as posições, os eletrodos de diâmetros maiores de 4,8mm são recomendados para a posição vertical e sobre-cabeça.

E-XXX-25: as características operacionais e o tipo de revestimento deste eletrodo é similara designação 15, só que a alma está constituída por arame de aço doce e os elementos deliga se encontram no revestimento. Por este motivo usam-se intensidades de correntemaiores, quando comparados com o EXXX-15. Estes eletrodos são recomendados parasoldar nas posições plana (topo de ângulo) e horizontal (solda em ângulo).

E-XXX-26: tanto o tipo de revestimento como as características operativas desteseletrodos são similares ao eletrodo EXXX-16, só que, como no caso anterior, a alma estáconstituída por um aço doce e os elementos de liga estão no revestimento. Por este motivousa-se intensidades de correntes maiores, quando comparados com o EXXX-16. Esteseletrodos são recomendados para soldar nas posições plana e horizontal.

NOTA: estes eletrodos, E-XXX-25 e E-XXX-26, também são denominados comumente comoeletrodos sintéticos. --------3.6- CLASSIFICAÇÃO DOS ELETRODOS NUS (ARAMES) E VARETAS DE AÇO INOXIDÁVELPARA SOLDAGEM DE ACORDO COM A ESPECIFICAÇÃO AW~ A5.9-93.Esta especificação apresenta as exigências para a classificação dos seguintes consumíveis de açoinoxidável: eletrodo nu (arame), vareta, fita e metalcored (tipo de arame tubular que possui núcleometálico). .--_ ..

3.6.1 - Critérios de ClassificaçãoOs consumíveis do tipo arame, vareta e fita, enquadrados nesta especificação são classificadostendo como base a composição química do próprio consumível.Para o consumível "metal cored", este é classificado tendo como base a composição química dometal depositado.

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CONTROLE DA QUALIDADE

3.6.2 - Sistema de ClassificaçãoA classificação de um eletrodo/vareta genérica tem a seguinte forma:

ERXXXXXTI I1 2 3

Onde:

Dígito 1: A letra E designa um eletrodo;

Dígito 2: A letra R designa uma vareta;

Dígito 1 + 2: A letras ER, que são utilizadas sempre juntas, refere-se ao consumível que pode serfornecido ou sob a forma continua (exemplo: de um arame [eletrodo nu] fita, metal cored) ou sob aforma de vareta. São os seauintes processos de soldagem que se utilizam destes consumíveis:GTAW,GMAWeSAW. ---Nota:Quando o consumível a ser utilizado for do tipo "metal cored" a letra "R" deverá ser substítuícia pela letra "C";

EC.-Quando o consumível a ser utilizado for do tipo :ma" a letra "e"deum ser substituída pHJe1.ra "Q"; EQ

Dígito 3: Este dígito pode ser formado só por algarismos ou uma composição entre algarismos eletras, e se refere à composição química do consumível de soldagem (caso dos arames, varetas efitas) ou se refere à composição química metal de solda não diluído (caso do "metal cored"). Osalgarismos iniciais referem-se à composição quimica definida de aCbrdo com a classificação(designaçãoLê'SI: (Am_e_ri_ca_n_iro_n_an_d_S_t..:-e_e_"_n_st_itute)."'-A Tabela 19 apresenta a composição quimica dos pr6prios consumíveis, caso estes sejam do tiposólido (arame, fita e vareta), como também a composição química do metal depositado, para ocaso do "metal cored".

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Tabela 19 - Composição química do metal de adição (para arames, varetas e fitas) ou dometal depositado (para "metal cored"), percentual em peso de alguns consumíveisenquadrados na especificação AWS A5.9-93

.., >< x X >C X

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CONTROI~E DA QUALIDADE

Exemplos:

ER308ER308lER308MoL

- Composição química, conforme Tabela 13.- Mesma composição química do ER308, mas com menor teor de carbono.- Mesma composição química do ER308L, mas com teor de molibdênio de2a3%.

3.7 CLASSIFICAÇÃO DOS ELETRODOS DE AÇO CARBONO E FLUXOS PARA SOLDAGEM AARCO SUBMERSO (ESPECIFICAÇÃO AWS A5.17-97)3.7.1 - Critério de classificação:Os arames e fluxos cobertos por esta especificação são classificados tendo como base:

1. Propriedades mecânicas do metal de solda, usando o fluxo em combinação com qualquerum dos eletrodos classificados nesta especificação.

2. Condição do tratamento térmico no qual as propriedades mecânicas são obtidas.

3. Composição química do eletrodo, para o caso de arames sólidos, ou do metal de solda(utilizando um determinado fluxo), para os eletrodos compósitos (exemplo: arame tubular.

Nota: Importante salientar que, quando um fluxo é fabricado, ele não tem a principio uma classificação AWS.Quando este fluxo é utilizado com determinado arame, este fluxo terá uma classificação AWS de acordo comos resultados alcançados nesta combinação (fluxo - arame). Combinando este fluxo em questão com umnovo arame (outra classificação AWS), uma nova classificação AWS para este fluxo será designada, visto queeste segundo arame usado possuía diferente composição qUfmica daquele primeiro arame.

3.7.2-Sistemas de ClassificaçãoA classificação de uma combinação genérica de um fluxo com um arame tem a seguinte forma:

F@XXX·EX~X~1 2 3 4 5 6 7 8 9

Onde:Digito 1: A letra F designa um fluxo;

Dígito 2: A letra S indica se o fluxo em uso foi produzido pela trituração de uma escóriapreviamente fabricada ou produzida por uma mistura formada por uma parte triturada e uma parte"virgem". A omissão da letra S significa que o fluxo em questão é do tipo "virgem".

Dígito 3: Este dígito refere-se ao limite de resistência à tração mínima do metal depositadoproveniente de uma combinação entre fluxo e arame.

F §X- EXXX - Faixa do limite de resistência à tração entre 60.000 e 80.000 psi (430 e 560Mpa), onde o algarismo 6 indicado tem relação com o limite mínimo da faixa.

F IX - EXXX - Faixa do limite de resistência á tração entre 70.000 e 95.000 psi (480 e 660Mpa), onde o algarismo 7 indicado tem relação com o limite mínimo da faixa.

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CONTROtE DA QUAI.IDADE

Dígito 4: Designa a condição de tratamento térmico na qual os testes foram conduzidos: "A" refere-se à condição "Como Soldado" e "P" ao tratamento térmico após soldagem. O tempo e atemperatura deste tratamento térmico estão contemplados no corpo da especificação A5.17.

Dígito 5: Este dígito refere-se à menor temperatura em que se efetuou o ensaio de impacto(charpy com entalhe em V), obtendo-se valores de no mínimo 27J para o metal depositado.

Exemplos:FXX~ EXXX- A letra Z refere-se a ensaio de impacto não requerido;

FXXQ. EXXX - O número O (zero), refere-se à temperatura mínima de - O°C para o ensaio;

FXX~ EXXX- O número 2 refere-se à temperatura mínima de - 20°C para o ensaio;

FXX,ª EXXX- O número 3 refere-se à temperatura mínima de - 30°C para o ensaio.

FXX~ EXXX- O número 4 refere-se à temperatura mínima de - 40°C para o ensaio;

FXX§. EXXX- O número 5 refere-se à temperatura mínima de - 50°C para o ensaio;

FXX§. EXXX- O número 6 refere-se à temperatura mínima de - 60°C para o ensaio;

Dígito 6: A letra E designa um eletrodo, e as letras EC indicam um eletrodo composto (similar aoarame tubular). A omissão da letra C indica que o consumível em questão é um arame sólido

Dígíto 7: As letras L, M e H que podem aparecer neste campo, referem-se a:

L (Low) - Eletrodo de baixo teor de manganês (faixa: 0,25% - 0,60%);M (médium) - Eletrodo de médio teor de manganês (faixa: 0,80 - 1,40%);H (high) - Eletrodo de alto teor de manganês (faixa: 1,30 - 2,20%).

Dígito 8: Este dígito representado por 1 ou 2 algarismos, referem-se ao teor de carbono doeletrodo, quando os consumíveis são do tipo "sólido", ou ao teor de carbono do metal depositado(ou metal de solda não diluído), quando os consumíveis são do tipo "núcleo fluxado", conforme

.Jabela 20;

Dí~to 9: A letra K indica qu~ o eletrodo foi fabricado com aço acalmado ao silí~i.o.:....S':.i-t;, t:>\ rJ \

':>-G IL oc."-.Á- i A I)e (f) ft-?4,/\·~·..cen: )3.7.3 ELETRODOSA especificação prevê 12 tipos de eletrodos agrupados em 3 classes como mostrado na tabela 20.

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CONTROLE DA QUAUDAD"F.

Tabela 20 - Composição química dos eletrodos para soldagem a arco submerso declassificação AWS ~5.17-9.L , \ .l\J'\t'I~~r0~

classificação ÀWS A 5.17-97CLASSIFICAÇAO COMPOSICAO QU MICA - PERCENTUAL EM PESO ,a, ,",

AWS Carbono Manoanês Silício Enxofre :F6sforo Cobre''''

ELa 0,10 0,25 a 0,60 0,07 0,030 0,030 0,35EL8K 0,10 0,25 a 0,60 0,10 a.O,25 0,030 0,030 0,35EL12 0,04 a 0,14 0,25 a 0,60 0,10 0,030 0,030 0,35

EM11K 0,07 a 0,15 1,00 a 1,50 0,65 a 0,85 0,030 0,025 0,35EM12 O,06aO,15 0,80 a 1,25 0,10 0,030 0,030 0,35EM12K 0,05 a 0,15 0,80 a 1,25 O,10a 0,35 0,030 0,030 0,35EM13K 0,06 a 0,16 0,90 a 1,40 O,35a 0,75 0,030 0,030 0,35EM14K (d) 0,06 a 0,19 0,90 a 1,40 0,35 a 0,75 0,025 0,025 0,35EM15K O,10a 0,20 0,80 a 1,25 0,10 a 0,35 0,030 0,030 0,35

EH11K 0,06 a 0,15 1,40 a 1,85 0,80 a 1,15 0,030 0,030 0,35EH12K 0,06 a 0,15 1,50 a 2,00 0,25 a 0,65 0,025 0,025 0,35EH14 0,10 a 0,20 1,70 a 2,20 0,10 0,030 0,030 0,35

EC1 (e) 0,15 1,80 0.90 0,035 0,035 0,35

Nota:a) Os valores individuais expressam as percentagens máximas;b) Devem ser feitas análises para determinar o teor dos elementos, cujos valores estão especificados

na tabela. Se no decorrer da análise for detectada a presença de outros elementos estes devem serregistrados, não sendo permitido que o somatório de seus teores seja superior a 0,50%;

c) O limite para o Cobre inclui qualquer tipo de revestimento de cobre que pode ser aplicado aoeletrodo;

d) Titânio: faixa - 0,03 a 0,17% Ti;e) Eletrodo Composto trata-se de arames tubulares para aplicação em soldagem a arco submerso.

3.7.4 FLUXOSOs fluxos são compostos do tipo granular, mineral fusível de varias proporções e quantidades,podendo ser fabricado por diferentes métodos existentes. Os seguintes compostos normalmentesão encontrados na composição química dos fluxos: aluminato-rutilo, aluminato-básico, ou fluoretobásico. São homogeneizados e granulometricamente controlados. As misturas variam segundoformulação de cada fabricante. Alguns fluxos podem conter ingredientes metálicos para desoxidara poça de fusão. Mudanças na tensão do arco durante a soldagem alterará a quantidade de fluxo.Isto significa que alterações na tensão do arco irão modificar a composição química do metal desolda.

As funções básicas dos fluxos são: proteger a poça de fusão de contato com os gases integrantesdo ar atmosférico, proteger o metal de solda recém solidificado pela escória fundida; purificar apoça de fusão; modificar a composição química do metal depositado e influenciar no acabamentodo cordão de solda como também suas propriedades mecânicas.

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CONTROtE DA QUAUOAOF.

A especificação AWS diferencia 4 (quatro) tipos de fluxos, de acordo com seu processo defabricação. São eles:

1- Fundidos (fused fluxes); é formado por óxidos de Mn, AL, si, Zr. Para a obtenção deste tipode fluxo, toda a mistura é aquecida a altas temperaturas, quando é resfriada para produzirum material vítreo metálico. Quando resfriado, o material é então moído ate que se atinja apartículas com uma granulometria previamente determinada.

2- Aglomerados (agglomerated flux); é composto por diferentes minerais como óxidos de Si,Mn, Zr, AI, por elementos desoxidantes encontrados nas ligas Fe-Mn e Fe-Si, comotambém de silicatos de potássio ou de sódio, com a função de agentes aglutinantes. Paraa obtenção deste tipo de fluxo, todo o material é reduzido a um tamanho adequado émisturado a seco. Após está ação, um aglutinante cerâmico é introduzido na mistura e,logo em seguida, uma quantidade de água também é adicionada ao material. Este éaquecido a temperaturas inferiores àquelas estabelecidas para fabricação de fluxosfundidos, até que pelotas (pel/ets) sejam produzidas.

3- Misturados mecanicamente (mechanically mixed flux); é composto por uma misturamecânica de dois ou mais tipos dentre aqueles apresentados anteriormente. Adesvantagem deste tipo de fluxo é que não se consegue garantir uma perfeitahomogeneização entre diferentes materiais presentes na mistura, o que pode gerar metaisde solda, de uma mesma junta, com diferentes composições químicas.

~ses os mais utilizados são os f]UX..Q.S.20IomeraQQse.,-os menos utilizados são os misturados.Os fluxos também podem ser dos tipos neutro, ativo ou ligado. Como já foi visto, há umaflexibilidade no critério de classificação dos fluxos, pois essa classificação depende de condiçõesespecificas de testes, resultante da avaliação do desempenho do fluxo em combinação com umdeterminado tipo de arame. ,

lv(,,~\\G tl ~ ;.f-I\. '''-

3.8 CLASSIFICAÇÃO DOS METAIS DE ADiÇÃO DE AÇOS AO CARBON PARA A~ I SOLDAGEM POR ARCO COM GÁS DE PROTEÇÃO DE ACORDO COM A ESPECIFICAÇÃO

"""-J •.•.AWS 5.18-2001 _3.8.1- Critério de ClassificaçãoOs metais de adição desta especificação do tipo arame sólido e vareta são classificados combase na composição química dos próprios consllmí~e~ e nas propriedade.s fTl.ecânicasdo metal desolda; na condição "como soldado". ~ "" <S"\ \. <:,.; t- I ''J IA. r- \ H"J

fV../YGJ v~ bJ}--c'''''fr __-ç- J0·Uvc.lL,

Os metais de adição desta especificação do tipo metal cored (similar ao arame tubular, poremcom seu núcleo formado por material totalmente metálico) são classificados com base nacomposição química e nas propriedades mecânicas do metal de solda; na condição "soldado".

3.8.2- sistema de ClassificaçãoA classificação genérica de um arame para soldagem a arco com gás de proteção de aços aocarbono tem a seguinte forma:

ERXXS x1 2 3 4

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I:)

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MÓDULO 05 - CONSUMíVEISQE SOlDAGEMP~TllUSCONSULTORIA EM

CONTROLE DA QUALIDADe

~SCJ\)..~Onde: .? Ç\n..ÇI.~ ~..P

Dígito 1: As letras ER, que quando utilizadas juntas, referem-se ao [onsumível na forma deeletrodo, vareta ou arame, aplicável em processos de soldagem GMAWf(MIG/~AGJ, GTAW (TIG) l)uPÓe PAW e (Plasma); fJov: f'WY CPa.-P:JeI"f'lO-:;-. 1''>

P'~'i15 \ P:>A\.'tC~IA(,"'J

Dígito 2: Estes dígitos índícamo limite de resistência a tração do metal depositado, em Ksi (1 ksi=1000 psi)-

Exemplo:

ER 70S-X =70.000 Lbs/pol2= 500 MPa

Dígito 3: A letra S designa vareta ou arame solido; V\p/::rDígito 4: Este sufixo indica a composição química do arame ou varey

A classificação genérica relativa ao consumível do tipo "metal cored" (similar ao arame tubular)para soldagem a arco com gás de proteção de aços ao carbono tem a seguinte forma:

EXXC-XX1 2 3 4 5

Onde:

Dígito 1: A letra E designa eletrodo;

Dígito 2: Este dígito indica o limite de resistência a tração mlnimodo metal depositado ksi (1 ksi =1000 psi).

Exemplo:ER 70S-X =70.000 t.bs/pof= 500 MPa

Dígito 3: A letra C designa um consumível composto do tipo "metal cored"

Dígito 4: Este dígito indica a composição química do metal de solda.

Dígito 5: Este dígito pode apresentar a letra C que representa o gás CO2 (100%) e a letra Mrepresenta uma mistura gasosa do tipo 75 - 80% Argônio com balanço com CO2•

A tabela 21 a seguir mostra a composição química do arame sólido e da vareta (ERXXS-S), cornotambém a do metal de solda (EXXC-X). A tabela 22 apresenta as propriedades mecânicas dometal de solda da especificação AWS a 5,18-2001.

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33

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MÓDULO 05 - CONSUMíVEIS DE SOlDAGEMPtt.TI1USCON$Ul TORtA EM

CONTROI.f.': nA QUALIDADE'

Tabela 21 - Composição química do arame sólido e da vareta (ERXXS-S), como também a dometal de solda (EXXC-X) de acordo com a especificação AWS 5.18-2001

ClassifICação C Mo Si P S Ní Cr Mo V CuAWSER70S·2'J 0,07 0,90 a 140 0.40 a 0,70 0,025 0,035 015 0,15 0,15 0,03 0,50ER7OS·3 0,06 a 0,15 0,90 a 1,40 D.45a OlO 0,025 0.035 0,15 0,15 0,15 . 0,03 0,50ER70S-4 0,07 aO,15 1,00 a 1,50 0,65 a 0,85 0,025 0,035 0,15 0,15 0,15 0,03 0,50ER7OS-B O,07aO,15 1,40a 1,85 0,80 a 1,15 0,025 0,035 0,15 0,15 0,15 0,03 0,50ER70S-7 0,07 aO 15 1,50 a2,00 0,50 a 0,80 0,025 0035 0,15 0,15 0,15 0,03 0,50

ER7OS-G -. N. E. N,E. N.E N. E. NI N.E. N.E. N.E. N,E. N..EE70c.3X 'I 0,12 1,75 0,90 0,03 0,03 0,50 0,20 0,30 0,08 0,50E70C-6X 4) 0,12 1,75 0,90 0,03 0,03 0,50 0,20 0,30 0,08 0,50

E70C-G(X) ~.>I N. E. N,E. N. E. N.E. N.E. N.E. N, E. N, E. N.E. N..E

Nota:

11_Ü$ CQllsumive~ do tipo ERXXS-X são hom~ogados com o gás CO2; aqueles do tipo EXXC-XX são homologados com a mistura gasosa75 ~ 80% Argônio I Balanço CO2;

1}_ Ti: 0,05 ~ 0,015%; lJ: 0,02" 0,12%;AI: 0,05'" 0,15%;l) _ Acordo entre Comprador e Fabricante do consumível;41_ O soma~ório dos elemen!os Ní, Cr, Mo e V não pode ser supenor a o.sO%;5} _ As letras 'C' e 'M' podem ser omí!idas.

Referência Bibliográfica FBTS - Revisão 04 Fev. 2009

eOOOOOOOOO:)

34

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Pli;.TRUSCONSULTORIA EM

CONTROLE DA QUALlDADW

CONSULTORIA - TREINAMENTO -INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOlDAGEM NíVEL 1

MÓDULO 05 - CONSUMíVEIS DE SOlDAGEM

Tabela 22 ...;.Exemplos de propriedades mecânicas de metal depositado para consumíveis deespecificação AWS 5.18-2001

íL !:> b o::: b !:> g !:> o:::~ <'ll :z <'ll <)I <)I b :z

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Referência Bibliográfica FBTS· Revisão 04 Fev. 2009

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MÓDULO 05 - CONSUMíVEIS DE SOlDAGEMP~TllllSCONSULTORIA EM

CONTROLE DA QUAUDADf.

3.9 CLASSIFICAÇÃO DOS ELETRODOS DE AÇO AO CARBONO PARA SOLDAGEM A ARCOCOM ARAME TUBULAR DE ACORDO COM A ESPECIFICAÇÃO AWS A 5.20-953.9.1 Critério de classificaçãoOs eletrodos tubulares para soldagem a arco de aço carbono estão classificados com base nosseguintes fatores:

a) Propriedades Mecânicas do metal soldado, na condição de como depositado;b) Posição de soldagem;c) Uso ou não de proteção externa;d) Adequabilidade para aplicações de um único passe, ou em passes múltiplos;e) Tipo de corrente.

3.7.2 Sistema de classificaçãoA classificação genérica de um eletrodo tubular para soldagem de aços carbonos tem a seguinteforma: I:)

E x XT -x C%J6

36

1 2 3 4 5Onde:Dígito 1: A letra E designa eletrodo;

Dígito 2: Este dígito indica o limite de resistência atração mínimo do metal depositado 10 ksi (1ksi= 1000 rnpsi) nas condições de como soldado, ver tabela 23.

Tabela 23- Exemplo do significado do 1°e 2° dígito para consumíveis de especificação AWSA5.20-95.

ELETRODO LIMITE DE RESISTENCIA A TRAÇA0 (Mínimo) \lI

REVESTIDO Ib/pol'" MPaE6XT-X 60.000 415E7XT-X 70.000 480

Dígito 3: Este dígito indica a posição de soldagem para qual o eletrodo é recomendado;

0- Posição plana e horizontal1- Todas as posições

Dígito 4: Indica um eletrodo tubular com núcleo fluxado;

Dígito 5: Indica a utilização e a caracteristica de desempenho, ver tabela 25.

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MÓDULO 05 - CON.SUMíVEIS DE SOlDAGEMP'E.TI1USCONSULTORIA tM

CONTROLE DA QlJAl.IDADf:

Tabela 24 - Significado do 5°dígito especificação A5.20-95.

Cl..ASSIF!CACÃO TECNICA. PROTEÇÃO E POLARIDADEAWS

Técnica Operativa Protecão Externa Corrente e Polaridade

E XX T-1 passes múltiplos CO2 c.c. positivaEXX T-2 passe simpies CO2 c.c. positivaE XX T-3 passe simples não c.c. positivaEXXT-4 passes múltiplos não C.C. positivaE XX T-5 passes múltiplos CO2 C.C. positivaEXX T-6 passes múltiplos não c.c. positivaE XX T-7 passes múltiplos não c.c. negativaE XX T-8 passes múltiplos não c.c, negativaE XX T-10 passe simples não c.c. negativaE XX T-11 passes múltiplos ·não C.C. negativaEXXT-G passes múltiplos .(A) .11.1

EXXT-GS passe simples .(A) .(A)

Nota: Os requisitos de proteção gasosa, corrente e polaridade podem ser estabelecidos em acordo entre ocomprador e o fornecedor ou fabricante.

1 2 3 4 5

Dígito 6: Indica se o arame tubular foi homologado com uma mistura gasosa do tipo 75 - 80%Argônio I balanço CO2•

3.10 CLASSIFICAÇÃO DOS ELETRODOS DE AÇO INOXIDÁVEL PARA A SOLDAGEM AARCO COM ARAME TUBULAR E VARETAS COM NÚCLEO FLUXADO DE AÇO INOXIDÁVELPARA SOLDAGEM GTAW (TIG) DE ACORDO COM A ESPECIFICAÇÃO AWS A5.22-953.10.1 - Critério de aceitaçãoOs eletrodos tubulares para soldagem de aços resistentes à corrosão, ao cromo e ao cromo-níquelestão classificados com base nos seguintes fatores:

a) Composição química do metal de soldab) Posição de soldagem;c) Meio de proteção empregado durante a soldagem; ed) Tipo de corrente utilizada

3.10.2 - sistema de Classificação

A classificação genérica de um eletrodo tubular para soldagem de aço cromo e aço cromo-níqueltem a seguinte forma:

E T X -X

Onde:

Dígito 1: A letra E designa um eletrodo;

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MÓDULO 05 - CONSUMíVEIS DE SOlDAGEMP~TI1USCONSULTORIA EM

CONTR01..f.. DA QUAUDADf.

Dígito 2: Este dígito pode ser formado só por algarismos ou uma composição entre algarismos eletras, e se refere à composição química do consumível de soldagem (caso dos arames, varetas efitas) ou se refere à composição química metal de solda não diluído (caso do "metal cored"). Osalgarismos iniciais referem-se à composição química definida de acordo com a classificação(designação) AISI: (American iron and Steellnstitute).

Dígito 3: Indica se tratar de um eletrodo tubular com núcleo fluxado;

Dígito 4: Refere-se a posição de soldagem:

0- Posição plana e horizontal (solda em ângulo)1- Todas as posições

Dígito 5: Indica o meio de proteção, a corrente e polaridade empregadas durante a soldagem. Osmeios de proteção cobertos por esta especificação incluem:

ClassificaçãoMeio de Proteção Corrente I Polar. ProcessoAWS

EXXXTX-1 CO2 CC I Inversa FCAWEXXXTX-3 Sem proteção externa CC I Inversa FCAWEXXXTX-4 75 '" 80% Ar + CO2

..CC I Inversa FCAW

RXXXTX-5 100% Ar CC I Direta GTAWEXXXTX-G Não especificada Não especificada FCAWRXXXT1-G Não esoecíücada Não esreciflcada GTAW

3.11 CLASSIFICAÇÃO DOS ELETRODOS DE AÇO BAIXA LIGA PARA SOLDAGEM A ARCOCOM ARAME TUBULAR DE ACORDO COM AS ESPECIFICAÇÃO AWS A5.29-983.11.1 - Critério de classificaçãoOs eletrodos tubulares para soldagem a arco de aços baixa liga, são classificados com base nosseguintes fatores:

a) Propriedades mecânicas do metal de solda;b) Posição de soldagem;c) Uso de gás para proteção externa;d) Tipo de corrente;e) Composição química do metal de solda depositado.

3.11.2 - Sistema de ClassificaçãoA classificação genérica de um eletrodo tubular para soldagem de aços baixa liga, tem a seguinteforma:

E1 2 3 4 5 6 7

Onde:

Dígito 1- A letra E designa um eletrodo;

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MÓDULO 05 - CONSUMíVEIS DE SOlDAGEMPIE..TRUSCONSULTORIA EM

CONTROLE DA QUAI.IDAOI:!

Dígito 2- este dígito pode ser representado com um ou dois algarismos e refere a faixa de valoresde resistência a tração do metal de solda em 10 ksi (1 ksi =1000 psi) nas condições como soldado.Ver tabela a seguir.

Tabela 25 - significado do 2°dígito para consumíve is de especificação AWS A5.29-98.,

CLASSIFICAÇAO FAIXA DE RESISTENCIA A TRAÇA0AWS Lb/pol'" MPa

E 6XTX-X 60.000 A 80.000 410 a 550E 7XTX-X 70.000 A 90.000 480 a 620E 8XTX-X 80.000 A 100.000 550 a 690E 9XTX-X 90.000 A 110.000 620 a 760E 10XTX-X 100.000 A 120.000 690 a 830E 11XTX-X 110.000 A 130.000 760 a 900E 12XTX-X 120.000 a 140.000 830 a 970E XXXTX-X * (a) * (a)

Nota: os requisitos de resistência à tração deste eletrodo serão estabelecidos em acordo entre ocomprador e o fornecedor ou fabricante.

Dígito 3: Este dígito indica a posição de soldagem para o qual o eletrodo é recomendado.

0- Posição plana e horizontal1- Todas as posições

Dígito 4: Indica se tratar de um eletrodo tubular com núcleo fluxado;

Dígito 5: Indica a utilização e o desempenho do consumível. (ver tabela 26)

Tabela 26 - significado do 5°dígito por consumível s de especificação AWS A5.29-86.

Classificação Técnica Operativa Proteção Externa Ccrrente / PolaridadeAWS

EXXT1-X Passe simples ou múltiplos CO2 CC I inversaE XXT1-XM Passe simples ou múltiplos 75-800/0Ar+CO2 CCI inversaEXXT4-X Passe simples ou múltiplos Nenhuma CC I inversaE XXT5-X Passe simples ou múltiplos CO2 CC I inversa

E XXT8·X Passe simples ou múltiplos Nenhuma CCI diretaE XXTG-X Passe simples ou múltiplos N.E. N.E.

Dígito 6: Este dígito designa a composição química do metal depositado ou metal de solda nãodiluído.

Nota: As composições químicas específicas nem sempre são identificadas na especificação com aspropriedades mecânícas especificas. A especificação exige que o fornecedor inclua as propriedadesmecânicaspara um eletrodoparticular,na classificaçãodesseeletrodo.Assim, por exemplo,uma designaçãode um eletrodocomo E80T5-Ni3,EXXT5,nãoé umaclassificaçãocompleta.

Referência Bibliográfica FBTS - Revisão 04 Fev. 2009

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CONSULTORIA - TREINAMENTO - INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOLDAGEM NíVEL 1

MÓDULO 05 - CONSUMíVEIS DE SOLDAGEMP't..TI1USCONSULTORIA EM

CONTROI.f.: DA QUAl.IDADf.

4. AGRUPAMENTO DOS MATERIAIS DE ADiÇÃO (ELETRODOS, ARAMES, FLUXOS,ETC)

O có~igo ASME'1 Seção 11 Parte C, utiliza o mesmo sistema de especificação e classificações daAWS 2. Com por exemplo:*1- American Society (sociedade americana de engenheiro Mecânicos)*2 - American welding society (Sociedade Americana de Soldagem)

Especificação:ASMESFA-5.1 =

AWSA5.1

Classificação: E7018 = E7018

Utilizando as especificações AWS, o código ASME agrupa os metais de adição e os designa comum n° denominado F number. Esta designação ordena os metais de adição em função dadificuldade que oferecem aos soldadores e operadores de soldagem, quanto à execução de soldasisentas de defeitos. Ver tabela 27. Os F Numbers listados nessa tabela são relativos apenas aosconsumíveis utilizados na soldagem de aços ao carbono e inoxidáveis.

Tabela 21 - F nOsde eletrodos, arames, etc. para qualificação de soldadores e operadores

F ESPECIFICAÇAO CLASSIFICAÇAO OBSERVAÇÃONUMBER AWS AWSEletrodos de diversos revestimentos

SFA-5-1 EXX20/22/24/27/28 que trabalham na posição plana1 horizontal;

SFA-5.4 EXXX(X)-25/26 Eletrodo para aço inoxidável;SFA-5.5 EXX20-X/27-X Acos baixa-liqa

SFA-5.1 EXX12/13/14/19 Eletrodo de revestimento rutílico e2 rutílico acido;

SFA-5.5 E(X)XX13-X Eletrodo de revestimento rutílico

3SFA-5.1 EXX10/11 Eletrodo de revestimento celulósicoSFA-S.5 E(X)XX10-X/11-X Eletrodo de revestimento celulósico

AFA-5.1 EXXX-15/16/18/18M/48 Eletrodos de revestimento básico(baixo hidroqênio)

4 SFA-5.4 EXXX(X)-15/16/17 Eletrodos outros sem serausteníticoc e duplex

SFA-5.5 E(X)XX15-X/16-X/18- Eletrodos de revestimento básicoX/18M/18M1 (baixo hidroqênio)

5 SFA-5.4 EXXX(X)-15/16/17 Eletrodos austeníticos e duplex6 * * *. . ..Nota: Neste F Number 6 se agrupam todos os outros materíaís tais como: arames sólidos e tubulares para

soldagem com proteção gasosa ou não, processos GMAW, e FCAW; varetas para soldagem GTAW; aramese fluxos para soldagem a arco submerso SAW; arames para solda oxi-gás FOW, etc. Esse agrupamento visareduzir, sempre que possível, a quantidade das qualificações de desempenho, o que não significa que osmetais de adição ainda que pertencendo a um mesmo grupo, possam substituir indiscriminadamente osmetais usados nos testes de qualificação. (Este tema é tratado mais amplamente no módulo 08 -"Qualificação de Procedimentos e Soldadores").

ReferênciaBibliográfica FBTS- Revisão04 Fev.2009

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CONSULTORIA - TREINAMENTO.;. INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOLDAGEMNíVEL 1

MÓDULO 05- C9NSUMíVEIS DE SOLDAGEMP~TllUSCONSULTORIA EM

CONTROLE: DA QUAI.IDADE

5. INSPEÇÃO VISUAL E DIMENCIONAL DOS CONSUMíVEISPor ocasião do recebimento e utilização, os consumíveis deverão ser examinados de acordo comos seguintes aspectos:

5.1 EmbalagemOs eletrodos revestidos são embalados de forma a garantir certo grau de estanqueidade.Dessa maneira, procura-se adequar a embalagem de maneira que garanta um mínimo desegurança.As duas formas mais utilizadas de embalagens são as latas em folhas-de-flandres e os cartuchos.

Lata - As latas devem ser providas de costura longitudinal e tampas providas deemborrachamento na parede interna ao longo das bordas de fechamento a fim de auxiliar naestanqueidade após o fechamento.

Cartuchos - Os cartuchos devem ser de plástico, de polietileno de alta densidade com fitaseladora adesiva ou em caixa de papelão.

5.2 - Identificação da EmbalagemPor exigência normativa, as embalagens devem conter as seguintes informações:

Nome do Fabricante;Especificação AWS correspondente;Diâmetro do eletrodo;Número do lote ou da corrida;

Figura 1 - identificação típica de eletrodo em tampa de embalagem em folha-de-flandre.

"... OK4S04..••.....

~SFA-5.1 E7tHeQlA:.,jt.:TRO mm

'"'~'VSAS ~-9~ 3.25. T:''"6.!i.o 00 /llBCO: 20-30V PROOUÇÃo !Ir-'m"O DE CORFelll"TE: CA ou ce- 1915Si:> C(:r.:n) COR c.:..) P (KG)

:3CO 50- 90 10'p,.:t,.TA :!tf.

:22.5 350 66-105 15 0908S93.25 35C 110-1 se. 154 <lSC 1.;Q-19S 2S EMeAL.AOOH N'1

$ 4Se 1es-:r.o 25 /

19596 45;: z:2S..35S 25

HOMO;'OGAÇÕES av. 15701 S.:.9S-BV""",","'V-G"-'-PoS· G."tAl.J 3Vl+i

1".000000A EP..A.SIL.EFlA CGC29.7SSS2\ «JOO'\~<; M.=.r.:TEfI,Io''''''' SM!..UG.AR seco .../

5.3- Controle no RecebimentoO controle no recebimento, pelo usuário, compreende:

- Verificação do estado da embalagem;Identificação da embalagem;Identificação da classe do eletrodo;

- Verificação dos dados do certificado e confronto com a especificação correspondentequando solicitado na compraExame visual dos consumíveis, por amostragem;

- Verificação do peso líquido; Controle dimensional.

Referência Bibliográfica FBTS - Revisão 04 Fev. 2009

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CONSUl TORIA - TREINAMENTO - INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOlDAGEM NíVEL 1

MÓDULO 05 - CONSUMíVEIS DE SOlDAGEMP~TllllSCONSULTORIA EM

CONTROtE DA QUAl.IDADF.

Veja cada um delas:• Exame visualÉ a inspeção à vista desarmada, do eletrodo, procurando identificar a eventual existência deoxidação na ponta de pega e ponta de arco, descontinuidades e defeitos na porção revestida eexcentricidade aparente do revestimento.

o exame visual é realizado por meio de planos de amostragem simples e a escolha doseletrodos para a formação do lote de amostra deve ser feita de forma aleatória.

As incidências mais comuns nos eletrodos revestidos podem ser ilustradas e classificadas deseguinte maneira:

Figura 2: Principais tipos de defeitos nos eletrodos revestidos

• oxidação da ponta de pega • oxidação da alma

-$tlUdaçãc da ,t.Jrm/

t· -" I'/lrte do Revestimentoª

_..._--._.----

- redução localizada - danos na ponta de arco

- falta de aderência• cestacernentc com exposição da aírna

. .--- -;~

~~-

~ --- trincas longitudinais - trincas transversais

Referência Bibliográfica FBTS - Revisão 04 Fev. 2009

42

o

'o11)

OO(,COOO(O(OOC)

~:tcttOCOcttctt

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CONSULTORIA - TREINAMENTO - INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOlDAGEM NíVEL 1

MÓDULO 05 - CONSUMíVEIS DE SOlDAGEMPlt.TllUSCONSULTORIA EM

CONTROLE DA QUAUDADf:

- envelhecimento {cristalização de silicato}

- ausência de conicidade na ponta de arco

5.4 - IDENTIFICAÇÃOAs especificações da AWS obrigam a que todos os eletrodos revestidos sejam identificadosindividualmente, definindo claramente a classe a que pertence. Assim sendo, muitos fabricantesidentificam a classe do eletrodo por ser um quesito obrigatório, porem, acrescentam também aidentidade comercial do eletrodo.

Exemplo: ESABEletrodo E6010 (classe AWS)OK 22.45 P (marca comercial da ESAB)

A identificação da classe do eletrodo, por exigência normativa, é aplicada por meio de tinta naporção revestida do eletrodo, próximo à ponta de pega, até 65mm da extremidade.

Figura 3 - Dimensão padrão para posicionamento da identificação da classe de eletrodosrevestidos.

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5.5 - TRANSPORTE E ARMAZENAMENTO5.5.1 EletrodosO transporte interno, não sendo a granel, deve ser conduzido sobre "palhets" (estrados demadeira) através de empilhadeiras. Evita assim danos e choques às embalagens.

Cartuchos plásticos devem ser armazenados no sentido horizontal e as latas guardadas naposição vertical, com as pontas de pega voltadas para baixo. A fim de preservar as pontas de arcoque é a região mais sensivel.

Referência Bibliográfica FBTS - Revisão 04 Fev. 2009

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CONSULTORIA - TREINAMENTO - INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOlDAGEM NíVEL 1

MÓDULO 05 - CONSUMíVEIS DE SOlDAGEMP~TIiUSCONSULTORIA EM

CONTROLE DA QUAUDADF.

Figura 4 - Formas de estocagem das embalagens sobre estrado.

a) Embalagens plásticasb) Embalagens em folhas de f1andres

Sobre cada estrado de madeira do tipo padrão é possível colocar ate uma tonelada de eletrodosembalados, o que corresponde a ate sete camadas.

Por medida de segurança, é recomendado posicionar quatro cantoneiras de tábuas nos cantos dosestrados.

Figura 5 - Diagrama de posicionamento das embalagens sobre o estrado.

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No local de armazenamento dos estrados, deverá ser adotado um sistema que garantarotatividade, evitando manutenção prolongada das embalagens no estoque a fim de minimizar oefeito do envelhecimento. Adota-se então a técnica "first in first out" com eletrodos mais antigossaindo em primeiro lugar do estoque para uso. O armazenamento adequado requer condiçõescontroladas de temperatura e umidade face a não estanqueidade total das embalagens. Aestocagem das embalagens pode ser feita em um compartimento fechado do almoxarifado desdeque a temperatura mínima do local seja inferior a 20 graus Co e a umidade atmosférica relativamáxima de 50%.

Referência Bibliográfica FBTS - Revisão 04 Fev. 2009

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CONSULTORIA - TREINAMENTO - INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOLDAGEM NíVEL 1

MÓDULO 05 - CONSUMíVEIS DE SOLDAGEMPf€..TllUSCONSULTORIA EM

CONTROLE DA QUAl.IDADE

Essas condições são atendidas, quase sempre, em ambientes fechados, não requerendo maiorescuidados. Entretanto, face ás diversidade de características geográficas de nosso pais, existelugares em que o ar poderá conter maior quantidade de água nas temperaturas mais altas do quenas baixas. Nestes casos a umidade atmosférica poderá ser mantida baixa pelo uso de umdesumificador.

Em regiões de baixa temperatura no inverno, como na região Sul, recomenda-se o uso deaquecedor e ventilador para o aquecimento e homogeneização da temperatura. Nessas condiçõesclimáticas, é imperativo que o armazenamento situe-se pelo menos, a 5'C acima da temperaturaambiente. Em decorrência da higroscopicidade dos principais constituintes do revestimento detodos os eletrodos revestidos básico ou celulósico, em geral enfatizamos que:

TODOS OS ELETRODOS DEVEM SER ARMAZENADOS, EM SUAS EMBALAGENS ORIGINAISSEM USO. NAS CONDiÇÕES PREESCRITAS, SEJAM ELES BÁSICOS OU CELULÓSICOS.

6. MANUSEIO, ARMAZENAMENTO, SECAGEM E MANUTENÇÃO DA SECAGEMResumindo no que se refere ao manuseio e armazenamento de eletrodos, a secagem e amanutenção da secagem, devem ser observados os seguintes aspectos:

- Para efeito de aplicação dos requisitos de secagem, as embalagens são consideradascomo não estanque;

- Os eletrodos, varetas e fluxos em estoque devem ser armazenados em estufa;- A ordem de retirada de embalagens do estoque deve evitar a utilização preferencial dos

materiais recém-chegados e, conseqüente, armazenagem prolongada de alguns lotes;- Os eletrodos devem ser dispostos em prateleira. Na estufa de secagem em camada não

superior a 50mm e na estufa de manutenção em camada não superior a 150mm;- A secagem e manutenção da secagem podem ocorrer em dois tipos diferentes de estufas;

1° - Estufa com bandeja: onde a camada de fluxo na bandeja não deve ser superiora 50 mm.2° - estufa sem bandeja: que deve dispor de dispositivo misturador do fluxo.

- A temperatura e o tempo mínimo de secagem e manutenção das condições de secagemdevem esta de acordo com as recomendações do fabricante. Para os eletrodos de baixohidrogênio, de especificação AWS A5.1 e classificaçãoE7018,recomenda-se uma secagema 350+-durante 1 hora;devem ainda ser mantido em estufa de manutenção da secagemem temperatura não inferior a 150°C;

- Quando houver dúvida quanto o tratamento a ser dado aos consumíveis, deve ser sempreconsultado o fabricante sobre o manuseio armazenamento, secagem e manutenção desecagem;

- Devem ser elaborados formulários específicos para controle de secagem dos consumíveis.

O local de estocagem dos eletrodos em suas embalagens originais terá de ser preparado a fim depermitir a manutenção das propriedades originais do produto.

7. EQUIPAMENTO PARA ARMAZENAMENTO, SECAGEM E MANUTENÇÃO DASECAGEM.Pode-se concluir que cada tipo de consumível merece um tratamento específico de manuseio e oque dimensiona este tratamento é o grau de higroscopicidade (tendência de absorve umidade) dorevestimento do consumível.

Para executar este serviço tem-se dispo de equipamentos adequados e em perfeito funcionamentopara abranger todas as fases de tratamento.

Referência Bibliográfica FBTS - Revisão 04 Fsv. 2009

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CONSUl TORIA - TREINAMENTO - INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOlDAGEM NíVEL 1

MÓDULO 05 - CONSUMíVEIS DE SOlDAGEMP~TllllSCONSULTORIA EM

CONTROl.E DA QUAl.lOADF.

Vejamos por exemplo, o tratamento dispensado a 3 tipos de consumíveis:

1° eletrodo nu para soldagem a arco submerso;2° eletrodos de revestimento celulósico (por exemplo: AWS E-6010);3° eletrodos de revestimento básico, de baixa higroscopicidade (por exemplo: AWS E- 7018).

7.1-TIPOS DE ESTUFASOs tipos de estufas a serem empregadas no tratamento de consumíveis, são as seguintes:

7.1.1-Estufa para Armazenamento (Estocagem)Pode ser um compartimento fechado de um almoxarifado, que deve conter aquecedores elétricos eventiladores para circulação do ar quente entre as embalagens (figura 6).

Deve ser temperatura pelo menos~cima das te.rr!.Qeratura.ê_ambiente, porélll nunca infe~()r a20'C, e deve também, estar dotada ou prateleiras pa ra estocar as embalagens. .'-Figura 6 - Equipagem típica de um compartimento de armazenamento

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7.1.2-ESTUFA PARA SECAGEMUtilizada para secagem de eletrodos revestidos e fluxos de baixo hidrogênio. Deve dispor deaquecimento controlado, por meio de resistência elétrica, e renovação do ar, por meio deconvecção controlada através de, por exemplo, válvula tipo borboleta. Deve esta dotada de pelomenos dois instrumentos controlados de temperatura como o termostato e o termômetro, assimcomo de prateleira furadas ou em forma de grade. Para eletrodos revestidos de baixo hidrogênio, aestufa de secagem deve manter a temperatura até 400'C.-

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CONSULTORIA - TREINAMENTO - INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOlDAGEM NíVEL 1

MÓDULO 05 - CONSUMíVEIS DE SOLDAGEMP'E.TllUSCONSULTORIA eM

CONTROLE DA QUAUDADF.

Figura 7 - Estufa para secagem/Armazenamento

Prateleiras em forma de grade

Termostato

7.1.3-Estufa para manutenção da secagemA estufa de manutenção da secagem, normalmente de menor porte que a anterior, deve atenderos mesmos requisitos de funcionamento que a estufa de secagem exceto quanto á temperatura,quer deve atingir ate 200 °C(figura 4 a). As estufas de construcão cilíndrica. ysadas na

o e' . .--:: . . . Ia ão do ar e uniformizar adistribuição do calor, evitando que a umidade se concentre em cantos mal ventila os como nasestufas de formato retangular ou quadrado.

Figura 8 - Estufa para manutenção da secagem

Janela de ventilação

NOTA: Neste tipo de estufa o termostato fica na sua face traseira.

OBSERVAÇÕES:

• As prateleiras devem sempre permitir a livre circulação de ar. Para tanto, devem serfuradas ou em forma de grade.

• Devem existir, no mínimo, duas estufas, sendo um para secagem e outra para manutençãoda secagem, ou ainda cada estufa atendendo alternadamente às duas condições.

Referência Bibliográfica FBTS - Revisão 04 Fev. 2009

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P-:'TIiUSCONSULTOFUA EM

CONTROI ..f. DA QUALIDADE

CONSUl TORIA - TREINAMENTO - INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOlDAGEM NíVEL 1

MÓDULO 05 - CONSUMíVEIS DE SOlDAGEM

7.1.4-Estufa portátil de manutenção da secagemComo as demais, deve também dispor de aquecimento por meio de resistências elétricas e tercondição de acompanhar cada soldador individualmente. Para eletrodos revestidos de baixohidrogênio, a estufa portátil deve manter a temperatura entre 80 e 150'C. (figura 9)

o estado de conservação das estufas portáteis deve ser constantemente verificado assim como oestado de conexão elétrica com a rede de energia.

Figura 9- Estufa portátil de manutenção de secagem

Referência Bibliográfica FBTS - Revisão 04 Fev. 2009

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CONSUL TORtA - TRE;INAME;NTO-INSPEÇÃOCURSO INSPETOR13E!SOlDAGEM NNeL'1

MÓDÚL006 -Cq,n~9h~,.D~p"EFdRMAÇpES

MÓOULO-06CONTROLE

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CONSUl TORIA - TREINAMENTO - INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOlDAGEM NíVEL 1

MÓDULO 06 - CONTROLE DE DEFORMAÇOESP~TRUSCONSULTORIA EM

CONTROLE DA QUAliDADE

íNDICE PÁGINAS

01/26CONTROLE DE DEFORMAÇÕES

1- INTRODUÇÃO2- DEFORMAÇÕES NA SOLDAGEM3- TIPOS DE DEFORMAÇÕES4- PREVENÇÃO E CONTROLE DA DEFORMAÇÃO5- CORREÇÃO DE DEFORMAÇOES

01/0101/0606/1212/2324/26

Referência Bibliografia FBTS- Revisão 04 Fev.2009

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MÓDULO 06 • CONTROLE DE DEFORMAÇÕESP~TRUSCOH'SULTORIA EM

CONTROLe.: DA QUALIDADe;

CONTROLE DE DEFORMAÇÕES

1- INTRODUÇÃOA deformação é um dos mais sérios problemas a serem enfrentados na fabricação de estruturas eequipamentos soldados. O grande número de variáveis associados à operação de soldagem fazemcom que a previsão acurada da deformação seja um assunto que apresenta dificuldades. Osequipamentos e estruturas são projetados para serviços, dimensões e tolerâncias específicas. Amenos que a deformação seja prevista e controlada, as dimensões requeridas podem não serobtidas, as premissas de projetos podem ser invalidadas, e aparência do produto pode ser afetada.É tarefa do inspetor de soldagem conhecer as razões da deformação, de que forma ela semanifesta e os recursos podem eliminá-Ia ou reduzi-Ia a um mínimo aceitável.

2- DEFORMAÇÃO NA SOLDAGEM

2.1- Analogia da Barra AquecidaAntes de estudarmos como e porque a deformação ocorre vamos procurar entender ocomportamento dos materiais durante um ciclo de aquecimento e resfriamento. Considere umabarra de aço mostrada na figura 1 abaixo. À medida que a barra ê uniformemente e aquecida elase expande em todas as direções. Quando o metal resfria, a temperatura ambiente, ela terá secontraído uniformemente para retorna ás suas dimensões originais.

Figura 1- Barra de aço, posicionada sem restrição aos movimentos.

Mas se a barra tiver sua movimentação restringida enquanto for aquecida, a expansão lateral nãopoderá ocorrer. Entretanto, a expansão em volume tem que ocorrer, logo a barra se expandirá emmaior quantidade na direção vertical.

Figura 2 - Barra de aço, posicionada com restrição ao movimento lateral.

Referência Bibliografia FBTS - Revisão 04 Fev. 20091

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~P~TI1USCONSVL TORJA EM

CONTROLE DA QUALIDADE

CONSULTORIA - TREINAMENTO - INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOlDAGEM NíVEL 1

MÓDUl006-CONTROlEDE DEFORMAÇÓES

Pelo exposto concluímos que durante o aquecimento, a dilatação ocorreu somente para ondehavia liberdade. À medida que a barra deformada retorna a temperatura ambiente, ela tenderá a secontrair uniformemente em todas as direções. A barra será agora mais fina e apresentará maiorcomprimento, ou seja: ela sofre deformação permanente.

Figura 3 - barra restringida, após o resfriamento.

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VISTA LATERAL

2.2 Causas da DeformaçãoExistem diversos fatores que podem contribuir para a deformação durante a soldagem, e, destes, oaquecimento não uniforme da 'unta so ad elo arco ou chama é ais importante. Nas juntasso dadas estas mesmas orças de contração e dilatação atuam no meta e ase e na zonafundida. Quando o metal de adição é depositado e se funde com o metal de base, ele está no seuestado de expansão máximo. No resfriamento, o metal de solda tende a se contrair para o volumeque normalmente ocuparia as temperaturas mais baixas, mas como ele esta ligado ao metal debase a sua contração fica restringida.

Se o esforço de contração for suficiente para "puxar" todo o metal de base (toda estrutura sendosoldaáã)ocorrerá lima grãrl"âEldeforma~estrição deliberadamente imposta (acessórios demontagemfou a que surge danaturezã-õoscomponentes, tem influencia direta na deformaçãoresultante da soldagem. O cálculo da deformação promovida pela operação de soldagem torna-sedifícil, tendo em vista a influência da temperatura nas propriedades físicas e mecânicas dos metais.Observe o gráfico a seguir.

Figura 4 - Variação das propriedades com a temperatura.

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Referência Bibliografia FBTS - Revisão 04 Fev. 20092

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MÓDULO 06 • CONTROLE DE DEFORMAÇÕESPQRUSCONSUL TORJA EM

CONTR01.E DA·QUALlDADE

Com o aumento da temperatura, o limite de escoamento, o módulo de elasticidade e acondutividade térmica do aço decrescem e o coeficiente de dilatação térmica aumenta. Estasvariações, por sua vez, afetam o escoamento e a uniformidade de distribuição de calor, tornandodifícil o calculo preciso da deformação. Assim, ê de grande valor na fase de projeto ou defabricação, o entendimento prático das causas de deformação, dos efeitos da contração nos váriostipos de estruturas e equipamentos soldados e os métodos para controlar e usar de formavantajosa as forças de contração.

Os principais fatores de influência na deformação são os seguintes:

• Energia de SoldagemPara compreendermos como a deformação ocorre imaginemos que tenhamos que soldar duas

chapas numa junta de ângulo, conforme figura abaixo.

Figura 5 • Tensões e deformações numa solda

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Se, a partir da temperatura ambiente, estas chapas fossem aquecidas uniformemente e comcompleta liberdade para mover em todas as direções, elas retornariam a sua forma original .se lhefossem permitidos resfriar uniformemente até a temperatura ambiente. Contudo, durante soldagemo aquecimento não é uniforme, e, no resfriamento, a contração desigual do metal de solda e daschapas ocorre. Se o cordão de solda não estivesse ligado às chapas, este, ao se resfriar, estariaconforme o indicado na figura 5c. Desta forma, para que ele se ligasse às chapas conformeindicado na figura 5b, seria necessário esticá-lo longitudinalmente e transversalmente por forçasque excederiam a tensão de escoamento do material.

Durante a soldagem do metal adjacente à solda ê aquecido até quase o ponto de fusão. Atemperatura do metal de base a pouca distancia da solda e consideravelmente mais baixa. Estagrande diferença de temperàtura causa expansão não uniformes seguidas de um movimento dometal base ou deformação no metal, se as partes a serem unidas estiverem com suamovimentação restringida. À medida que a poça de fusão avança, o metal de base resfria e secontrai da mesma forma como ocorre como metalde solda. Se o metal ao redor da poça restringe,isto ê, dificulta ao metal de base aquecidos se contrair novamente, tensões internassedesenvolvem.

O volume de metal de base adjacente à solda que contribui para a deformação pode ser controladopela quantidade de calor introduzida pela soldagem. Quanto menor a energia de soldagem, menorserá a quantidade de metal de base adjacente à solda aquecida e conseqüentemente menor seráa deformação. O calor, além daquele aplicado pelo processo de soldagem, pode também influir nadeformação. O preaquecimento ê um exemplo disto se o preaquecimento localizado for aplicadoincorretamente podem aumentar a deformação.

Referência Bibliografia FBTS - Revislio 04 Fev. 20093

Page 246: CURSO INSPETOR SOLDAGEM N1.pdf

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CONSULTORIA - TREINAMENTO - INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOlDAGEM NíVEL 1

MÓDULO 06 - CONTROLE DE DEFORMAÇÕESP~TRUSCONSULTORIA EM

CON·TR01.E DA QUALIDADE

• Grau de RestriçãoSe imaginarmos agora que as chapas da figura 5a tivessem restringidas as suas possibilidades dedeformação, o nível de tensão interna se elevaria.haveria escoamento do cordão de solda e aofinal, a peça se acomodaria na temperatura ambiente comum pequeno grau de deformação.Contudo, o que ocorre, na realidade é que as tensões internas que surgem na solda e no metal debase durante o resfriamento encontram alivio na deformação. Estando a deformação impedida oudificultada pelo uso de acessórios, o nível de tensões internas aumenta e no caso de grandesespessuras o surgimento de trincas pode ser inevitável. Em resumo, quanto maior o grau derestrição, maior o nível de tensões internas, menor a possibilidade de deformação, porém muitomaior a possibilidade de aparecimentos de trincas.

• Tensões InternasTensões internas estão geralmente presentes nos componentes de uma estrutura mesmo antes desua fabricação e são causadas por vários processos como laminação, dobramento, corteconformação e oxicorte. A magnitude destas tensões vai depende da severidade do processoempregado. O calor aplicado durante a soldagem tende a aliviar estas tensões e a deformaçãofinal é uma combinação daquela devida às tensões internas. Muitas vezes estas tensões se opõemà deformação causada pela soldagem e assim reduzem a deformação resultante, outras vezes osefeitos são exatamente o oposto. E extremamente difícil antecipar como secções conformadasreagem ao calor de soldagem, uma vez que o arranjo das tensões internas é desconhecido; umtrecho de uma secção.

No caso de chapas e barras, entretanto, as tensões que o trabalho de exemplo, uma chapa quetenha sido conformada para um formato curvo da soldagem, mas, no resfriamento, podem acabarproduzindo um maior encurvamento. E, portanto difícil estimar precisamente em que extensão omovimento ocorre. Não é um assunto simples medir estas tensões internas, nem é visualmenteprático de removê-Ias. Na prática, entretanto, é aconselhável assumir que as peças quecontenham consideráveis tensões internas podem trazer problemas no que se refere a deformaçãoe assim aplicar medidas para controlar seus movimentos durante a soldagem.

• Propriedades dos MateriaisQuanto à natureza dos materiais, sabemos que metais diferentes expandem de quantidadesdiferentes quando aquecido. Os coeficientes de dilatação do metal de base e do metal de soldatêm uma influência importante na deformação. A deformação não ocorreria se o metal tivessecoeficiente zero de dilatação, mas, como isto não acontece, quanto maior o valor do coeficiente dedilatação maior será a tendência à deformação durante a soldagem. Por exemplo, uma estruturaou equipamento fabricado em aço inoxidável deforma sempre mais que uma estrutura ouequipamento similar fabricado em aço carbono, devido ao maior coeficiente de dilatação do açoinoxidável.

Condutividade térmica é a medida da capacidade do la r escoar através de um metal. Metais comrelativamente baixas condutividades térmicas (aços xidáveis e ligas a base de níquel, porexemplo) não dissipam calor rapidamente. Metais alta condutividade térmica (alumínio ecobre) dissipam o calor rapidamente. Soldagem em . is de baixa condutividade térmica resultanuma zona de transição de temperatura (maior gradie ) entre o metal de base e a solda, o queaumenta os efeitos da contração na solda e áreas adjac ntes.

A tensão de escoamento de metal de solda é outro parâmetro que afeta o grã de deformação deuma peça soldada. Para acomodar a contração da junta soldada no resfriamento, as tensõesdevem atingir a tensão de escoamento do metal da solda. Depois que a solda é alongada e afinada(sofre estricções), a solda e o metal de base ficam tensionados próximos às suas tensões deescoamento.

Referência Bibliografia FBTS - Revisão 04 Fev. 20094

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CONSULTORIA - TREINAMENTO· INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOLDAGEM NivEL 1

MÓDULO 06 • CONJ~OLE DE DEFORMAÇÕESPli:.TRUSCONSULTORIA EM

CON1'ROLE DA QUALIDADE

Quanto maior a tensão de escoamento na área da solda, maiores as tensões residuais que podemagir para deformar a peça. Inversamente, a deformação em matais de baixa resistência ê menosprovável ou menos severa. A tensão de escoamento de metais pode ser mudada por tratamentostérmicos ou mecânicos. Para minimizar o empenamento, os metais devem ser soldados e entãosubmetidos a tratamento térmicos de alivio de tensões, quando possivel.O módulo de elasticidade ê medida de rigidez de um metal. Com altos módulos de elasticidade êmais provável se resistir a deformações.

A tabela 1, lista estas propriedades que são importantes na análise das deformações em: açocarbono, aço inoxidável, aluminio e cobre.

Tabela 1 - Propriedades de Metais Típicos'

MODULO LIMITE COEF. DE DILATA· CONDUTIVI·DE ELAS- DE ESCOA- ÇAOTtRMICA VIDAOE

METAL TICIDADE MENTO110'psil t103psil tmlc,o pol./poIJl FI tcaUcm2/emt"Clsa9-1

Aço carbono 30 38 7 0,12Aço Inoxidável 29 45 10 0,04Ligas de Alumínio 10 20 12 0,50Ligas de Cobre 15 10 9 0,90

*Os dados apresentados são aproximados, além de serem valores para temperaturas próximas àambiente e serem somente para comparação. Os dados reais para diferentes graus e ligas destesmetais variam consideravelmente; por exemplo, pequenas quantidades de elementos de ligavariam a condutividade térmica do .alumínio e cobre.

Pela tabela, podemos percebe que para as mesmas condições de soldagem o aço inoxidável vaise deformar mais que o aço carbono .. Pois apesar do módulo de elasticidade e de tensão deescoamento os dos dois estarem na mesma faixa, a condutividade térmica do aço inoxidável ê umterço da do aço carbono e o"Çoeficiente de dilatação térmica ê de 50% major qye o aço carbono, oque conduz o aço inoxidável a uma maior deformação.

Assim, pela análise de suas propriedades outros materiais podem ser comparados com relação aseu grau de deformação na soldagem.

3- TIPOS DE DEFORMAÇOESAs formas nas quais a deformação pode aparecer são principalmente .

./ Contração transversal

./ Contração longitudinal

./ Deformação angular

./ Empenamento (principalmente em metais finos)

Observe a figura a seguir:

Referência BibliógrafiaFBTS - Revislio04'Fev. 20095

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P~TllUSCONSULTORIA EM

CON'HH..1tE DA QUALIDADE

CONSULTORIA - TREINAMENTO - INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOlDAGEM NíVEL 1

MÓDUl006-CONTROlEDE DEFORMAÇÓES

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Figura 6 - Tipos de Deformação

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Referência Bibliografia FBTS - Revisão 04 Fev. 20096

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CONSULTORIA - TREINAMENTO -INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DESOLDAGEM NíVEL 1

MÓDULO 06 - CONTROLE DE DEFORMAÇÕESP'E..TRUSCOH'SULTORIA eM

CONTROLE DA QUALIDADe:

A previsão quantitativa das deformações, que seria indispensável para se estabelecer asdimensões iniciais da peça, ê ainda difícil e Ih:nit;3daa alguns casos simples. Entretanto, asobservações que seguem proporcionam um entendimento menos superficial do problema.

3.1- Contração TransversalTrata-se de uma redução de dimensão perpendicular ao eixo do cordão da solda. Quanto maior a

seção transversal da zona fundida, maior a contração, ver figura abaixo.

Figura 7- Contração transversal de soldas de topo, soldadas a arco elétrico.

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Secç.io 1fanwetlll di lOna fundida di soIdl

Em primeira aproximação, cada 1 pof de seção transversal de zona fundida provoca umacontração transversal de ~ pol. A contração transversal ê influenciada pelos seguintes fatores:

• Diminui com o aumento de grau de restrição das peças durante a soldagem e resfriamento;• Aumenta com a extensão da curva de repartição térmica, isto ê, energia de soldagem,

preaquecimento, números de passe.• Diminui com martelamento da solda.

A ação destes fatores deve ser vista em conjunto. Por exemplo: o aquecimento aumenta acontração pelo alargamento da zona plastificada, entretanto, proporciona um resfriamento maisregular que tende a reduzir as deformações. O número de passe pode aumentar a contração, mas,à medida que a solda é depositada, o grau de restrição tende a conter esta tendência.

Referência Bibliografia FBTS - Revisão 04 Fev. 20097

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Referência Bibliografia FBTS - Revisão 04 Fev,20098

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MÓDUl006-CONTROlEDEDEFORMAÇÓESP~_TllllSCONSULTORIA EM

cowr ecu.e (;)AQUAUDADf~

o martelamento das soldas ("peening"), à exceção do primeiro e ultimo passes, pode evitar grandeparte da deformação. Por outro lado, o martelamento excessivo é prejudicial.

Uma previsão mais exata, para chapas de espessura maior que 25 mm, soldadas sem restrições,podem ser feita com a aplicação da formula da figura 8.

Figura 8 - Cálculo Da Contração Transversal

Contração transve:'1ll •• 0,2 { ~ I 1" 0,05 (d)

A - Áre. da secc;ão tnlnsvena4 da zona rundida {paI' l

{l-. _: _~_. __ ".:Iu.Ite.Á_~_--:_~~: = :==:,.::;O{PO!)o coeficiente 0,2 deve ser reduzido a 0,18, para chapas de espessuras inferiores a 25 mm. A

fórmula não se aplica, para espessura inferior a 6 mm. A soldagem automática, como por exemplo,arco submerso, graças à menor energia dispendida por unidade de comprimento de solda,proporciona deformações 50% menores do que os valores fornecidos pela fórmula.

A contração transversal é desprezível para solda em ângulo.

3.2- Contração LongitudinalA contração longitudinal - redução do comprimento do cordão de solda- depende da relação entrea seção transversal da zona fundida e a seção restante da peça, ver figura 9 a seguir.

Figura 9 - Contração Longitudinal da solda de Topo.

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CON'rR<.'U:.e: DA QUALIDADE

Observe que a contração tende para um valor constante quando a seção total excede os valoresindicados pela linha tracejada Quando em seção transversal a área das peças não excede em 20vezes a área da zona fundida é válida a relação da figura 10.

Figura -10 - Cálculo de Contração longitudinal

Contraçio longitudinal •• 0,025 ( ~ .)

As - Ara da zona fundida (pol')

Ap - Area das peças (pol')

A contração longitudinal está sujeita aos mesmos fatores de influência que a contração transversal.

3.3- Deformação AngularA disposição irregular da zona plastificada em relação à linha neutra da peça principal razão dadeformação angular. Observe que a simetria do chanfro, figura 8. determina uma contração maiorna região do reforço do que na raiz da solda. O mesmo raciocínio se aplica à distribuição doscordões de solda em torno da linha neutra de perfil, ver figura 11.

Figura 11 - Deformação Angular

(A) Durante a soldaqerri; (B) Passagem pela forma correta, durante o resfriamento; e (C) Apóso resfriamento.

Referência Bibliogràfiâ' FBTS- RelÍislio 04 Fev. 2009·9

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CON·fP.()Lt:; I)A QUALIOADE

Para peças finas, a deformação angular pode ser calculada pela seguinte fórmula:

Figura 12 - calculo de deflexão devido à Deformação angular

'2: V-ILl t~ doi~.--'-~j ~• _-J

3.1 - DeflexãoAs - Área total, em secção transversal, dos cordões de

soldad - Distância do centro de gravidade do grupo de

cordões à linha neutra da peça (pol).L - Comprimento da peça (pol). Considerando-se a

soldagem ao longo de toda a peça.- Momento de Inércia da peça

Para a soldagem de perfis I metálicos, a deformação angular pode ser medida pela fórmula abaixo:Deformação angular (a) = 0.02 W.m1,3 ;onde:W, m e t mostrados na figura 13.

- t'

Figura 13 - Perfis I metálicos para construção soldada

Os valores m1.3 são dados na tabela 2 abaixo.

Tabela 2 - Valores para m1•3•

W(poI)

1/4 0,1655116 0.220318 0,2807/16 0.342112 0,406

0,6883/4

Referência Bibliografia FBTS - Revisão 04 Fev. 200910

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COftTROLE DA QUALIDADE

3.4- EmpenamentoO empenamento é o resultado da f1ambagem da peça, provocada pela contração longitudinal docordão de solda, ver figura 8. Ocorre freqüentemente na soldagem chapas finas e perfis leves. E oprincipal tipo de deformação a evitar na soldagem de chapas sobreposta - solda em ângulo- como,por exemplo, fundos e tetos de tanques de armazenamento.

4- PREVENÇÃO E CONTROLE DA DEFORMAÇÃOAs medidas de prevenção e controle da deformação, na soldagem devem ser tomadas desde oprojeto até a montagem final de um equipamento ou de uma estrutura.As medidas devem atender aos seguintes requisitos:

4.1 Evitar soldagem excessivaReduzir ao mínimo a quantidade de metal depositado numa junta, pois quanto maior a quantidadede metal depositado numa junta maiores são as forças de contração. Os chanfros devem terabertura e espaçamento pequenos, compatíveis com a penetração completa. Em chapasrelativamente espessas o ângulo do chanfro pode ser diminuldo se o espaçamento da raiz foraumentado ou se chanfro J ou V for usado, ver figura 14.Figura 14 - Exemplos de como evitar soldagem excessiva

~ ...•...•..-.--•..•...,.....,•..~ TI •• lMiIlta •••••••••••••

r;uw cNlm. - UDD4.2-' Usar Chanfro DuplosUma junta com chanfro em X requer cerca de metade da quantidade de metal depositado danecessária para uma junta com chanfro em V numa chapa de mesma espessura. Além disso, asolda em ambos os lados possibilita o equillbrio dos esforços de contração, ver figura 16.

Referência Bibliografia FBTS - Revisão 04 Fev. 200911

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CON°TROt.l': tiA QUALIDAOE

Figura 15 - Quantidade em Soldas para Chanfros emV e X.

4.3- Usar soldas intermitentesSempre que possível usar soldas intermitentes ao invés de solda continua. Na união de nervurasas chapas de painéis, por exemplo, as soldas intermitentes podem reduzir em até 75% aquantidade de metal depositado, mantendo ainda a necessária resistência, ver figura 17.

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Figura 16 - Uso de soldas Intermitentes, para reduzir Deformação.

4.4- Menor número possível de passesUsar sempre que possível pouco passe. Do ponto de vista de aquecimento da peça é preferívelusar poucos eletrodos de grandes diâmetros a muitos eletrodos de pequenos diâmetros; quando acontração transversal puder ser um problema.A contração causada em cada passe tende a ser cumulativa, quando não se aguarda oresfriamento necessário entre os passes aumentado desse modo a contração total quando muitospasses são usados.

Referência Bibliografia FBTS - Revisão 04 Fev. 200912

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Figura 17 - Quantidade de passes e sua influência.

Entretanto, sempre que for possível aguarda o resfriamento entre passe, o ideal, para diminui asdeformações, é fazer passes mais finos na seqüência mostrada na figura 18.

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Figura 18 - Seqüências de passes indicada para reduzir as deformações.

f \i··ft :. }4.5- Posicionar as soldas próximas à linha neutraA deformação é minimizada quando se tem o menor braço alavanca possível para as forças decontração puxar o perfil fora de seu alinhamento. A figura a seguir ilustra essa situação. Tanto osprojetos da solda quanto a seqüencia de soldaqarn podem efetivamente ser utilizado para controlareste tipo de deformação.

Figura 19 - Soldagem próxima à Linha Neutra

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4.6- Balancear as soldas em torno da linha neutraEstá pratica, mostrada na figura abaixo compensa uma força de contração com uma força paraefetivamente minimizar a deformação de soldaqern. Aqui, também o projeto de montagem e aseqüencia apropriada de soldagem são fatores importantes.

Figura 20 -Balanceamento das Soldas ao redor da Linha Neutra.

4.7-Utilizar a soldagem com passe a ré ("backstep welding")Na técnica de soldagem com passe de ré, a progressão geral da soldagem pode ser, por exemplo,da esquerda para direita, mas com o segmento do 'cordão é deposita do da direita para a esquerdaconforme a figura 21.

Referência'Bibliografia FBTS- Revisao04Fev.200913

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CON-rR<"H.E DA QUALIDADE

A medida que cada cordão é colocado, a extremidade aquecida se expande, o quetemporariamente separa as chapas em (8). Mas corno o calor se escoa através da chapa para (C),a expansão da borda (CO) leva as chapas a se juntarem, Esta separação e, mas pronunciadaquando o primeiro cordão é depositado. Com os cordões sucessivos, as chapas se expandemcada vez menos devido as restrições das soldas anteriores.

A soldagem com passe a ré pode não ser efetiva em todas as aplicações, ela pode não sereconômica quando usada em soldagem automática.

Figura 21 - soldagem com Passe a Ré.

ReferênciaBibliografia FBTS- Revisão 04 Fev. 200914

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4.8- Utilizar a pré-deformação e disposição dorso a dorso ("back-to-back")Colocar as partes a serem soldadas fora da posição pode fazer com que a contração trabalhe demaneira construtiva. Diversos conjuntos, são pré-deformados desta maneira, como mostra à figura22 a. A quantidade requerida da pré-deformação para que a contração puxe as chapas noalinhamento pode ser determinada a parti de poucas soldas experimentais.

o pré-encurvamento das peças a serem soldadas; figura 22 b, é um exemplo simples do uso dafoca mecânica oposta para interagir com a deformação devida à soldagem. O topo da solda-a qualconterá o maior volume de metal de adição- é esticado quando as chapas são encurvadas. Assima solda pronta e pouco maior do que se ela tivesse sido feita em chapa plana.

Quando os grampos são retirados após a soldagem, as chapas retornam à forma plana, permitindoà solda aliviar suas tensões de contração longitudinal endireitando-se e diminuindo o comprimento.As duas ações se superpõem e as chapas soldada assumem a forma plana desejada.

Outra prática comum para balancear as focas de contração em soldagem de peças idênticas êsoldá-Ias uma contra outra, disposição dorso a dorso, constituindo conjunto simétrico unido atravésde dispositivos de fixação. Estas peças serão separadas após o tratamento térmico de alívio detensões; na impossibilidade deste tratamento o pré-encurvamento deve ser combinado com adisposição dorso a dorso através da inserção de cunhas em posições apropriadas entre as peçasantes de serem fixada uma contra outra, ver figura 22 c.

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MÓDULO 06 • CONTROLE DE DEFORMAÇÕESP~RUSCOHSUL TaRIA EM

CONTROLE DA QUAUDADE

Figura 22 - Pré-deformação e disposição Dorso a Dorso.

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a) Peças pré..cfefOl'l1l8das b) PtHncurvamento

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c) DisposiçAo donsóa dorso

4.9- Gabaritos e dispositivos auxiliares de fixação e montagemQuando, particularmente em estruturas e equipamentos pesados, o balanceamento natural deforça de contração não está presente, deve-se realizar este balanceamento pela criação de forçasopostas ou de restrição através de gabaritos e dispositivos auxiliares de fixação e montagem, verfigura 23.

Os dispositivos auxiliares de fixação e montagem, quando permitidos pela norma de fabricação oude construção e montagem do equipamento ou estrutura, atendem aos requisitos especificos demateriais do equipamento ou estrutura.

A solda de o dispositivo auxiliar de fixação e montagem, o ponteamento e outras soldas provisóriassão considerados como definitivas para efeito de aplicação dos requisitos do procedimento desoldagem. Deve-se levar em conta que, na hora da soldagem do dispositivo auxiliar de montagemexiste mais um componente para dissipação do calor, fato que, algumas vezes, pode alterar atemperatura de preaquecimento. .

O número de dispositivos auxiliares de fixação e montagem que impedem a contração transversalda solda deve ser minimizado, sendo que são preferíveis os dispositivos que limitem a deformaçãoangular (embicamento) da junta soldada e que permitem a contração transversal livre.

Referência Bibliografia FBTS'~ Revisão 04 Fev, 200915

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CQN'r",OI.E DA QUALIDAI~I~

Os dispositivos auxiliares de fixação e montagem não devem ser removidos por impacto e a áreada solda provisória não deve apresentar mordedura, poro, redução de espessura ou remoçãoincompleta.

A reposição de material para corrigir a redução de espessura, se necessária, pode ser feita porsoldagem, observando os requisitos da norma de soldagem para reparos de defeitos de solda.

Figura 23 - Dispositivos de Fixação e Montagem.

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Referência Bibliografia FBTS - Revisão 04 Fev. 200916

4.10- Planejar a seqüencia de soldagemUma seqüencia de soldagem bem planejada envolve a deposição de material em diferentes pontosde um conjunto que está sendo soldado, à medida que o conjunto contrair num ponto, ele iráinteragir com forças de contração de soldas já executadas. Um exemplo disto é a soldagemalternada em ambos os lados da linha neutra de uma junta com chanfro simétrico conforme afigura 24. Outro exemplo para soldas em ângulo consiste em se executar soldas intermitentes deacordo coma seqüencia mostrada na figura 26.

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MÓDULO 06 - CONTR.<>I..EDE DEFORMAÇÕESP~TRUSCONSULTORIA EM

COH'rROLE DA QUALIDAD';

Figura 24 - Seqüência da Soldagem em Chanfro Simétrico.

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Figura 25 - Seqüência de Soldagem de Soldas Intermitentes.

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4 3 43

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d6 d6Quando se torna inviável a aplicação de vários cordões alternados o chanfro assimétricos éempregado, ver figuras 26 e 27.

Figura 26 - Seqüência de soldagem em Chanfro Assimétrico

45"

Referência Bibliografia FBTS - Revislio04 Fêv. 200917

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Figura 27 - Soldas de Topo em Recipientes Cilíndricos.

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MÓDUl006-CONTROlEDEDEFORMAÇÓES

o lado a ser preenchido por último tem maior volume de metal depositado para compensar arestrição imposta pela primeira solda. Neste caso, apesar da profundidade do chanfro ser menor,seu ângulo será maior para garantir este volume.

A seqüencia de soldagem nos recipientes cilíndricos que tiveram deformação rnecaruca, comocalotas de vasos de pressão devem levar em consideração a diferença de rigidez para esforçosinternos e externos.

EXT.

Seqüencia das Operações:A- Soldagem do volume do chanfro interno;B- Goivagem pelo lado externo;C- Soldagem do chanfro interno0- Soldagem pelo lado interno,..,~,

4.11- MartelamEmto ("peening") e tratamento térmicoO martelamento é uma maneira de se interagir com as forças de contração de um cordão de soldaquando este está resfriado. Essencialmente, o martelamento deforma o cordão de solda, aliviandoassim (por deformação plástica) as tensões induzidas pela contração no metal frio. Porém, estemétodo deve ser usado com muito cuidado. Por exemplo, o passe de raiz nunca deve sermartelando, por causa do perigo de nele se produzir uma trinca, que pode ficar ocultar.

Geralmente, o marte lamento não é permitido no passe final, por causa da possibilidade deleencobrir uma trinca pelo fechamento desta e assim interferir com a inspeção, e também devido aoefeito indesejável do cruzamento. Assim, a utilidade da técnica é limitada, embora existamsituações onde o martelamento entre passes provocou ser a única solução para o controle dedeformações ou para reduzir problemas de surgimento de trincas. Antes de o martelamento serempregado, deve-se obter um procedimento aprovado.

Outro método para remoção das forças de contração é pelo alivio de tensões, isto é, oaquecimento controlado de um equipamento ou estrutura soldada a uma temperatura elevada,seguido por um resfriamento controlado. Como já foi visto no item 4,8, muitas vezes peçasidênticas são presas umas contra outras através de grampos ou sargentos soldados e entãoaliviadas enquanto são mantidas endireitadas. As tensões residuais que tenderiam a deformam aspeças são assim removidas.

ReferênciaBibliografia FBTS- Revisão 04 Fev. 200918

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CON'fR<..'U.fl; DA QUALIDADe;

4.12- Minimizar o tempo de soldagemUma vez que complexos ciclos aquecimento e resfriamento se passam durante a soldagem, ecomo é necessário um tempo para a transmissão de calor, é natural que o tempo de soldagemafete a deformação. Geralmente é desejável terminar rapidamente a soldagem, antes que grandevolume de metal adjacente à solda se aqueça e se expanda. O processo de soldagem usado, otipo bitola dos eletrodos, a corrente de soldagem, a velocidade de deslocamento, afeta desta formao grau e contração e deformação dos conjuntos soldados, apesar do processo raramente serescolhido tendo em vista as deformações. O uso dos eletrodos com revestimento de pó de ferro eos processos automáticos reduzem o tempo de soldagem, provocando menos deformação,

4.13-Planejar a seqüência de montagem dos equipamentos e estruturas.Na deformação da seqüência de montagem de equipamentos e estruturas, todas as observaçõesfeitas anteriormente devem ser consideradas para minimizar as deformações ou obter com asdeformações o efeito desejado.

Exemplo de seqüência de montagem:

Tanque de armazenamento

a) Posicionamento das chapas do fundo. A solda em ângulo das chapas superposta permitirá,numa etapa posterior, a soldagem com restrição da contração transversal;

b) Soldagem da parte do fundo situada sob o costado. São possíveis dois modos edisposição das chapas, como indica a figura 28.

Figura 28 - Disposição das Chapas do Fundo, sob o Costado

c) Montagem do 1°e 2°anéis do costado;d) Execução das soldas V1 do costado, ver figura 29.e) Execução das soldas em ângulos entre costado e fundo. Os soldadores_devem atuar em

setores diametralmente opostos. Esta solda está sujeita a uma contração longitudinalelevada, motivo pelo qual somente 20 cm do fundo encontram-se soldado nesta fase;

f) Soldagem dos trechos P1·constituindo um anel de chapas marginais do fundo;

Referência Bibliografia FBTS- Revisêo 04 Fev. 200919

Page 262: CURSO INSPETOR SOLDAGEM N1.pdf

ReferênciaBibliografia FBTS- Revisão 04 Fev. 200920

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MÓDULO 06 - CONTROLE DE DEFORMAÇÕESP~TllllSCONSULTORIA EM

CON·rR<.1U~ OA QUALIDADE

g) Prosseguimento da montagem do costado. Soldagem da junta H1 após a conclusão detodas as V1 e V2. O restante do constado obedece à mesma seqüência, ou seja, cadahorizontal é precedida de todas as verticais adjacentes. A disposição das chapas com juntaverticais adjacentes. A disposição das chapas com juntas verticais desencontradasfavorece a obtenção da circularidade;

h) Soldagem de todas as juntas P2 do fundo;i) Soldagem das juntas de grande comprimento do fundo seqüência P3, P4, P5;j) Soldagem do fundo ao anel marginal - solda P6. Os soldadores devem atuar em setores

opostos. A seqüência (h, i, j) tem por objetivo, obter a máxima planicidade do fundo; ek) Soldagem do teto.

Observe a figura a seguir:

Figura 29 - Seqüência da Soldagem de um Tangue de Armazenamento.

A soldagem do costado e do fundo podeser desenvolvida em paralelo desde que as verticais do 10

anel estejam concluídas. Nos tanques de grande porte - API650 apêndice D - as conecçõesmaiores que 305 mm (12") são soldadas e tratadas termicamente antes da montagem.

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P~TRUSCONSULTORIA eM

<..~.oHTR.OLE DA QUALIDADE

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MÓDULO 06 -CO"'T,ROlE DE DEFORMAÇÕES

EsferaAs soldas das colunas às chapas equatoriais e das conexões às chapas polares são feitas na faseda pré-fabricação e submetida ao tratamento térmico de alivio de tensões.quando o equipamento,depois de concluído, não for aliviado totalmente. Caso haja alivio total ao final da construção, nãohá necessidade deste.

A montagem é desenvolvida na seguinte seqüência:

a) Montagem das colunas e chapas da zona equatorial;b) Soldagem das juntas verticais V1 da zona equatorial;c) Soldagem das emendas, H2, das colunas;d) Montagem das zonas intermediaria e soldagem das juntas V2;e) Soldagem das juntas horizontais H 1. Os soldadores são dispostos simetricamente como

indica a figura 30;f) Montagem das partes que compõe os pólos. Soldagem das juntas V2; eg) Soldagem das horizontais H3. São soldas que dispõem de pequeno grau de liberdade de

contração e, por isso apresentam a maior probabilidade de apresentar trincas. Este defeitopode ocorrer tanto durante a montagem como em serviço - no caso dos vasos semtratamento de alivio de tensões.

A obediência à seqüência de montagem é tanto mais necessária quanto maior é a resistência domaterial empregado.

A seqüência de enchimento dos chanfros é função da posição dos dispositivos de montagem. Nohemisfério superior os dispositivos são instalados no lado externo e a soldagem inicia-se no ladointerno. No hemisfério inferior ocorre o inverso. Os chanfros podem ser assimétricos com o ladomenor e reservado à goivagem.

Figura 30 - Seqüência de soldagem em uma Esfera

Referência Bibliografia FBTS - Revisão04 Fev.200921

Page 264: CURSO INSPETOR SOLDAGEM N1.pdf

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MÓDUl006-CONTROlEDEDEFORMAÇÔESP~TllUScoascu 't ORlA EM

CONTROU~ DA QUALIDADE

5- CORREÇÃO DE DEFORMAÇÕESNem sempre é possível controlar deformações dentro de limites aceitáveis, especialmente quandonos deparamos com um novo produto, fabricado pela primeira vez. Em certos casos é mais práticoou econômico permitir que a deformação ocorra e corrigi-Ias após a soldagem. Também existemsituações onde deformações intoleráveis ocorrem, apesar de se ter pensado e planejado o controledas deformações antes de iniciar a soldagem.

Em tais circunstâncias, normalmente é possível retificar a deformação por um dos métodos abaixoreferidos, contanto que a peça não tenha que se contrair, muito e que a deformação resultante sejabastante pequena para satisfazer as dimensões requeridas da peça.

5.1- RessoldarSe uma junta de topo permanece embicada após a soldagem, após a soldagem, e se oembicamento é suficientemente grande para garantir a correção, um chanfro pode ser aberto porgoivagem com eletrodos de carvão ou oxicorte ao longo do embicamento da junta no lado convexodo embicamento e reenchido com metal de solda. O tamanho do chanfro deve ser determinado deforma que as forças de contração causadas pelo calor da goivagem ou oxicorte e da ressoldagemsubseqüente seja suficiente para remover o embicamento.

5.2 Uso de prensas e martelosParte de uma estrutura ou equipamento que estejam empenadas ou com sua forma mudadapodem ser corrigidas por meio do martelamento com marretas e martelos. Muitas vezes, umconjunto inteiro que esteja empenado pode ser endireitado numa prensa; neste caso devem-seinserir calços entre o conjunto e massa da prensa, ver figura 32.

Figura 31 - Correção pelo uso de Prensa

Após soidagem

Após çorreçiO

Quando permitido, o uso de martelo e marretas deve ser criterioso para não se provocar maisdeformação do que se pretende retirar, as regiões das estruturas ou equipamentos que sofreram oimpacto da marreta deverão ser protegidas pra se evitar a formação de massas ou deformaçõeslocalizadas.

Referência Bibliografia FBTS - Revisão 04 Fev. 200922

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MÓDULO 06 - CONIBQlE DE DEFORMAÇÕESP~TRUSCOK$ULTORIAEIM

CONTROLE DA QUAL1 DADE

5.3- Uso do aquecimento localizadoO uso do aquecimento localizado através de maciço é muito difundido para corrigir deformações.Quando um componente metálico é aquecido localizadamente, a região aquecida tenderá seexpandir e, a expansão será contida pelo metal mais frios da vizinhança. Uma vez que a regiãoaquecida é relativamente mais fraca, as forças que se opõem à expansão irão comprimir a regiãoaquecida, que se deformará e aumentará de espessura. No resfriamento o ponto aquecido secontrairá principalmente no sentido da espessura da chapa.

É relativamente fácil corrigir partes de um conjunto soldado dessa maneira, uma vez que adeformação causada pela soldagem pode ser contrabalanceada pela contração das partesaquecidas.

Figura 33 - Correção de Deformação por intermédio de Aquecimento localizado

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Existem varias maneiras pelas qual o aquecimento localizado pode ser aplicado para comqirdeformações indesejáveis, mas somente a experiências pode dizer o melhor método a ser aplicadoa um caso particular.

Em todos os casos, o maior perigo é a supercontração da área que está sendo aquecido, o quepode causar uma deformação pior que a original. A supercontração pode ser causada peloaquecimento de uma área muito grande ou pelo aquecimento até de uma temperatura muito alta.A experiência é o melhor guia na determinação do tamanho da área aquecida. No que concerne atemperatura, é geralmente aconselhável restringir a temperatura da área 600-650° C, que deve serrigorosamente controlada de forma a evitar problemas metalúrgicos no material.

Do maçarico a ser utilizado, não se requer altas temperaturas, mas é necessária uma grandechama para um aquecimento rápido. O sucesso da técnica depende do estabelecimento de umgrande diferencial de temperatura (gradiente) na peça entre o .local que recebe a chama na áreacircunvizinha.

Para acelera a operação e evitar que a área seja maior uma pistola atomizadora de água éalgumas vezes usada para acelera o resfriamento, ver figura 34.

Referência Bibliografia FBTS - Revisl!io04 Fev. 200923

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CONSULTORIA - TREINAMENTO· INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOlDAGEM NíVEL 1

MÓDULO 06 • CONTROLE DE DEFORMAÇÕESP~TRUSÇONSUL TORIA EM

COH"rp.our DA QUALlOAOf';

Figura 34 - Pistola atomizadora de água.

Mangueml de 3'1compllmldo

Manngueira<iéàgu..

Quando uma chapa relativamente fina de um painel com uma armação robusta a ela soldada, seencontra empenada, o empenamento da chapa normalmente pode ser removido pelo aquecimentode pontos no lado convexos da chapas. Em tais casos, a deformação devida à soldagem érazoavelmente regular, de modo que os pontos podem ser dispostos simetricamente, iniciando-seno centro da "barriga" e prosseguindo em direção ao vigamento, conforme figura 35.

Figura 35 - Aquecimento em Pontos para corrigir Empenamentos

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o aquecimento em linha reta é freqüentemente usado para corrigir a deformação angular causadapor solda em ângulos de juntas de ângulo. O aquecimento geralmente segue a linha da juntasoldada, mas é ampliado ao componente da junta do lado oposto aquele que foi soldado, ver figura36.

Referência Bibliografia FBTS - Revisão 04 Fev. 200924

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CONSULTORIA - TREINAMENTO· INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DESOLDAGEM NíVEL 1

MÓDULO 06 - COr-.tTROLEDE DEFORMAÇÕESP~TRUSCONSULTORIA EM

CON'TROU! DA QUALIDADE

Figura 36 - Correção da Deformação produzida por Solda em ângulo.

o aquecimento pode ser acompanhado pelo resfriamento com jatos de água no lado oposto. Destaforma a contração devida à soldagem é contrabalanceada pela contração causada peloaquecimento do maçarico. Em todas as aplicações do aquecimento localizado, que não sejaaquecido em pontos de painéis finos, uma zona em forma de cunha, deve ser produzida. O calordeve ser aplicado da base ao vértice da cunha, penetrando através da espessura da chapa, deforma a manter uma mesma temperatura. A forma e o tamanho da zona aquecida deve serespecificado pelo procedimento aprovado de correção de deformações.

Figura 37 - Aquecimento em forma de Cunha.

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êaquecida

A aba da viga se contr.i.encfirettaftClo a viga

As figuras a seguir mostram outros exemplos do uso do aquecimento localizado numa zona emforma de cunha.

.." ReferênciaBibliografia FBTS'~Ravisao04 Fav.200925

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P~TllllSCONSULTORIA EM

CONTROU'.: l)A QUALlOAI:lE

CONSULTORIA - TREINAMENTO - INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOlDAGEM NíVEL 1

MÓDULO 06-CONTROlE DE DEFORMAÇÔES

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Figura 38 - Uso do aquecimento localizado.a) b)

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a) Chapas não plana na superfícíe;

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b) Empenamentos nas bordas das chapas

Figura 39 - Endireitamento de um Quadro Metálico

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Figura 40 - Correção de bases Deformadas de equipamentos.

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Referência Bibliografia FBTS - Revisão 04 Fev. 200926

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MÓDULO 07 ~ METAIS DE BASE

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METAIS DE BASE

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CONSULTORIA - TREINAMENTO - INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOlDAGEM NíVEL 1

MÓDULO 07 - METAIS DE BASEPURUSCONSULTORl" IH

CONTROLE DA QUALiDADE

íNDICE PÁGINAS

METAIS DE BASE 01/11

1. NOÇÃO SOBRE ESPECIFICAÇOESASTM ACERCA DE METAIS DE BASE 01/062. NOÇOESSOBRECLASSIFICAÇÃOAISI PARAINOXIDAVEL 06/103. DIFERENÇAENTRECLASSIFICAÇÃOE ESPECIFICAÇÃO 11/11

Referência Bibliográfica FBTS - Revisão04 Fev. 2009

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CONSULTORIA - TRf;:INAMENTO - INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOlDAGEM NivEl1

MÓDULO 07 - METAIS DE BASEP~TRUSCONSULTORIA·I!M

CONTROLE DA QUALIDADE

METAIS DE BASE

CONCEITOMaterial de base é definido: Como sendo, todo e qualquer material ferroso ou não ferroso que serásoldado, cortado ou brasado.

Existem diversos materiais de base atendendo a diversas caracteristicas de composição quimica epropriedades mecânicas, sendo os mesmos classificados sob diversas especificações e NormasTécnicas. Este capítulo apresenta noções básicas das principais especificações de materiais debase utilizados na indústria de forma a permitir que o profissional possa identificá-lo corretamentequando de sua utilização.

1- NOÇÕES SOBRE ESPECIFICAÇÕES - ASTM" ACERCA DE METAIS DE BASEAs especificações ASTM acerca de materiais de base são normas técnicas que visam padronizaras características dos materiais. Estas especificações encontram-se atualmente em um conjuntoformado por 16 Seções (00, 01, 02, '15), subdividido em volumes. Cada volume contéminformações especificas a respeito de determinados assuntos.

EXEMPLOS.

Volume 01.03- (Steel-Plate, Sheet, Strip, Wire - Aços-Chapas, Folhas, Fitas, Arames; Produtoscom Revestimentos Metáiicos).

1.1-SISTEMA DE IDENTIFICAÇÃO DAS NORMAS ASTM.

Volume 01.04- (Steel-Structural, Reinforcing, Pressure Vessel, Railway- Aço-Estrutural, Armação,Vasos de Pressão, Ferrovia; Elementos de Ligação

A identificação das normas ASTM tem a seguinte forma:

ASTM X YY\' ZZ ( Z'Z·Z'Z', L]f) 2° 3° 4° selo

Onde:

10- Este digito, representado por uma letra maiúscula, indica a que grupo pertence à

norma, dentro das seguintes c/asses:· .

A - Metais ferrosos.B - Metais não-ferrosos.C - Aglutinantes, cerâmica, concretoe materiais de alvenaria.D - Materiais diversos.E - Assuntos diversosF - Materiais para aplicações especificas.

G - Corrosão, deterioração e degradação de materiais.E5- Normas de última hora.

Referência Bibliografia FBTS - Revisão 04 Fev. 20091

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MÓDULO 07 - METAIS DE BASEPll:..TRUS

CONSULTORIA EMCONTROlE DA QUALIDADE

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EXEMPLO:

A 516 74 a

2° - Estes dígitos, em número de um a quatro, são representados por números que não têmnenhum significado lógico e que, correspondem apenas à ordem cronológica de numeração dasnormas. Para cada grupo geral há uma seqüência numérica correspondente* American Society for Testing and Materiais

EXEMPLO;

A1, A2, A3, .81,82,83, .C1, C2, C3, .

Assim, com relação às normas A 432 e A 433, sabe-se que a norma A 433 foi apresentada emetapa posterior à primeira edição da norma A 432.

3° - Estes dígitos indicam o ano de emissão original ou de adoção como norma ou no caso derevisão, o ano da última revisão.

4° - Estes dígitos, quando existem, são apresentados entre parênteses, e indica o ano daúltima reprovação, sem alteração, da norma.

5° - Este dígito, quando existe, é representado por uma letra minúscula, e indica o númerode revisões sofridas pela norma no ano de aprovação da mesma (a = primeira revisão, b =segunda revisão, e assim por diante). Se este dígito é representado por uma letra Tmaiúscula, indica que o documento representa uma tentativa de norma técnica.

MetalFerroso

NúmeroSeqüencial

Ano de aprovaçãoou da última revisão

Sofreu umano ano de aprovação

1.2- ORGANIZAÇÃO DOS VOLUMES DE NORMAS ASTM

Como já foi visto cada volume de normas contém assuntos específicos. As normas de cadavolume são ordenadas seqüencialmente, de acordo com os caracteres alfanuméricos queconstituem a identificação das mesmas.

EXEMPLO:

Seqüência de ordenação do volume 02.02 (Die-Cast Metais; Aluminum and MagnesiumAlloys - Moldes Fundidos de Metal; Ligas de Alumínio e Magnésio)

B 6-70, B 26-75, ... , E 8-69, E 88-58,

o volume 00.01 ASTM constitui um índice geral, que contém:

• Listagem identificando todos os volumes das normas ASTM;• índice remissivo de todos os assuntos incluídos nos volumes;• Listagem alfanumérica das normas ordenadas seqüencialmente.

Referência Bibliografia FBTS - Revisão 04 Fev. 20092

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CONSULTORIA - TREINAMENTO - INSPEÇÃOCUR$OINSPETORDESOLDAGEM NivEL 1

MÓDULO 07 - METAIS DE BASEPlE.TBUS(X)HSUL'tORJA~M

COHTROLI!! bA ~ALJDADe

1.3 - COMO CONSULTAR A COLEÇÃO DE NORMAS ASTMExistem duas formas diferentes de se fazer a consulta.

a) Deseja-se conhecer as especificações contidas na coleção de normas ASTM sobreum determinado assunto.

Procedimento de consulta:Consulta-se o indice remissivo contido no volume 00.01, que indicará:

- A identificação das normas ASTM sobre o assunto;- Os volumes nos quais se encontram as normas identificadas

EXEMPLODesejam-se identificar na coleção ASTM as especificações sobre tubulações de aço paraserviços em baixa temperatura ("Seamless and Welded Steel Pipe Low-Temperature Service).

Consulta-se no índice remissivo do volume 00.01 o assunto pretendido -Steel Pipe (tubulaçãode aço) Seamless/Welded for low-temperature service (com costura ou sem costura paraserviços em baixa temperatura). ldentíflca-seentão a especificação desejada, obtendo-se aseguinte informação: (A 333) 01.01. Isto significa que a especificação desejada é a A 333, queconsta do volume 01.01 da coleção ASTM.

b) Deseja-se localizar na coleção de normas ASTMuma dada especificação.

Procedimento de consulta:Consulta-se, no volume 00.01, a listagem alfanumérica; das normas ordenadasseqüencialmente, que indicará o volume (ou volumes) em que consta a especificaçãodesejada.

EXEMPLO:Deseja-se localizar na coleção ASTM a especificação A 370 - Methods and Definitions orMechanical Testingof Steel Products (Métodos e Definições para Ensaios Mecânicos deProdutos de Aço).

Procedimento de consulta:Consulta-se o volume 00.01 (indice) na listagem alfanumérica; seguindo a ordenaçãocrescente de letras e números, chega-se à especificação A 370-76 seguida dos nOs. 01.01,01.02, 01.03, 01.04., 01.05 e 03.01.

1.4 - ESPECIFICAÇÕES ASTM ACERCA DE METAIS DE BASESimplificadamente as especificações ASTM que mais interessam à atividade de soldagempodem ser reunidas em três grupos 1,11,elll, a saber:

GRUPO I: Especificações que agrupam os materiais de acordo com suas características,comportamento mecânico e utilização.

Este grupo de especificações indica uma série de requisitos para oenquadramento dos materiais como, por exemplo, limite mínimo de resistênciaà tração, alongamento mini mo, faixa permissível de composição química, etc ..

Referência Bibliografia FBTS - Revisão 04 Fev. 20093

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MÓDULO 07 - METAIS DE BASEP~TRUSCONSULTORIA EM

CONTROLE DA QUAl.IDADE

• Exemplos de especificações deste grupo:

A 335 - Seamless Ferritic Alloy-Steel Pipe for High Temperature Service (Tubo semCosturas de Aço Liga Ferrítico para Serviços em Alta temperatura).

A 515 - Pressure Vessel Plates, Carbon Steel, for Intermediate - and Higher -Temperature Service (Chapas de Aço Carbono para Vasos de Pressão paraserviços em Média e alta Temperatura).

A516 - pressure Vessel Plates, Carbon Steel, for Moderate - and Lower -Temperature Service (Chapas de Aço de Carbono para Vasos de Pressão paraServiços em Temperaturas Baixas e Moderadas).

• Exemplos de itens comumente encontrados em especificações deste grupo:

a) Escopo - Indica o campo de aplicação da especificação, bem como os materiaisnela contidos.

b) Documentos aplicáveis - Lista outras especificações indicadas no texto.

c) Requisitos Gerais - Normalmente, neste item, indica-se uma especificação ASTMque define requisitos gerais como, por exemplo, tolerâncias dimensionais e de peso,modo de identificação do material, critérios de avaliação de descontinuidadesoriginadas na fabricação, etc.

d) Fabricação - Indica requisitos de fabricação dos materiais.

e) Tratamento térmico - Indica, normalmente em função da espessura, ostratamentos térmicos que devem ser executados nos materiais.

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ReferênciaBibliografiaFBTS- Revisão04 Fev.20094

f) Composição Química - Indica a faixa de composição permissível a cada material.

g) Requisitos Mecânicos - Indica os ensaios mecânicos requeridos e aspropriedades mecânicas mínimas para material.

h) Requisitos suplementares - Em algumas especificações são listados requisitossuplementares que, embora não sejam necessários de acordo com a especificação,podem ser requeridos conforme o desejo do comprador.

GRUPO 11: Especificações que definem requisitos gerais para os produtos deacordo com sua forma e utilização.

Estas especificações indicam requisitos gerais como, por exemplo,tolerâncias dimensionais e de peso, numero de ensaios mecânicos aserem executados, modo de embalagem e identificação dosprodutos, etc. Cada especificações deste grupo é chamada por umasérie de especificação do grupo I.

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MÓDULO 07 - METAIS DE BASEPIli:..TRUSCONSUL taRJA. I!!M

C:O:NTROLE DA QUAL.IDADE

• Exemplos de especificação deste grupo:

A 6- General Requeriments for Rolled Steel Plates, Sheet Piling, and Bars forStructural Use (Requisitos Gerais para Chapas laminadas de Aço, Perfis,

Estacas-Prancha e Barras para Uso estrutural).

A 20- General Requeriments for Steel Plates for Pressure Vessels (RequisitosGerais para chapes de aço Utilizadas em Vasos de Pressão).

A 530- General requeriments for Specialized Carbon and alloy Steel Pipe (requisitosGerais para Tubos de Aços carbono e Baixa Liga Especiais).

• Exemplos de itens comumente encontrados em especificações deste grupo:

a} Escopo - Indica o campo de aplicação da especificação. Normalmente indicaespecificações do grupo I em que se aplica

b) Documentos aplicáveis - Lista outras especificações indicadas no texto.

c} Definições - Define os termos julgados necessários para o entendimento da norma.

d) Tolerâncias dimensionais - Define os limites dimensionais para cada produto.

e) Qualidade - Define limites para descontinuidades originadas na fabricação doproduto.

f) Ensaios mecânicos - Indicam a quantidade de ensaio mecânicos que devem serexecutados, localização para a retirada de corpos de prova, etc.

g) Identificação - Define o modo e o que deve conter a identificação dos produtos.

GRUPO 111: Especificações que definem procedimentos de para os ensaios previstosnas especificações do grupo I.

Estes tipos de especificações definem procedimentos de ensaio como, porexemplo, dimensões dos corpos de prova, caracteristicas necessárias asmáquinas de ensaio, critérios de avaliação dos resultados dos ensaios, etc.

• Exemplo de especificação deste grupo.

A 370 - Methods and Definition forMechanlcal Testing of Steel Products (Métodos eDefinições para Ensaios (Mecânico de Produtos de Aço).

1.5 - Marcação do Metal de Base de Acor~ocom as Especificações ASTM

Como já foi visto as especificações ASTM prevêem que o metal de base seja marcado deforma a que se possibilite identificá-lo facilmente. Para se verificar a maneira com que ometal de base deve ser marcado, deve-se os requisitos das especificações do grupo I e dogrupo 11(ver item 1.4)

Referência BibliógrafiaFBTS- Revisão 04 Fev. 20095

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CONSULTORIA - TREINAMENTO - INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOLDAGEM NíVEL 1

MÓDULO 07 - METAIS DE BASEP~TRUSCONSULTORIA EM

CON-rT<OL F.: DA QUALIDADE

EXEMPLO:

Verificar como deve ser feitas as marcações para identificar uma chapa de 3000 x 2000 x25 mm de aço carbono - manganês de especificação ASTM A 516 Grau 70.

Procedimento de consulta

a) Verificar se na especificação A 516 existe algum requisito quanto à marcação domaterial. Ver item 3.1 da A 516.

Resposta:"Deve ser de acordocoma especificaçãoA 20."

b) Consultar a especificação A 20 - item 13.1

Respostar:)

( 305 mm

" Estampar nestes espaço:- Identificação do fabricante,- A 516 gr. 70;- N° da corrida;- N° da chapa.

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(305 rnm

20{)() rnm( 30S mm

< 305 mm

2- NOÇÕES SOBRE CLASSIFICAÇÃO AlSI· PARA AÇOS INOXIDÁVEIS

A classificação AISI para aços inoxidáveis está contida no Manual de Produtos de Aço AISIpara aços inoxidáveis e aços resistentes ao calor (Steel Products Manual AISI - Stainless andHeat Resisting Steels). Os aços inoxidáveis, segundo a AISI, são classificados tomando-sepor base:

- A microestrutura do aço;- A composição química do aço.

A classificação AISI para aços inoxidáveis tem a seguinte forma:

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*American lron and Steellnstitute

Referência Bibliografia FBTS - Revisão 04 Fev. 20096

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cONSUl TORIA- TREINAMENTO--'INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DESOlDAGEM NíVEL 1

MÓDULO 01-' METAIS DE BASEPll:.TRUSCOHSUL TORIAJeM

C\.")NTROLE DA QUALIDADE

1° - O primeiro dígito indica a micro-estrutura do aço, podendo ser:

2 ou 3 -> aços inoxidáveis austeníticos;

4 -> aços inoxidáveis ferríticos ou martensiticos.

2° - Os dois dígitos que se seguem ao primeiro particularizam uma determinada faixa decomposição química para cada aço. São representados por algarismos e não tem significadológico.

3° - O último dígito, que aparece algumas vezes na classificação AISI para aços inoxidáveis,diferencia aços de classificação semelhante, e significa que um dos elementos químicosconstituintes do aço tem a faixa de composição alterada em relação à classificação que nãocontém este dígito.

O último dígito é representado por uma letra maiúscula ou pelo símbolo do elemento emquestão.

EXEMPLO:304 %C < 0,083047 %C < 0,03 (demais elementos idênticos ao 304)

.'"L = low carbon (baixo carbono)

A seguir estão listados os aços inoxidáveis de acordo com a classificação AIS\.

Referência Bibliografia FBTS - Revisão 04 Fev. 20097

Page 280: CURSO INSPETOR SOLDAGEM N1.pdf

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CONSUl TORIA - TREINAMENTO - INSPEÇÃO ,:)Pll:.TllUS CURSO INSPETOR DE SOlDAGEM NíVEL 1 '1)CONSiULTORIA EM

MÓDULO 07 - METAIS DE BASEC't,")NTRQlE DA QUA1.IDADE:

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CONSULTORIA - TREINAMENTO -INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DESOlDAGEM NíVEL 1

MÓDULOÓ7':" METAIS DE BASEPURUSCONSUL'toRIAI!!M

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Referência Bibliografia FBTS - Revisão 04 Fev. 20099

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P~TRUSCONSULTORIA EM

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CONSULTORIA - TREINAMENTO - INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOlDAGEM NíVEL 1

MÓDULO 07 - METAIS DE BASE

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CONSUlTORIA- TREINAMENTO -INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOlDAGEM NíVEL 1

MÓDULO 07 - METAIS DE BASE'..:'r'····'

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C:OHTROLE DA QUALIDADE

3- DIFERENÇA ENTRE CLASSIFICAÇÃO E ESPECIFICAÇÃO

• Especificação é uma descrição precisa de um conjunto de requisitos a seremsatisfeitos pelo material, indicando, nos casos apropriados, os procedimentos deverificação dos requisitos a serem atendidos pelo material.

• Classificação define uma sistemática de arranjo ou divisão dos materiais em grupos,baseada em características similares como a composição química:

Observe-se que, por exemplo, as especificações ASTM estabelecem as condições de testede material, de forma a garantir as propriedades mecânicas mínimas exigidas, Além disto,estabelece uma série de outros requisitos como modo de fabricação, propriedadesmecânicas, critérios de aceitação,faixa de composição química; embalagem, identificação,etc., A classificação AISI, entretanto, indica apenas uma maneira de designar os materiaisconforme a composição química.

EXEMPLO;Dentre todos os materiais listados na especificação ASTM A240 - 72b, pode-se encontrar asclassificações AISI para aços inoxidáveis 304,321,405,410, etc.

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ASTM A 240-72b

- propriedades mecânicas- testes a serem executados- composição química:

PORTANTO:

• A classificação AISI, neste caso está citada na especificação ASTM A 240 - 72b• Para um material classificado como, por exemplo, - AISI 304, pertencer á está

especificação ASTM, é necessário que satisfaça outros requisitos além da composiçãoquímica.

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CONSULTORIA -- TREINAMENTO -INSPEÇAoCURSO INSPETORPE.SOLDAGEM flJlVEL 1

MÓDULO 08- QUALI~~~ÇÃQ' DEPROCEblMENTOSÉ SOLDADORES

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QUALIFICAÇAODE

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CONSULTORIA - TREINAMENTO -INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOLDAGEM NíVEL 1

MÓDULO 08 • QUALIFICAÇÃO DE PROCEDIMENTOSE SOLDADORES

P~TRUSCONSULTORIA eM

CONTROLE DA QUALIDADE

íNDICE PÁGINAS

QUALIFICAÇÃO DE PROCEDIMENTO E SOLDADORES 01/24

1- DEFINIÇÓES 01/012- PROCEDIMENTO DE SOLDAGEM 01/183- QUALIFICAÇÃO DE SOLDADORES/OPERADORES DE SOLDAGEM 19/234- ENSAIOS USUAIS 23/245- AVALIAÇÃO DOS RESULTADOS 24/24

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CONSULTORIA - TRE;INAMENTO - INSPEÇÃOCURSO INSPETOR OE$OLÔAGEM NíVEL 1

MÓDULO 08- QUALIFICAÇÃO DE PROCEDIMENTOS. . ....E SOLDADORES

PURUSCONS\lI.TORlA EM

CONTROLEM QUAlJOADE

QUALIFICAÇÃO DE PROCEDIMENTOS E SOLDADORES

1- DEFINiÇÕES

1.1 - PEÇA DETESTEVer chapa ou tubo de teste.

1.2 - CHAPA OU TUBO DE TESTEPeça soldada para a qualificação de procedimento desoldagem da executante ou de soldadoresou operadores de soldagem.

1.3 - CHAPA DE TESTE DE PRODUÇÃOChapa soldada nas mesmas condições de uma das juntas soldadas do equipamento, com afinalidade de executar ensaios mecânicos, químicos ou metalográficose não destrutivos.

1.4 - EQUIPAMENTOProduto de fabricação,construçãoe/ou montagem soldada, tais como: equipamentos decaldeiraria, tubulação, estruturas metálicas, industriais, estruturas metálicas marítimas, oleodutos egasodutos, . . ..

2- PROCEDIMENTO DE SOLDAGEM

2.1- DEFINiÇÕESO procedimento de soldagem da executante (PSE) é um documento que estabelece todos os itensimportantes, que devem ser considerados na união de partes por soldagem. Um exemplo emaioresinformaçõessobreosPSE podem ser encontrados em: DOCUMENTOS TÉCNICOS.

O procedimento desqldagem da executante contém limites ou faixas de parâmetros tais como tipode corrente, espessura do metal de base.vtípo de metal de base, etc. Um procedimento desoldagemé válido somente dentro dos limites nele especificados. Se um procedimento não podeproduzir soldas de boa qualidade, sem que os limites estabelecidos sejam ultrapassados, então umnovo procedimento de soldagem deve ser utilizado em lugar do primeiro. Muitas normas dequalificação requerem que o procedimento de soldaqern, além de ser o documento que contém osmétodos e a tecnologia. requerida, seja também qualificado antes de ser colocado em uso naprodução de soldas.

2.2 - QUALIFICAÇÃO 00 PROCEDIMENTO DE SOLDAGEMOS materiais utilizados •.nafabricação dos equipamentos possuem propriedades mecânicasconhecidas. O projeto dos equipamentos .é· feito com base .nestas. propriedades. Quando. afabricação dos equipamentos é feita pela soldagem ·de dois ou mais materiais, é necessáriogarantir que esta união resista da mesma forma que os materiais empregados. Para tanto, oprojetista necessita corihecerquais as propriedades que a junta soldada terá.

Na soldagem, em razão dos defeitos da temperatura, não é suficiente. conhecer somente aspropriedades do metal de base e do metal de solda, individualmente. É necessário tambémconhecer as propriedades mecânicas detoda a jUnta soldada, ou !'\eja: do metal de base, da zonaafetada termicamente e do metal de solda, em conjunto, Isto é feito através da qualificação doprocedimento de soldagem.

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CONSULTORIA - TREINAMENTO - INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOlDAGEM NíVEL 1

MÓDULO 08 - QUALIFICAÇÃO DE PROCEDIMENTOSE SOLDADORES

P~TRUSCONSULTORIA EM

CONTROLE DA QUALIDADE

A qualificação do procedimento de soldagem é o método através do qual um procedimentoparticular é provado ser adequado, para produzir juntas soldadas de qualidade satisfatória. Aqualificação é feita pela soldagem de peças de teste, de acordo com o procedimento previamenteestabelecido, e pela avaliação dos resultados dos ensaios em corpos-de-prova extraídos da peçade teste. A avaliação dos resultados é feita em comparação com o critério de aceitação,estabelecido pela norma de qualificação aplicável.

Em alguns casos, é permitido o uso de procedimentos pré-qualificados. Estes são procedimentosde soldagem que podem ser utilizados quando a experiência e familiarização com certos metais debase e consumíveis de soldagem tenham provado a adequação de um procedimento específico,através de serviços executados há um longo período de tempo.O uso de procedimento pré-qualificado só é feito quando permitido pela norma da qualificação deprocedimentos, especificações, normas de fabricação,etc.Para os procedimentos pré-qualificados não é necessária a execução dos ensaios de qualificação.

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Quando o uso de procedimento pré-qualificado não é permitido (ou, por exemplo, quando oprocedimento não atende aos requisitos para se enquadrar como procedimento pré-qualificado), oprocedimento de soldagem deve ser provado adequado, através dos ensaios elou exames eavaliação dos resultados, conforme requerido pela norma ou especificação adotada.

Os requisitos para a qualificação dos procedimentos de soldagem variam largamente de umanorma para outra. Uma qualificação feita segundo uma norma, geralmente não tem validade paraoutra norma. É necessário, portanto, que o inspetor de soldagem esteja consciente de que osrequisitos da norma aplicável estejam sendo seguidos, na qualificação dos procedimentos.

2.3 - NORMAS DE QUALIFICAÇÃODiferentes normas, códigos e especificações determinam os trabalhos de soldagem em todo o

mundo. Requisitos obrigatórios relativos à qualificação de procedimentos de soldagem, soldadorese operadores de soldagem são incluídos ou referenciados nestes documentos.É responsabilidade do inspetor de soldagem nível 11 determinar, através das especificações deprojeto ou documentos de compra, a norma que regulamenta a soldagem e quais os requisitos dequalificação determinados nesses documentos.

Para ilustrar a variedade de normas de qualificação existentes, estão relacionadas abaixo as maisutilizadas:

(a) ASME Section IX - Welding and Brazing QualificationsÉ uma norma aplicada a equipamentos como caldeiras, tubulações, vasos de pressão,componentes nucleares. Todas as seções da norma "ASME Boiler and Pressure Vessels"referenciam a "Section IX" para as qualificações.

(b) API Std. 1104 - Standard for Welding Pipelines and Related FacilitiesÉ uma norma de qualificação exclusive para soldagem de oleodutos.

(c) AWS 01.1 - AWS Structural Welding Code - SteelEste documento contém seus próprios requisitos para as qualificações, os quais são obrigatórios,quando os trabalhos de soldagem devem ser de acordo com a norma AWS D1. 1 É tambémutilizado como um código apropriado, quando nenhum outro é especificado.

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.CONSULTORiA-TREINAMENTO-INSPEÇÃOCURSO INSPETORDE SOLDAGEM NíVEL 1

MÓDULO 08 - QUALIFICAÇÃO DE PROCEDIMENTOS·ESOlDADORES·.

PURUSCONSULTOU" EM

CONTROLE DA QUAUDADE

A Tabela 1 mostra as normas mais usuais de projeto e fabricação de equipamentos comas normasde qualificação especificadas. .. .

TABELA 1...,.Norma$ dequaUflcaçió requ~ridas pelas normas de projeto e fabric~ção

NORMAS/CÓDIGOS DE PROJETOS NORMAS/CÓDIGOSQUALIFICAÇÃO

ASMEI Caldeiras ASME IX

ASME 111 Componentes Nucleares ASME IX

ASME VIII Div.1/ Div. 2 Vasos de Pressão ASME IX

ANSI 831. 1. Tubulaçãcde Vapor

ASMEIX

ANSI 831. 3 Tubulação Qufmica ASME IX.

ANSI 831.4 Tubulação de transporte de ASME IX e API 1104'.petróleo

ANSI·831.8 Tubulação de Transmissão e ASME IXeAPI1104Dlstribuição.de Gás

API620 Tanque de Estocagem ASME IX .

API650 Tanque de Estocagem deOleo ASME IX

AWS 01.1 Estrutura Metálica AWS 01.1

Uma vez determinada à norma de qualificação, podem ser estabelecidos os requisitos, específlcospara cada caso, para a qualificação dos procedimentos e dos soldadores e operadores desoldagem. Conforme mencionado anteriormente; as qualificações são feitas pela avaliação dosresultados de ensaios efetuados nos corpos-de-prova extraídos das peças de teste, soldados deacordo com um procedimento previamente estabelecido.

É responsabilidade do inspetor de soldagem testemunhar a preparação das peças de teste, aremoção e a preparação dos corpos-de-prova e os ensaios mecânicos de tração,' dobramento e dedureza dos corpos-de-prova. Cabe ainda ao inspetor de soldagem nfvell! testemunhar o ensaio deimpacto, além de orientar os serviços anteriormente descritos e avaliar os resultados dos ensaiosefetuados. '

2.4 - PREPARAÇÃO DASPl:ÇAS DETESTEA preparação das peças. de teste' é feita com base nos requisitos. da norma de qualificaçãoaplicável e nas informações do procedimento de soldaqem a ser qualificado. Os itens relativos àpreparação da peça de teste são interligados entre si. Assim, a análise deve ser conjunta, tendoem mente que o menor número de peças de teste sempre é desejável, dentro das limitações danorma aplicável.

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CONSUl TORIA - TREINAMENTO..,. INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOlDAGEM NíVEL 1

MÓDULO 08 ..,.QUALIFICAÇÃO DE PROCEDIMENTOSE SOLDADORES

P~TRUSCONSULTORIA EM

CONTROLE DA QUALIDADE

2.4.1 - Tipo de Peça de TesteA peça de teste pode ser um tubo, uma chapa ou uma combinação destes. O tipo nem sempre éconsiderado como variável essencial, isto é, uma variável para o qual a requalificação é necessáriaem caso de alterações.

Em geral a peça de teste deve ser representativa do trabalho a ser executado. Se a qualificação édestinada para a soldagem de tubos, possivelmente a peça de teste deverá ser um tubo, de modoa reduzir o número de peças de testes necessários.

2.4.2 - Material da Peça de TesteDe um modo geral as peças de teste devem ser do mesmo material do equipamento. Para diminuiro número de qualificações, as normas definem exceções que, sempre que possível, deve, seradotadas. As normas agrupam os materiais de forma a facilitar a utilização de materiais similaresao do equipamento a ser soldado. Por exemplo, segundo a norma ASME Seco IX, a peça de testedeve ser do mesmo "número P" que o equipamento (materiais de mesma soldabilidade sãoagrupados sob um mesmo número).

Ainda, segundo o ASME Seco IX, para a qualificação de soldadores o material pode ser açocarbono (número P = 1), mesmo que o equipamento seja de outro material (ver ASME Seco IX QW- 310.4).

A escolha do material deve ser sempre baseada nos requisitos das normas e, dentro das exceçõespermitidas, em função da disponibilidade e custo do material.

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CONTROLE DA QUAUDADE

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Referência Bibliografia FBTS- Revisão 04 Fev, 2009

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CONSULTORIA - TREINAMENTO - INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOLDAGEM NíVEL 1

MÓDULO 08 - QUALIFICAÇÃO DE PROCEDIMENTOSE SOLDADORES

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CONTROLE DA QUALIDADE

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2.4.3 - Dimensões da Peça de TesteA peça de teste deve ter dimensões que permitam a retirada dos corpos-de-prova previstos. Parase determinar o comprimento de uma chapa de teste, por exemplo, é necessário saber aquantidade e as larguras dos corpos-de-prova. A largura da peça de teste depende docomprimento dos corpos-de-prova.

A Norma AWS 01. 1 estabelece diretamente as dimensões, cabendo apenas ao inspetor identificaro desenho específico a ser utilizado.

A Norma ASME Séc. IX mostra a distribuição e as dimensões dos corpos de prova separadamente,ficando a cargo do inspetor eOstabelecer as dimensões a serem utilizados.

FIGURA 1 - Dimensões da chapa de teste de espessura maior que 9,5 mm, segundo a normaAWS D1. 1

r--- ,.....---~Des-ca-rta~r.es-ta-parte~----,- -------,- -,-------152 I IMIN DobramentoL ina~de Face

L Ifll I=======!:::Ii!ã=:!=======_____ ~ração~ ~~~ _-------r-~-,-------I g I

Dobramen~l§fit1ldi7' de Raiz

_______ L ~=-~------_-------r .~ -:-------Dobramentolong~inal 1'"ace

-------L~iD-J-------- - - - -Tn.;iõ"8lt9iÕ R.ctUi'id. - - - --=======F1II=1=======DobraoH91toLongitudinalde Raiz

I I_______ L _~ _Descartarestaparte

,,====~.~===== lT - S -~·~Reduzida~====~~========

Dobrarninto de Raiz========{II========Dobramento de Face~=======411========Dobramento de Raiz~=======iII========

~====~b~{~i~~~=====Tra~o Seção Reduzida~-------~--------~-------~~------,--Descarta~_~ parte

51M1N

r152MIN

M/~ I-152MIN

L51MIN

r152MIN

L~78 M/N ,. 171MIN---II I

- 178 MIN ,. 178 MIN---1

Cotpos-de-ProvaDobramentoLongitudinal Corpos-de-Prova Dobramento Transversal

NOTA: As dimensões estão indicadas em mm e representam dimensões mínimas.

5 oMIN

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CONSULTORIA ...•TREINAMENTO - INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOLDAGEM NivEL '1

MÓDULO 08 - QUALIFICAÇÃO DE PROCEDIMENTOSE SOLDADORES

~TRUSCONSULTORIA EM

CONTROLE DA Ql)AUDADE

2.4.4 - Espessura da Peça de TesteUm dos fatores mais importantes a determinar antes' da preparação da peça de teste é aespessura da peça. Isto porque a espessura da peça deteste determina os limites de espessuraqualificados pelo teste '

Em geral, a espessura da peça de teste deve ser no mínimo, a metade da espessura máximaestabelecida no procedimento. De qualquer forma, a espessura da peça de teste é representativade uma determinada faixa de espessuras. A norma API Std. 1104, por exemplo, limita aqualificação a determinados grupos de espessuras.

A escolha adequada da espessura reduzirá o número de peças de teste.

TABELA 2 -Influência do diâmetro e espessura do tubo de teste na validade da qualificaçãode soldadores, ASME Sec.,IX'

Espessura T Espessura Tqualificada do Espessura tqualificada do Tipo e qualidade deda peça de metal de base mental depositado (mm) testes requeridosteste (mm)

(mm) Mínim Máximo Máximo Tração Oob. Oob. Oob.o Lat. Face Raiz

< 1,6 T 2T 2t 2 - 2 2,

~1,6s9,5 1,6 2T 2t 2 Nota 1 2 2

>9,5 <19,05 4,8 2T 2t 2 Nota 1 2 2

~ 19,05 < 38,1 4,8 2T 2t quando t <19,05 2 4 - -~19,05 < 38,1 4,8 2T 2t quando t ~ 19,05 2 4 - -

~ 38,1 4,8 203,0 2t quando t < 19,05 2 4 - -~ 38,1 4,8 203,0 203,0 quando t~19,05 2 4 - -

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NOTA: Quatro ensaios de dobramentos laterais podem ser, utilizados ao invés de dobramento deface e dobramento de raiz, para espessura maior ou igual a 9,5 mm.

2.4.5 - Diâmetro da Peça de TesteQuando a peça de teste for um tubo, deve ser analisada a influência do diâmetro na validade daqualificação.

. .

As normas de qualificação diferem entre si neste fator. Segundo a norma ASME Seco IX, porexemplo, o diâmetro só-tem influênciá na. qualificação de soldadores (ver tabela 2). Quando odiâmetro do tubo for uma variável essencial, ele representará uma faixa de diâmétros,e a escolhadeve ser feita de modo a cobrir a faixa prevista pelo procedimento.

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MÓDULO 08 - QUALIFICAÇÃO DE PROCEDIMENTOSE SOLDADORES

P~TRUSCONSULTORIA EM

CONTROLE DA QUALIDADE

TABELA 3 - Influência do diâmetro na qualificação de procedimentos de soldagem AWS D.1. 1

0da Espessura Qtde. 0 Espessura Tpeça T da peça Amostra END Tipo e quantidade de testes qualificado qualificada

de de teste por requeridos (mm) do metal deteste (mm) posição base (mm)

Tração Oob. Oob. Oob. Min. Max.Raiz Face Lat.

50 5,52 Sim 2 2 2 - <: 19 < 100 3,2 17,1

70 5,5

150 14,3

1 Sim 2 4 <: 100 4,8 lIimit- - ado

2.4.6 - Posição de SoldagemA posição tem influência na energia da soldagem e na dificuldade de execução de soldas, e,portanto, afetam diretamente a qualificação de procedimentos e de soldadores/operadores desoldagem.

Em vista disso, as normas definem as posições fundamentais e a faixa de domínio de cadaposição, o que faz com que a posição em que a peça de teste deve ser soldada possa serestabelecida.

Sempre que a posição de soldagem for considerada como uma variável essencial, a qualificaçãodeve estar limitada à posição em que a peça for soldada ou, de acordo com a norma aplicável, aduas ou mais posições, como por exemplo, temos a Norma AWS 01. 1.

Diante de um caso específico, verificam-se quais as posições de soldagem previstas noprocedimento, se a posição de soldagem é variável essencial para o procedimento de soldagem nanorma de qualificação e, em caso positivo, quais os limites das posições.

Referência Bibliografia FBTS- Revisão 04 Fev. 2009

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CONSULTORIA - TREINAMENTO -INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOLDAGEMNíVEL 1

MÓDULO 08 ....•QUAUFI~AÇÃO DE PROCEDIMENTOSE SOLDADORES .

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CONTROLE DA QUAUOADE

FIGURA 2- Posições de sOldagem,segundo a Norma ASME Seco IX•. ~~

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Soldas em chanfro em chapa

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Referência Bibliografia FBTS- Revisão 04 Fev. 2009

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MÓDULO 08 - QUALIFICAÇÃO DE PROCEDIMENTOSE SOLDADORES

TABELA 4 - Limites de cada posição de soldagem para a qualificação de procedimentos,segundo a Norma AWS D1. 1.

TIPO DE SOLDA E POSIÇAO DE SOLDAGEM QUALIFICADATeste de aualificacão Chapa Tubo'

Solda Posição da Chanfro Angulo Chanfro Angulochapa ou tubo

Chapa clchanfro junta 1G P P P P

de penetração 2G H P.H P.H P.Htotal 3G V V - -

4G SC se - -Chapa cl

chanfro junta 1G P P P Pde penetração 2G H P.H P.H P.H

parcial 3G V V4G SC SC

Chapa - 1F - P - P2F - P.H - P.HÂngulo3F - V - V4F - SC - SC

1G Girando P P P P2G P.H P.H P.H P.HSG P.V.SC P.V.SC P.V.SC P.V.SC6G P.H.v.SC~ P.H.V.SC P.H.v.SC~ P.H.V.SC~

6GR somente Todas~ Todas Todas":" Todas"

1F Girando - P - P2F - P.H - P.H

2F Girando - P.H - P.H'4F - P.H.SC - P.H.SCSF - Todas - Todas

NOTAS:1 - Qualificado para soldagem de tubos maiores de 610 mm de diâmetro, exceto para soldas depenetração total em uniões T, K, Y.2 - Qualifica para soldas de ângulo chanfradas em todas as posições, exceto para juntas compenetração completa de uniões tipo T, K e Y.3 - Limitada a juntas pré-qualificadas4 - Qualificado para uniões tipo; T K e Y, sujeito às limitações de 10.12 e qualquer junta pré-qualificada.5 - Qualificação limitada a ângulo de chanfro igual a 30° ou maior. Não qualifica para juntassoldadas sem backing.6 - Qualifica para soldas de ângulo na posição horizontal somente em tubos girados.*Posições de soldagem: F = plana, H = horizontal, V = vertical, SC= sobre-cabeça.

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CONSUL TORIA- TREINAMENTO -INSPEÇÃOCURSO tNSPE10RDE SOU)AGEMNíVEL 1

MÓDULO 08 - QUALIFICAÇÃO DE PROCEDIMENTOSE SOLDADORES

P~TRUSCONSULTORIA EM

COMTROLE DA QUALIDADE

2.4.7 - Consumível de SoldagemA especificação correta do consumível a ser utilizado está ligado à integridade da junta soldada, deforma a garantir a propriedade mecânica requerida pelo projeto. O agrupamento dos consumíveis éfeito de forma diferente, a NOrmaAPI 1104 especifICa 11 grupos, A Norma AWS 01. 1 osconsumíveis estão correlacionados com tipo de material de base, na Norma ASME Seção IX osconsumíveis estão especificados através do N° F, conforme indicado no parágrafo QW 432.

A tabela 5 ilustra o agrupamento dos consumíveis de soldagem segundo a Norma AP111Q4.

TABELA 5 - Grupo de Metais de Adição

GRUPO ESPECIFICAÇÃO AWS CONSUMlvEL FLUX

1 A5.1 E6010 -E6011A5.5 E7Q1Q-E7Q11.

2 A5.5 eaQ10-E8011E7015-E7016-

3 A5.1 OUA5. 5 E7018A5.5 E8015-E8016-

E8018EL8 F6XZ

EL8K F6XO4 A5. 18 EM12K F7XZF

EM13K 7XOF7• EM15K X2

5 A5. 18 ER70S-26 A5. 18 ER70S-67 A5.28 ER80S-B2 .

8 RG60-RG65

9 E61T-GS - E71T-GS

10 E71T8-K611 E91T8-G

2.4.8 - Preparação da Junta a ser Soldada ". . .A preparação da junta deve ser representativa das condições reais do equipamento a ser soldado.Assim, o tipo e dimensões do chanfro, os dispositivos auxiliares de montagem e a limpeza da juntadevem ser equivalentes às condições reáis:

Algumas normas (ex.: AWS) definem o tipo de chanfro como variável essencial. Em vista disto,dependendo dos tipos de chanfro previstos no procedimento, o número de peças de teste pode serinfluenciado.

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CONSUl TORIA - TREINAMENTO - INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DESOlDAGEM NíVEL 1

MÓDULO 08 - QUALIFICAÇÃO DE PROCEDIMENTOSE SOLDADORES

P~RUSCONSULTORIA EM

CONTROLE DA QUALIOAOE

2.5 - REMOÇÃO DOS CORPOS-DE-PROVAA partir da definição da peça de teste que foi feita em função das informações do procedimento desoldagem e das variáveis da norma de qualificação, podem ser determinados os requisitosreferentes à remoção e preparação dos corpos-de-prova.

Todos os requisitos dependem agora da peça de teste e da norma de qualificação. Da peça deteste, porque dependem do tipo, da espessura e do diâmetro (para tubos) da peça de teste e danorma de qualificação porque as normas, também neste fator, possuem requisitos exclusivos tantopara a qualificação de procedimento como para a qualificação de soldadores e operadores desoldagem.

2.5.1 - Posição de Retirada de Corpos de ProvaEm geral, a posição de retirada dos corpos de prova depende da norma de qualificação, do tipo depeça de teste, do diâmetro do tubo de teste e da espessura da peça de teste.

As figuras 3, 4 e 5 ilustram a posição de retirada dos corpos segundo os requisitos das normas dequalificação mais usuais.

FIGURA 3 - posição de retirada de corpos de prova em chapa segundo a Norma ASMESeção IX.

Descartar eslaparte--------- _.- ----------------- --------Tração Seção Reduzida

Dobramento

Dobramento de Face

Dobramento de Raiz

Dobramento de Face

Tração Seção RlIdUZida

Descartat esta parte

Dobramento

Descartar--------------

Seção Reduzida-------------

Lateral--------------Lateral

[ QChapas espessura menor que 19,05 mm Chapas es\)eSSUfi maior que 19,05 mm e

'Opção para chapas maior que 9,5mm e menorque19,05mm

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MÓDULO 08 -QU~UFICAÇÃO -DE PROCEDIMENTOSE SOLDADORES

~TRUSCONSULTORIA EM

CONTROLE DA QUALIDADE

FIGURA 4 - Posição de retirada de corpos de prova de tubo segundo a Norma ASME Seção'OC . .

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Dobr.Raia

Dobr •.Fac<-

FIGURA 5 - Posição de retirada dos corpos de prova do tubo de teste segundo a NormaASME Seção IX.

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Dobr.Lateral

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• Referência Bibliografia FBTS- Revisao 04 Fev. 2009

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CONSULTORIA - TREINAMENTO - INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOLDAGEM NíVEL 1

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P~TRUSCONSULTORIA EM

CONTROLE DA QUALIDADE

FIGURA 6 - Posição de retirada de corpos de prova segundo a Norma API 1104

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NOTA:Por opção da executante, as posiçoes podem ser giradas de maneira que fiquem igualmenteespaçadas ao redor do tubo, exceto que os corpos de prova não devem conter a solda longitudinal.

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P':.TRUSCONSU~TORJA EM

CONTROLE DA QUALIDADE

2.5.2 - Preparação dos Corpos-de-provaEste item é de grande importância na qualificação porque dele depende a validade e repetibilidade

dos resultados dos ensaios.

É responsabilidade do inspetor de soldagem fazer com que sejam atendidos os requisitos quantoàs dimensões e ao acabamento dos corpos-de-prova.

FIGURA 7 - Preparação de corpo-de-provasegundo a norma ASME Seção IX.

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FIGURA 8 - Preparação de corpo de prova ségundo a Norma API1104

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CONTROLE DA QUALIDADE

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MÓDULO 08 - QUALIFICAÇÃO DE PROCEDIMENTOSE SOLDADORES

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2.6 - CHAPA DE TESTE DE PRODUÇÃOA propriedade mecânica de resistência ao impacto de uma junta soldada é alterada em função daenergia de soldagem, que é variável dependendo do diâmetro do eletrodo, da posição desoldagem, da velocidade de resfriamento, etc. Para certos materiais (por exemplo, materiais parabaixas temperaturas) esta alteração é de grande importância porque pode aumentar o risco defratura frágil do equipamento.

Tendo em vista estes fatores, algumas normas requerem, para certos materiais, que sejaexecutado ensaio de impacto nas juntas soldadas das peças de teste de qualificação doprocedimento de soldagem e nas juntas soldadas das chapas de teste de produção.

As chapas de teste de produção, sempre que possível, são colocadas como apêndice nas juntas aserem soldadas o que normalmente ocorre quando se trata de juntas longitudinais. Para juntascircunfenciais, isto não é possível, e então s chapas de testes de produção são colocadaspróximas às juntas a serem soldadas.

Assim, durante a soldagem do equipamento, as chapas de teste de produção são tambémsoldadas nas mesmas condições das soldas do equipamento.

São retirados destas chapas, depois, corpos-de-provaque são submetidos a ensaio de impacto.Em geral, as chapas de teste de produção são requeridas para cada tipo de junta e para cadaoposição de soldagem.

A Norma de projeto normalmente é a que contém os requisitos relativos às chapas de teste deprodução quanto a:

• Quantidade de chapas;• Quantidade e posição de retirada dos corpos-de-prova;• Critérios de avaliação dos resultados.

Além de ensaio de impacto, podem ser requeridos outros ensaios, dependendo da normaaplicável, como ensaios de tração, dobramento, macrográfico ou micrográfico e dureza.

2.7 - VALIDADE DAS QUALIFICAÇÕESTanto na qualificação de procedimentos de soldagem quanto na qualificação de soldadores eoperadores de soldagem, as normas diferenciam entre si na validade das qualificações, ou seja,quando que um procedimento passa a ser impróprio para uso ou quando que um soldador ouoperador de soldagem deve ser requalificado.

É atividade do inspetor de soldagem controlar que somente procedimentos qualificados sejamutilizados, que os soldadores e operadores de soldagem só trabalhem nos serviços para os quaiseles estiverem qualificados e que eles sejam requalificados quando necessário.

Os limites das qualificações são estabelecidos em primeiro lugar através das variáveis desoldagem.

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MÓDULO 08 - QUALIFICAÇÃO DE·PROCEDIMENTOSE; SOLDADORES.

P':.TRUSCONSULTORIA EM

CONTROLE DA QUAUDADE

Variáveis são condições de soldagem qUE!,se mUdadas,afetam a qualidade das soldas. Para oprocesso de soldagem com eletrodo revestido, por exemplo, a mudança de uma fonte de energiaretificadora para geradorhao tem, normahnente,nenhumaihfluência na probabilidade de se alterara qualidade· das soldas e. portanto, nãoé considerada como urna variável para este processo. Dequalquer maneira, pode ser uma variável para outro processo de soldagem.

Algumas normas de quaüflcação dão a todas as variáveis a mesma importância. Outras dão níveisdiferentes de importância a elas, classificando-as em variáveis essenciais e variáveis nãoessenciais.

Cada norma determina variáveis específicas, aplicáveis a cada um dos processos de soldagem.Com o conhecimento das variáveis aplicáveis, o inspetor de soldagem pode determinar se asoldagem é executada de maneira apropriada.

Variáveis essenciais - São variáveis se alteradas requer requalitlcação.

Variáveis essenciais suplementares .... São variáveis se alteradas requer a requalltlcação,contudo a sua analise é necessária quando tem requisito de impacto na junta soldada.

Variáveis não-essenciais - São variáveis se alteradas não requer a requaliflcação.Pelo uso de procedimento qualificado e dentro dos limites das variáveis, devem resultar soldasaceitáveis, se o soldador não introduzlr defeitos .. Entretanto, uma mudança além dos limitesestabelecidos no procedimento, pode afetaras propriedades mecânicas das soldas, mesmo que osoldador execute a solda sem defeitos.

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~P~TRUSCONSULTORIA EM

CONTROLE DA QUALIDADE

CONSULTORIA - TREINAMENTO - INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOlDAGEM NíVEL 1

MÓDULO 08 - QUALIFICAÇÃO DE PROCEDIMENTOSE SOLDADORES

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Referência Bibliografia FBTS· Revisão 04 Fev. 2009

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CONSULTORIA -TREINAMENTO - INSPEÇÃOCURSO I~SPETOR DE SOLDAGEMNíVEL1

MÓDUL008 ....QUALlFICAÇÃO DE PROCEDIMENTOSE SOLDADORES

P':TRUSCONSULTORIA EM

CONTROLE DA QllAUDAOE

3- QUALIFICAÇÃO DE SOLDADORES E OPERADORES DE SOLDAGEM

3.1 - DEFINiÇÃOOs requisitos de resistência mecânica, estabelecidos pelos projetistas para as juntas soldadas,baseiam-se na inexistência de defeitos ou na existência de descontinuidades em quantidade, tipo edimensões aceitáveis nestas juntas,

Ocorre que a qualidade· das soldas depende, dentre outros fatores, da habilidade do elementohumano que executa a soldagem. Antes que o soldador ou operador de soldagem execute soldasde produção, é necessário que seu empregador tenha certeza de sua habilidade.

Para auxiliar os empregados na determinação do nível de competência que ele pode esperar queum soldador ou operador de soldagem tenha na produção de soldas, vários testes foramdesenvolvidos. Estes testes são chamados de testes de qualificação de soldadores e operadoresde soldagem. A qualificação do soldador demonstra a sua habilidade para produzir soldasaceitáveis de acordo com um procedimento de soldagem. A qualificação do operador de soldagemdemonstra a sua habilidade. para operar um. equipamento de soldagem de acordo com umprocedimento de soldaqern. . .

Independente da norma utilizada é sempre requerido que o soldador ou operador de soldagemexecute a soldagem em peças de teste. Durante asoldagem da peça de teste, o soldador ouoperador de soldagem devem ser acompanhado pelo inspetor de soldagem, que verifica se asoldagem está sendo executada de acordo com o procedimento de soldagem.

Uma vez completada a soldagem, a peça de teste é submetida a ensaios que devem determinar sea peça atende aos requisitos de qualidade previstos pela norma aplicável.

O tipo de peça de teste, o material da peça de teste, os ensaios, o critério de avaliação, etc., sãodeterminados pela norma de qualificação aplicável.

3.2 - NORMAS DE QUALIFICAÇÃODiferentes normas, códigos e especificações determinam os trabalhos de soldagem, conformeindicado na tabela 1. Requisitoãobrigatórios relativos à qualificação de soldadores /operadores desoldagem são incluídos ou diterenciadce nestes documentos.

É responsabilidade do inspetor de soldagem nfvel 2 determinar, através das especificações deprojeto, a norma que regulamenta a soldagem e quais os requisitos de qualificação determinadosnesses documentos, . . .

3.3 PREPARAÇÃO DAS PEÇAS DE TESTEA preparação das peças de .teste é feita com base nos requisitos da norma de qualificaçãoaplicável.

3.3.1 - Tipo da Peça de TesteA peça de teste pode ser um tubo ou uma chapa. Em geral a peça de teste deve ser representativado trabalho a ser executado. Sea qualificação é déstinada para a soldagem de tubos,possivelmente a peça de . teste devera .ser um tubo,de modo a verificar a habilidade dosoldador/operador de soldagem.

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CONTROLE DA QUALIDADE

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MÓDULO 08 - QUALIFICAÇÃO DE PROCEDIMENTOSE SOLDADORES

3.3.2 - Material da Peça TesteO material a ser utilizado deve ser, quando possível, do mesmo que o da junta a ser soldada,contudo, algumas normas, por exemplo, ASME Seção IX, permite que a qualificação do

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soldador/operador de soldagem pode ser realizada utilizando-se um material com o mesmo "n? p"da junta, ou que esteja dentro de uma faixa determinada de nOP, conforme indicado no QW - 423.

3.3.3 - Dimensão da Peça de TesteA peça de teste deve ter um tamanho mínimo especificado na norma de qualificação, de forma quepermitam a retirada dos corpos de prova previstos. Em geral, as normas permitem que sejaexecutado ensaio radiográfico, comprimento mínimo de 152 mm, ao invés de ensaio mecânico,salvo alguma particularidade devido ao processo de soldageme/ou posição de soldagem, etc.

FIGURA 9 - ilustra forma de retirada dos corpos de prova segundo a Norma ASME Seção IX.

45 deg. - 60 deg. --,

Dobr. «.Lateral Oob •.

LateJai

Cobr.Lateral

3.3.4 - Espessura de Peça de teste.A escolha da espessura a ser soldada durante o teste deve ser de tal forma que osoldador/operador de soldagem seja qualificado sem que haja necessidade da realização de novostestes. A Norma ASME Seção IX, Poe exemplo, não limita a qualificação por valor mínimoqualificado e sim pelo valor máximo,conforme mostrado na tabela 6.

TABELA 6 -Influência da espessura na qualificação de soldadores ASME Seção IX.

Espessura T da Espessura t Tipo e quantidade de testesTipo de Junta peça de teste qualificada do metal requeridosdepositado (mm)

(mm) Máximo Dob. Lat. Oab. Oob. RaizFaceChanfrada ::;9,5 2t Nota 6 1 1Chanfrada >9,5 < 19,05 2t Nota 7 1 1Chanfrada Õ! 19,05 Máx. a ser soldado 2 - -

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MÓDULO 08 - QUALIFICAÇÃO DE PROCEDIMENTOSE SOLDADORES

PURUSCONSULTORIA EM

CONTROLE DA QUALtDAOE

3.3.5 - Diâmetro da Peça de TesteAs Normas de qualitlcação diferem entre si neste. fator, contudo o diâmetro tem influência· naqualificação de soldadores/operadores de soldagem. Por isso éimportante que a escolha deva serfeita de modo a cobrir a faixa prevista para execuçãodasoldagem. Na tabela 7 podemos verificara importância do diâmetro da peça de teste.

TABELA 7 - Influência do diâmetro na qualificação do soldador/operador de soldagem -ASMEIX

Limites de Diâmetros Qualificados para Solda de ChanfroDiâmetroda Peça DiâmetroQualificado(mm)

De Teste (rnm) Mlnimo Máximo< 25,4 Diâmetrosoldado Ilimitado

~ 25,4 <73,0 25,4 Ilimitado~73,O 73,0 Ilimitado

3.3.6 - Posição de SoldagemA posição de soldagem é uma variável essencial a ser considerada na qualificação dosoldador/operador de soldagem, em vista disso a posição da peça de teste deve ser estabelecidade forma a se ter o maior domínio possível de cada posição. A tabela 8 mostra as faixas dequalificação por cada posição da peça de teste.

TABELA8 - Influência. da posição· de soldagem na qualificação·. do soldador/operad~r deId ASME IXso agem

Tipo de Solda e Posição de Soldaaem QualificadaTeste de Qualificacão Chanfro. Ánaulo

Posição . Chapae tubo > Tubo s 610 mm (0 Chapae tubo610mm ext.l1G P P P

Chapa- Chanfro 2G P H P H P H3G P,V P P,H,V4G P SC P P V SC

3Ge4G P V Se P Todas2G 3Ge4G Todas P H Todas

1F ~ - PChapa- Ângulo 2F - - P,.H

3F - - P,H,V4F - - P V,SC

3Fe4F - - Todas1G P P P

Tubo- Chanfro 2G P,H P,H P,H5G P V,SC P,V SC Todas6G Todas Todas Todas

2Ge5G Todas Todas Todas1F - - P2F - - P,H

Tubo- Ângulo 2FR - - P,H4F - - P,H,SC5F - - Todas

Posição de soldagem - P= Plana H = HOrizontalV = Vertical SC = Sobre-cabeça

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3.3.7 - Consumíveis de SoldagemA habilidade do soldador em produzir soldas sem defeitos está de certa forma, relacionada ao tipode consumível que o soldador/operador é qualificado. Na Norma ASME Seção IX os consumíveisde soldagem estão agrupados de acordo com um N° F, conforme indicado no parágrafo QW 432.

QW-432 F-NUMBERSGrouping of Electrodes and Welding Rods for Qualification

QW F-No. ASME SpeciliQlionND. t.WS ClassiflCiltlon No.

S~ anel Steel t.lloys

432.1 112J

SFA-S.l 8. 5.5SFA-!).4SFA-S.l & 5.5SFA-S.l & 5.5

EXX2D, EXX2Z, EXX24, EXX27, EXX26EXX2!), EXX2l>EXX12, EXX13, EXX14, EXX1'lEXXIO, EXXll

4q

SFA·S,l & 5.5SFA-!i.4 otllcr U1in illGtenitit iII1d Clllple.

EXX15, EXXlb, EXX18, Ex:ueEl<X1S, EXXlb, EXX17

SFA-5.4 liIusteniU, iII'Id duplexl EXXIS, EXXló, EXX17

lililib

SFA,S.2SFA·S.17SFA·S.'JSFA-5.18

RXFXl<-ExX, rxx-ecxERXX, ECXX. EQXXERXXS-X, EXXC·X, EXXC·)()(

&li&

SFA-S.20SFA-S.ZZSFA·S.23

EXXT-XEXXXT.Xrxx-exxx-x, fXX-ECX.XX-x, Mld

FXX·EXXX·XN, FX)t·ECXXX·XNFESXX·EXXXXX·EWECXXS-X and EGXXT·)(ERXXS·X anel EXXC·XeXXTX·XlNXXXX

/)&li&&

SFA-5.25SFA·5.2&SFA·S.Z8SFA·5.Z9SFA-S.30

Aluminum i1IId Alumi~ AIIors

23 SFA-5.3 & 5.10

E11oo, E3003ERUOO, RllOO, ER1188, R1l88ER5S54, ER5356, ER555&, ERS183,

RS183, ERS6501, RS5501, RS&54, 115,Só,RSSSó

ER4009, ER4010, ER404J, ER4Q47,R4043, R4047, ER4145, R4OO'J, 114010,R4011, R4145, ER4ft43, E4043, R4(4)

R·A35&.O, R·20&'O, R-C355.0, R·357.0,R-A3S7.D

ERU19, R2319

432.2 21212Z

SFA·S.3SFA-S.10SFA·S.I0

24 SFA,S.lO

25 SFA-S.10

Referência Bibliografia FBTS- Revisão 04 Fev. 2009

Page 308: CURSO INSPETOR SOLDAGEM N1.pdf

CONSULTORIA -TREINAMENTO -INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOLDAGEM NíVEL 1

MÓDUL008--QUALlFICAÇAo DE PROCEDlMENTOSE SOLDADORES

~TRUSCONSULTORIA EM

CONTROLE DA QUALIDADE

, .."3.4· VALIDADE DA QUALIFICAÇÃOA qualificação permanece válida pelo período de tempo que ele trabalhar para o mesmoempregador, usando o processo de soldagem pelo qual ele foi qualificado. Se, porém, elepermanecer por um determinado período de tempo sem soldar, deve haver a necessidade de elenovamente demonstrar a sua habilidade através de novo teste de qualificação. O tempo máximoapós o qual será necessária a requalificação é diferente de uma norma para a outra, por exemplo,para as Normas ASME Seção IX e AWS, o período deterripo é de seis meses.

Os limites das qualificações são estabelecidos em primeiro lugar através das variáveis de.soldagem,· .

É atividade do inspetor de soldagem controlar que somente soldadores/operadores qualificadossejam utilizados e que só trabalhem nos serviços para os quais estiverem qualificados.

QW-353 SH1ELDED METAL-ARe WELDING <SMAW)Essential Variables

Paragraph Brief of Variables

pW-40~ .4 - Backi~!Joints

~W-403 .1.& ~ PlP~ Oiatnet.erBase Met.als _18 ~ P-Nurnber

QW-404 _15 • F-Nurnbe6'FiUer Metais _30 •... e Weld deposi~

QW-40S .1 + PositionPosit.ions .3 • 1 1 VertiCal welding

4· ENSAIOS USUAISA grande diferença entre a qualificação de procedimento e a qualificação de soldador/operador desoldagem está nos reqUisitos referentes aos tipos de ensaios que devem ser executados. Istoporque, na qualificação de procedimento os ensaios visam, sobretudo, determinar as propriedadesmecânicas da junta soldada, enquanto que na qualificação de Soldadores/operadores, visa-severificar a existência ou não de defeitos nas soldas.

É atividade do inspetordesoldagem nivel2 a definição do tipo de ensaio a ser executado.

As Normas definem também os métodos de execução dos ensaios. Em geral eles devem serexecutados de acordo com a Norma ASTM A-370, ou conforme requepdo pela própria Norma.

:-\ 156íC.1l-1'" vV~ erJJA-I(}~ ~ <P!rJ\ ~Para o ensaio de dobramento, é 'comum que as. Normas de qualificação especifiquem asdimensões da maquina para o ensaio.

Referência Bibliografia FBTS:':Revisão 04 Fev. 2009

23

Page 309: CURSO INSPETOR SOLDAGEM N1.pdf

24

CONSULTORIA - TREINAMENTO - INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOLDAGEM NíVEL 1

MÓDULO 08 - QUALIFICAÇÃO DE PROCEDIMENTOSE SOLDADORES

P~TRUSCONSULTORIA EM

CONTROLE DA QUALIDADE

Além dos ensaios apresentados, algumas Normas também requerem ensaio de impacto para aqualificação de alguns procedimentos da soldagem. Estes requisitos podem estar contidos naNorma de projeto (EX: Normas ASME) ou na própria Norma de qualificação (EX: Norma AWS 01.1).

FIGURA 10 - Dispositivo para ensaio de dobramento guiado, segundo a norma API Std 1104.A"aiodo cutelo A - 44.451nrn

Raio da rnatriz B = 58.74 rnrn

Largura da matriz C 50.8 rnrn

5- AVALIAÇÃO DOS RESULTADOSToda norma contém o seu próprio critério de avaliação dos resultados.

Os critérios são definidos para cada tipo de ensaio. Cabe ao Inspetor de Soldagem Nível 2 acomparação entre os resultados obtidos nos ensaios e o critério da norma aplicável e determinar aaprovação ou não de um procedimento ou de um soldador/operador de soldagem em processo dequalificação.

Referência Bibliografia FBTS· Revisão 04 Fev. 2009

Page 310: CURSO INSPETOR SOLDAGEM N1.pdf

....:... .. ' ."

C9NSU&. 'JORI"·;"'TREINAPt1ENTG, ..qNSPEçAO'. CUIlSO INSP6lP~~DE'$Ot:.I)~GEMNfVEb'1;>.

M6oUL.O 09.~·NÓRUJÊ'DÓCU"ENTÓSTÉCNIC,OS.• 5

..... ;:..

..:' ••.4. •.•

MÚDUL0· -09.NORMAS

.. . . . ... .. ... . .

E····lJ()ÚUMENTOS

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·rJ1ÉCNEC'()S·• . . ',. ',0 ..••. , ..• .. :. '. ·,c. ~ ~

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Page 311: CURSO INSPETOR SOLDAGEM N1.pdf
Page 312: CURSO INSPETOR SOLDAGEM N1.pdf

CONSULTORIA - TREINAMENTO - INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DESOLDAGEM NfvEL 1

MÓDULO 09 ~ NORMAS E I)OCUMENTOS TÉCNICOSIJaRUSCONSULTOR1A EM

CONTROLE DA QUALIDADE

íNDICE PÁGINAS

DOCUMENTOS TÉCNICOS 01/25

1- DOCUMENTAÇÃO PARA O PLANEJAMENTO DA SOLDAGEM 01/022- DOCUMENTAÇÃO PARA EXECUÇÃO I: CONTROLE DA SOLDAGEM 02/233- UTILIZAÇÃO DA DOCUMENTAÇÃO DE SOLDAGEM 24/254- CONTROLE DE DI:5I:MPENHO· . . . 25/25

Referência Bibliografia FBTS - Revísão 04 Fev. 2009

Page 313: CURSO INSPETOR SOLDAGEM N1.pdf
Page 314: CURSO INSPETOR SOLDAGEM N1.pdf

CONSULTORIA - TREINAMENTO -INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOLDAGEM NlvEL 1

MÓDULO 09 - DOCUMENTOS TÉCNICOSPURUSCONSULTORIA EM

CONTROt.E 'DAQUAUDADE

DOCUMENTOS TÉCNICOSCONCEITO

1- DOCUMENTAÇÃO TÉCNICAA documentação técnica utilizada na área de soldagem encontra-se definida e regulada pelasnormas técnicas internacionais aplicáveis à fabricação e montagem de equipamentos e estruturassoldadas. Devido às exigências contratuais, atualmente existentes no mercado, adotaremos emnosso trabalho, os requisitos estabelecidos pela norma Petrobrás N - 2301.

Neste módulo serão apresentados os principais documentos a serem utilizados noacompanhamento e monitoramento da soldagem.

1.1-DOCUMENTAÇÃO PARA PLANEJAMENTO DA SOLDAGEM1.1.1- Plano de Soldagem:O plano de soldagem é constituído basicamente, pelos seguintes documentos:

- Lista de Juntas Soldadas (LJS);- Especificação de Procedimento de Soldagem (EPS);- Registro da Qualificação de Procedimento de Soldagem (RQPS);- Certificado de Qualificação de Soldadores I Operadores de Soldagem (CQSO).

1.1.2- Plano de Qualificação de Procedimentos de Solda:O Plano de Qualificação de Procedimentos de Solda deve apresentar o plano de ensaios não-destrutivos antes e após a soldagem e o tratamento térmico, bem como o plano de ensaiosmecãnicos e macrográficos entre outras informações.

1.1.3- Plano de Qualificação de Soldadores e Operadores de Soldagem:O Plano de Qualificação de Soldadores e Operadores de Soldagem deverá ser elaborado demaneira análoga ao anterior, alem de apresentar os critérios para desqualificação e treinamento.

1.1.4- Plano de Execução de Testes de Produção:Este deverá ser elaborado quando requerido pela norma de projeto, construção ou montagem doequipamento.

1.2- DOCUMENTAÇÃO PARA EXECUÇÃO E CONTROLE DA SOLDAGEM:1.2.1- Instrução de Execução e Inspeção deSoldagem (lEIS):Este documento é de uso do inspetor de Soldagem e descreve todos os parãmetros a seremutilizados na realização da soldagem, bem como todos os ensaios a serem realizados na juntasoldada.

Referência Bibliografia FBTS • Revisllo 04 Fev. 20091

Page 315: CURSO INSPETOR SOLDAGEM N1.pdf

P~TltUSCONSULTORIA EM

CONTROt.E OA QIJALJOAOE

CONSUl TORIA - TREINAMENTO - INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOlDAGEM NíVEL 1

MÓDULO 09 - DOCUMENTOS TÉCNICOS

1.2.2- Relação de Soldadores e Operadores Qualificados (RSOQ):Este documento descreve as variáveis da qualificação .dos soldadores, permitindo saber sedeterminado soldador atende ou não as características exigidas para uma determinada soldagem aser realizada.

1.2.3- Controle de Desempenho de Soldadores e Operadores de Soldagem (COSO).Este documento resume o desempenho de cada soldador, na realização de soldas satisfatórias,visando à manutenção da qualidade de determinado empreendimento. Este documento éelaborado com base nos Relatórios de Inspeções Radiográficas e/ou Inspeção por Ultra-som edevem ser atualizados semanalmente ou em intervalo de tempo definido em documentoscontratuais.

1.3- DOCUMENTAÇÃO PARA0 REGISTRO DA SOLDAGEM:1.3.1- Relatório De Registro Da Soldagem (RRS);1.3.2- Relatório De Registro De Tratamento Térmico (RRTT);1.3.3- Registro De Execução De Testes De Produção (RETP).

2- DOCUMENTOS TÉCNICOS DE SOLDAGEM2.1- ESPECIFICAÇÃO DE PROCEDIMENTO DE SOLDAGEM (EPS):A EPS deve ser elaborada com base nas especificações do projetista, e/ou fabricante doequipamento ou estrutura, dos consumíveis de soldagem, dos materiais de base e de acordo coma especificação do executante, observando os requisitos estabelecidos pelas normas ou códigosaplicáveis.

Após a soldagem da peça de teste, as faixas dos parâmetros de soldagem devem ser revisadaspara compatibilizar os valores efetivamente utilizados comas tolerâncias permitidas nas normas dequalificação aplicáveis.

O formulário de EPS deve conter, no mimmo, todas as informações previstas nasrespectivas normas de qualificação aplicáveis, além de:

(a) Identificação da Norma de Qualificação;(b) Croqui da Junta e do Chanfro;(c) Croqui da Seqüência de passes e,(d) Marca Comercial dos Consumíveis.

ANEXO -1Exemplos de formulários - Especificação de Procedimentode Soldagem - (EPS).

Referência Bibliografia FBTS - Revisão 04 Fev. 20092

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CONSULTORIA - TREINAMENTO -INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOLDAGEM NíVEL 1

MÓDULO 09 - ÔOCUMENTOS TÉCNICOSpe'RUSCONSUt.TOR1A&M

CONTROlEOAQUAUDADE

I I'ROCUlSO 2

EPSESPECIFICAÇÃO DE PROCEDIMENTO DE SOLDAGEMIll!NTlPlCAÇ"O DA IIP8 I RQPII DI 8UPOftTIi I

SP - 054 I 06 I SP - 054 I oe I 1'.W801.1-2004PET~OBRASN-133JIN-2301C

FOI.HA I AElll8AO.

1/2 I ODATA: 08/'_

I'ROC1lll80 1

"LET.REVESTIDO (SMAW) ITPO :TPO: DE8CI'IIÇAo:MANUAL

N/A DIAMeTI'IO I!lCTIõI'lNO 1mm) : N/A

CROQUIDA JUNTA p~ DA JUNTA

COIIPOIIIINTE Z

PROCESSO 1 PROCESSO 2

25.00 &SPES8UItA I•••••.•): 25,00

olHA0 tn SIM 01"."0O

COIIPONENTB 1

PROCESSO 2

45' -

bd;·__ --- 1.083,Omm

DlAMIlT1l.0 EXTaNO 1mm):

E8_URA (mm I:

C08AEJUNTAS'"

PROCESSO 1

miNA0 o 8••• 01""0 O

_ I!lIPEClFlCAçAO

PROCIilIllO 1 PRC)Oli88O I

25,00 N/A

2G N/A

N/A N/A

A a.lIA 5.5 N/AE 7018-1 N/A

ESAS N/A

01<65.00 N/A

N/A N/A

N/A N/A3,26 N/A

COH'TlNU4 N/A

INVERSA (+1 . N/A1Q04.1~ N/A22.23- N/A

N/A N/A

PROCIIII8O 1

OOIVAOEII8111

TODOS DA TA8EI.A 3.1

>-3,0

UPESSURADEMETALDE SOLDADEP08ITI\DO I •••••I SEM LIMITE

DATA:

TIPO DE TAANSFEIlENCIA N/A N/A

FlSCAUZAÇAO

DATA:

VISTO: VISTO:

PROOIII!S8AO DI! TESTE N/A N/A

ES~O(8"Al AS.10uA6.6 N/Al!l CLA8lIIFlCAçAOIAW81 e 7018. 1 (Ver N"'" II N/A

11 IFAIIIlICANTE S••••,,- q_do N/Ali: I--::MAA=CA~-=COII=ERCW.==--t---::":"::-:-:~--+---"""":'~----1 homdogoodo pela FBTS N/AI~J-GlUFO-=:••~IMiRO===--::A-----+----:::::-----+----:::::-----+----::~:~---t----:-::;":----lI

1llAIIeTI'I0 I _ I 2,5 .4,0 N/A

II POLARIDADE INVERSA I") N/A

AlIPIlRAGIM I A ) 85 • 200 (Ver Nota 2) N/ATellllAo I V I 21.32 (Ver _ 21 N/A

INlIP.-roR DE 80LDAGEM NIVIIL Z . CONTI'IOLII DA QUAUDIIDII

VISTO:

Referência Bibliografia FBTS - Revisão 04 Fev, 20093

Page 317: CURSO INSPETOR SOLDAGEM N1.pdf

P~TlIUSCONSUl.. TORIA EM

CONTROI.EDA QUAlIDAOE

CONSULTORIA - TREINAMENTO - INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOlDAGEM NíVEL 1

MÓDULO 09-DOCUMENTOS TECNICOS

IDENnFIC4çAo Dl'.EPS RQPSDESUPORTE FOI.HA I REIIISAo

ESPECIFICAÇÃO DE PROCEDIMENTO DE SOLDAGEM

PROCESSO1 l'flOCE8SO ~

~P~IUUSCONSUL TOIUA ~M

cornROL. OA QUALIOADK

EPS

SP - 054/ 08DAT4: 06110/06

NORIMS 4PLlCAvEIS

AWSDI 1- 2004

PETR08RASN- 133J / N - 2301CSP -054/ 06

2/2 I O

PRE-AQUECMENTOI"CI I MINIM.\ '37 ' ,N/A >- 22 N/AINTERPMSESrcl~ IM='=A'l"X=IM.\=-+----7.18:':1:----t-----;N/7:A:----+----<.--:-196:::-----t-----i.N"':/A----~I

TIPO N/A N/A N/A N/A

'" DE PUREZA N/A N/A N/A N/ATOCHA FABRICANTE N/A N/A NJA N/A

M. COMERCIAI. N/A N/A N/A N/A

m ~~ - - - -~ TIPO N/A N/A N/A N/A1--:%~DE~=PU=R=EZA=-+---~N:7/;.:A~---I----.;:N~/Ai:-----+----~N7;IA:...-.---1-----7.

N7;/A:..----{1

PURGA FABRICANTE N/A N/A N/A N/AM. COMERCIAL N/A N/A N/A N/AvAZÃo (1Im1nl N/A N/A N/A N/A

OSCll.AÇAoMA.lUM4(mml 9.0 N/A N/A N/A

coNDlÇOEs DE QUALIF1ÇAÇAO( RQP8 I

~ VELOC_DOARAME(mmlmlnl N/A ' N/A

ilj VEI.OC.DE4VANÇO(mmlmlnl 53.48217.0 N/A

~ PROT.ANnCORROSIV4 N/A N/A

H~T lNPUT-H I (Jlmm I·' 0,83.2,57 N/A

N/A N/A

SEMLIMITES NlA

NIA N/A

<- 2,82 N/A

PROCESSO1

FAIXAS ClUAUFICADAS

PROCESSO2

LIMPEZA Eocovamen1o(E8OQvapara Aço CarbonolE!Smorilhamef"lto!I-TEM__ P_ERA_TIJ_RA__ '_"_C_I__ -if- NN/_/AA _+_----N/N-'-AA---_t-

N_/

A + Nl_

A --11

; TEMPO( mln I N/A N/A

êeccvemento rêeccva para Aço Carbono)Esmerllhamento

TM.TAMENTOTéRMICo

TAXA DE AQUECIMENTOMÁXIM•••.'" C I HORAI: N/A

PAAAMETROl>DE QUALF1CAÇAOI RQPSI

TEMPERATURADE P4TAMAA("C I; N/ATEMPODE P•••.T_ C HORAI; N/A

-. NENHUM xALIVIODE TENSOES

TIPO DE TRATAMENTOTERMICO:

FAIXADE TEMPERATURASCONTROl.ADAC "C I : N/A

DIFERENÇAMÁXI•••••DETEMPERATURAENTRETERMOPARES, • C I:TAXA DE RESFRIAIIIENTOMA.XI•••••( "C I HORAI: N/A

NlA NORMALIZAÇAO

NORMALIZAÇÃOE REVENIMIõNTO

RECOZIMENTOE REVEHIMENTO

I:NOMETALDE BASE: N/ADUREZABRlMELL(HB I: NO METAL DE SOLDA: N/A

•••••20 •••••AFETADATERMICAMENTE: N/A

TEMPERATURAE TEMPO DE P4TAMAft;

NIA

.I De\oERA SER OBSERVADO o VALOR MA.:lQMOo,e HEAT INPtJT El'lTA8!I.!CIQOEM Z.121cJhnm., STAePS ENCQNTRA-SE QU-'LF1CoAOA SOMENTE-PARA A.50lDAlGaM COMCONeuMlVt!t8 De: BAIXO HIOROGeN~ {~S S,e fi 8)

NOTAS: J E8TA.,. ENCOliTRA41! QUAlF'eADA PAAA A 90t.0ACEM DE .JUNTAS De TOPO E EM ANUULO NAS POSlçuE5 PlANA E VERTIC.IU.. u.G'ETO CONEXOEs T. e Kli ESTA ePS ENCOI'ITM-SE: QU,.,.,tcAOA PMA,., 8OI..t.lACJEM DE JUNTAS EU ANGULO-EM CliAP •••• & TUBOS COt.Il QUALaUER DI ••••ENSAo De SOLDA !: II!SPES!iUAA.

TIPO % TIPO QUAJolTIDADE

ENIAlQ8 NAO DESTRUTIVOS 'ENSAIos MECÃNlCOS

VISUAL 100 TRAÇA0 2RADIOGRAFICO ,100 DOBRAMENTOl.ATERAL 4UQ_PENETRANE IMPACTO O

TIPO QUANTIDADE

PART.MAGNETCA 100 MA~RAFIA l'

UL RA-8uM Du6~H~V~5~~~~~~======1===~=;:===~=====~~=~=~=~INSPETORDE SOL04GEMHlvEL 2 CQNTROI.EO"" QUALIDADE FISCALlZAçAO

D•••.TA: 06110106 D •••.T•••.:

VISTO:V1STO:

D4TA:

VISTO:

Referência BibHografia FBTS - Revisão 04 Fev. 2009

4

Page 318: CURSO INSPETOR SOLDAGEM N1.pdf

CONSULTORIA -TREINAMENTO - INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOlDAGEM NíVEL 1

MÓDULO 09 -'bOCUMENTOS TÉCNICOSPURUSCONSUlTORIA!M

CONTROLE DA QUALIDADE

~ ESPECIFlCAÇAo DE PROCEDIMENTO DE SOLDAGEM .1"'" No. IR•.•••I '!"Y. I·P6gIM/ "'11"- Weldlng Procedure Specification EPS-001-INB O 1/3

SOLDAGEM GTAW DE AÇO CARBONO P1 COM AÇO CARBONO P1USANDO METAL DE ADIÇÃO DE AÇO CARBONO

COM BAIXA ESPESSURA

GTAW of Carbon Steel P1 to Carbon Steel P1 UsingCarbon Steel Filler Metál with low Thickness

ReY. D~:",'!."~~~.-.o Prtmelra emlaBloFIrst/asue

NCp OUTRO- OlherP_rado (da. rubrica) ==J=.=i!.~':"'=l A~(=~::='anti lttItJf*1

BALBINO GABINOESPECIFICAÇAO I Specif/cIJIfon : ASME IX, EO.04 + A05 + A06PROCESSO DE SOLDAGEM E TIPO (") I WeldinQ Ptoc:eaaand 1)/pe (") : GTAW-MA

RQP(s) DE SUPORTE I SuppotfJng PQR(a) : RQP-001-"_do~ Conforme desenho de fabricaçao 1According to manufacturing drawlng_OooIgn

~I:= CCinfo(me desenho de fabricaçAo 1According to manufacturing dr8Wlng__ -CIIIIII'

Confo(me desenho de fabrlcaçAo / According to manufacturing drawlng--~i_.

Conforme desenho de fabrlcaçAo I According to manufacturing drawlng--~ _ ..•'010.....- Conforme desenho de fabricaçAo I According to manufacturing drawlng...• --=: IN/A..-.....-, (A) (B)-,--PoNo., Gr.-No. P1G1 P1G1UI _ ••••••••• TIpo. __ O,...aI ~. T",.. CluaorGt.all - --........,.1•....' Chanfro / Groove:.1.5 -12.8 . (n1) Filete: Todas I Fillet: Ali (n1)!!IJ-~

_""'1_1 N/A'*"-':. ••••••••••.••••••• tamm N/A,.... TM:AneaI ~ f~=' IN/A ..

(I)__ •••• MIn'•••••("C' E $25: 10 I 25 < E s 50: 100 1 E> 50: 125

~ ~.,.""..."m_P__M_C'<l'~ -- 250

I~=-_("C."''''ft.' N/A=: IE = maior espessura envolvida na solda (em mm) / greatest thickness Involved in lhe weld (in mm)

TRATAMENTO TéRMICO APÓS SOLDA - T.mpe •.•••••• (OC)x T••••po (h:mln.) I Nêo/NoPostweId Heet TINImenI - TempfH81ure ('C) K TIme (h:mIn.)

MAU • Auklm6tloo I AuIOmaIfl:; MA· ManuIII' M'encMI; Me. Mec8h1UdoI Mac:Ilht; SA - Semi-eutom6t1cO, SemHJuIlDmalic

Referência Bibliografia FBTS - RevisAo 04 Fev. 20095

Page 319: CURSO INSPETOR SOLDAGEM N1.pdf

CONSULTORIA - TREINAMENTO- INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOlDAGEM NíVEL 1

MÓDULO 09 -DOCUMENTOS TÉCNICOSP~TltUSCONSULTORIA EM

CONTROt.E DA QUAUOAOe

11, ESPECIFICAÇÃO DE PROCEDIMENTO DE SOLDAGEM IN" I No. , R.V.~ Rev'l P6glna ~ page

P"IIIlS Welding Procedure Specification EPS-001-INBSEau~IA DESOLDAGEM(Ver croqull SD1QUALIFlCAÇAODOSOLDADOR ASMEIXN-.. N/ANa-F_.....

N/A::;'.'''''''1 1.2 ou I or 1.6~ouLo.t- N/A"-'orLeI

o F-No. 6~- A-No. 1OJ!!~~ ~~Ao SFA-5.18o~....J~ ~~ ER70S-3«"-~ !=I~çAo Apenas com metal de adíção I Only witn filler meta/

I ~rto Coneurnlvel Nêo I No~u

~.::....."""" Arame sólido I Solíd wíre~.dOM~~~.~"o"""do~mm) Chanfro IGroove: S 12,8 I Filete: Todas I Fillet: AliFlulCOp.ra PelMtraçao Nêol NoFlux IW Pene/nJ1/on

POSl9AODESOLDAGEM Todas I Ali~::~=_(kJlcml N/A

~ COIT8nt8 PulNda (SIm I NAo) Nêol NoINoii! Corr.nte. PaI ••.k:Il1de (cc:!: I CA) CC-I DC-.tü~

I :=..'"!.••.•(AJ 65-120...l-e

~~VoItagMn de $oldagem M 10-20Eletrodo de TungeMnIo - a...trr_oao AW8 (SFA-5.12J EWrh-2t;;6 7; -~i ~!!'r: ~~TUnge,-".:; DlIm.tro (mm) 2.4

~IU

-eU

Nome e Fabricant. Ar

III ~~=~~~~_CIII~~ Pur'nll{%) 99.997, rnlnírno I mínimumVadio C1Jmln.) 7-10

li ~ome • ~-=:::uter N/AUI •• ~-'~~~~:':=~!::re~("Ao) N/A~(g

vazao (Ilmln.» N/AF_Nome_ .bri::~. N/A

ti Ca~kI Qufm!ca. ~~ =4U ("» N/A~=~(rtrnln.J N/A

CordAo Reto ou rançado Reto ou trançado I String or weavei ~~mo tntwnodo Soe" de Gu 5-20...,..•.,

M61odo ct. Ump •• -ll'1Icl.1 Esmeril, escova I Grind, brush-,nJOa/M~o _ Ump~::!!!,!! P••••• .. Esmeril, escova / Grind, brushM6todo. Ea~~ao Esmeril, escova / Grind, brush

~! I~~o Nl'Jo/Noz~ PII___ por Lado i.lmpa •• ou MIlHlplos) Múltiplos I Multiple~~

IA;~sntlr .~. Blmpl •• ou Múltlploe Simples I Singlear" .~::-,!!!'.m c;:a~r:t_~.s.ou SNn .CfIm.& N/ADta;t.trtCl •• nt~ ~oe N/A::=:; Mac •.~/ ~ ..•u~!~~~~tomatlco Manual I Manual

l=:,enlO Nêo/ No~::;J:.,C:-!!!.~ N/A

Referência Bibliografia FBTS - Revisão 04 Fev. 20096

Page 320: CURSO INSPETOR SOLDAGEM N1.pdf

CONSULTORIA -TREINAMENTO -INSPEÇÃOCURSO INSPETQR DE SOlDAGEM NíVEL 1

MÓDULO 09 -DOCUMENTOS TÉCNICOSfJelWSCONSULTORIA!"

CONTROLE DA QUALJDADE

rf"1N<>.

EPS-001-INBP6gln.IP.~

3~ ESPECIFICAÇÃO DE PROCEDIMENTO DE SOLDAGEM

••••• Welding Procedure SpecificatlonNota ,

(n1) Nao existem IlmitaçOes de espessura do metal base para reparos em soldas de ftlete.

(n1) There IBno limitation of base metal thickne$8 for rapeir of fil/et _Ids.

Croqui I Sketch

(8)

S01

(8)

(AI

1__ (A_)__ ~D1 ~,

S02

(AJ (B)

Ratentor n~o metálico ou nAo fuslvelNonmets/Jic ar nonfU8ing reta/ne,

Referência Bibliografia FBTS - Revisao 04 Fev. 20097

Page 321: CURSO INSPETOR SOLDAGEM N1.pdf

Referência Bibliografia FBTS - Revisão 04 Fev. 20098

~P~TltUSCONSUL.TORIA EM

CONTROtE DA QUALIDADE

CONSULTORIA - TREINAMENTO - INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOLDAGEM NíVEL 1

MÓDULO 09 - DOCUMENTOS TÉCNICOS

2.2- REGISTRO DA QUALIFICAÇÃO DE PROCEDIMENTO DE SOlDAGEM (RQPS):O RQPS é O documento que registra todos os parâmetros, efetivamente, utilizados na soldaqern dapeça de teste, bem como lodosos ensaios não-destrutivos e mecânicos realizados para adeterminação da sanidade e das propriedades mecânicas da junta soldada.

O formulário de RQPS deve conter, no mínimo, as seguintes informações, a saber:

(a) Identificação da Especificação de Procedimentos de soldagem;(b) Lista dos documentos anexados e respectivas identificações, e(c) Identificação das normas de qualificação aplicáveis.

Os seguintes documentos, quando aplicáveis devem ser anexados ao RQPS, a saber:

(a) Relatórios de Registros de soldagem.(b) Relatórios de Registro de tratamento Térmico; quando aplicável.(c) Relatórios de Registro de Resultado de Ensaios.Não-Destrutivos.(d) Relatórios de Registros de Resultados de Ensaios Mecânicos e macrográficos; quando

aplicáveis. .(e) Certificado de Qualidade de Consumíveis de Soldagem, e.(f) Certificado de Qualidade de Materiais de Base.

ANEXO - 2

Exemplos de formulários - Registro da Qualificação de Procedimentos de Soldagem - (RQPS).

Page 322: CURSO INSPETOR SOLDAGEM N1.pdf

CONSULTORIA - TREINAMENTO -INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOlDAGEM NíVEL 1

MÓDULO 09 - DOCUMENTOS TÉCNICOSPURUSCONSULTORIA !M

CONTROLE DA QUALIDADE

~I REGISTRO DA QUALIFICAÇAo DE PROCEDIMENTO I""" NO.•.••-'1 Prooedure Quallfication Record RQP-8888' IPlIgl•••'P-

. 1/6

SOLDAGEM SMAW E GTAW DE AÇO BAIXALIGA P3G2 COM AÇO BAI~ LIGA P3G3USANDO METAIS DE ADIÇAO DE AÇO

CARBONO

SMAWand GTAWof Low Alloy Steel P3G2 toLow AlloySteel P3G3 Using Carbon SteeJ

Filler Metais

Certlftcamoa que _ deçlaraç6ee contld_ l'M8te regl...-o .., corrwtae e que _ .old_ de ••• 18foram preparadae,eoIdad_ e ••••• dII. de acordo com o. requl.ttoa d_ Seç6ee llI-NB • IX do CÓdigo ASME, EdlçAO 2004, Menda2005-

We certlfy that the statements In thiB recon:J are oorreot tmd th8t lhe test wvlds _re prepared welcled and teated InIIOCOrclsnoe with tha requfrements of lhe Secff0h8I11-NB ancllX of the ASME Code. EdiUon 2004. Addenda 2005.

BALBINO NASCIMENTO DE FRANCA 18 0888 N2 GABINO LUIZ DE SOUZA

Referência Bibliogrália FBTS - RevisAo04 Fev. 20099

Page 323: CURSO INSPETOR SOLDAGEM N1.pdf

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CONSULTORIA -TREINAMENTO-INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOlDAGEM NíVEL 1

MÓDULO 09 - DOCUMENTOS TÉCNICOSP~TltUSCONSULTORIA EM

CONTR.OI.f. DA QUALIDADE

REGISTRO DA QUALIFICAÇÃO DE PROCEDIMENTOProcedureQualification Recoca INO/No.

RQP-8888p~Jna/Page

2

ESPECIFICAÇAO I Speclfication: ASME III-NB + ASME IX, EO:04 + A05

PROCESSO DE SOLDAGEME TIPO (") I Welcüng Processsnd 'rype ('): SMAW - MA I GTAW - MA

PROCEDIMENTO DE SOLOAGEM N" I Weld,ng Procedure No.: EPS-QPS-9999, rev, B

:::s..27L /' L L-?--r-SO 1 l .'\ '" 1 J

SMAW \ '" ~ r]\ J\. ::::..L 7 ~

" ---" 7'\ 7

~

1500r ,

{!(----,---: -",--I(A) (B)

P3G3 P3G2P-No. I Gr.-No,

w =':.'i:8t~r~~:G'~- SA-533,Type B. Class 2 5A-182, Grade F1

~]i ~=.='(mm) 50 50::: ~ f-:E:-.-""--••-do:-::cP_-:-:-:-->1::c3mm'C'::"----t---~---'---...,..----.L--------------i~ !l f-:""7'••:.:.-ThCI<"". -:::•••• c:::::>_'3mm-:-- -+ S_M_A_W--'(_S_0_1);...:_N,.,.a_o-'-N-O---.--- __ G_T_A_W_(_S_0_2,-):_N_'A~""""_-1~ ~ ~~lfIe_ C377 C378

8:J:;' IN/A

159 (S01)

245 (801)

261-326x 2:00; 263-299x 4:00 (501)

155 (502)

230 (502)

255-307 x 2:00 (50 2)

TRATAMENTO TÉRMICO APÓS SOLDA - Temperatura (OC) x Tempo (h:mln ." ) ,Postweld Heel Treatmenl- Tempera/ure ('C) x Time (h:mln.) 595-616 X 16:12

(*) AU = Aulomático I Automa/ic: MA = Manual I Manual, Me • MocaniUldo I Mschine; SA = Semi-aulomático I Semi-euloms/ic

Referência Bibliografia FBTS - Revisão 04 Fev. 2009

10

Page 324: CURSO INSPETOR SOLDAGEM N1.pdf

CONSULTORIA - TREINAMENTO -INSPEÇÃOCURSO INSPETORDE SOLDAGEM NivEL 1

MÓDULO 09 --ÔOClJMENTOS TÉCNICOSpanusCONSULTORIA EM

CONTROlEDAQIJAlIDAD'E

J!-I REGISTRO DA QUALIFICAÇAc;> DE PROCEDIMENTO I"",No. 1•.••..• ~PIIQeProcedure Qualificatlon Record RQP-8888

SeaOêNCIADESOlDAGEM SD1Md1t1 SequenceQUAL1FICAÇAoDOSOLDADOR ASMEIX~QcMlIJcaIIon

-=~,::~c.nuL,., OK48.00 (ESAB)=-1_1 3.25 I 4.0Con1dII ou Lote 3115021 I 3224241-"' •...•

o F-No. 4

11 A-No. 1

~ SFA-5.1

~~ g)."::",..=:" E7018

i 8:""..,:g;;"':"M':'='den::o'::'_lmm) 36rc:==.r.= .•...- 112-130 I 108-127

poslÇAO DESOLDAGEM 3GWeldlng PosJtion="''':'~am''..b'''') CC+/DC+

II==",M 22-28~tA1 112-130 I 130-164::::'~ IkJIcm) 43.47=::=:- ___ -1 6.8-11.7 I 5.8-10.65=:o doc••••••I••••, 110-180 (01) I 102-190 (c1)'IiIif I=~ N/A

gg.~~=~I"1 N/A=,......., N/A*"-. t:.I:HtA •••• N/A

II ----i~ c. Qw_-~_('lIoI N/ACIl"-==-1 N/ANome • F.twIoIdIe N/AN.",..ttd~ti c_~-tPu-I"1 N/AChetiICIlI Putfty ,..

~~.) N/A-~o_...-.-_ Trançado / WeaV8or ••••.•~8MdM_~ ••~ •••• Esmeril, escova / Grlnd. brush_ -I

===2:~~~"'- Esmeril, escova / Grlnd. brush=I:,I-ao::ro •••••••.•.••.•••••• Uslnagem / Machlnlng==g:MIt'~- j 1 Múltiplos / Multiple " ""

II=:~~_o Manual/ Manual_IYN/I!t"'-1 NIoI No

Referência Bibliografia FBTS - Revislio 04 Fev. 2009

11

Page 325: CURSO INSPETOR SOLDAGEM N1.pdf

..

~P~TltUSCONSUI.. TORIA EM

CONTROLE DA QUALIDADE

CONSULTORIA - TREINAMENTO - INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOlDAGEM NíVEL 1

MÓDULO 09-DOCUMENTOS TÉCNICOS

REGISTRO DA QUALIFICAÇÃO DE PROCEDIMENTOProcedure Qualification Record

Nom~ ti FobrIc.anteN81TIO·~MiJ.rwfacJ.urer

IN</ No

RQP-8888IPagina ~ Psge

SEQO~NCIA DE SOLDAGEMWolding Sequence SD2

QUALlACAÇÃO DO SOLDADORWelder Qualificatlon ASME IX

BOHLEREML 5 (Bõhler-Thyssen)~~~Form

gJfc:netro (mm) 1.6Arame sólido I So/id wire

~ f-':'ji~",rrld::.t::';..:~==-L_oI_· -t -..,.__ --, ..:5,-3,-9=:::-3..:1_1'-- ---- __ .__._ _~]! I-:-F--:N-:O_. ~_---.,-:----_i- ~ 6 .. ._. _~~ A-No. 1Q ~ ~?_:-p:...••:,:;IfI=c."t:",:-::.=-·o:----~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~S~·...,F=-A_-_:_-~5~.~1~8~~~~~~~~~·~~~~~~~~_~-.-.._-._-._-_-.._-._-__-_.-.I~ a: g::;:J~~-----.--- ER70S-3

::E t~\!;~~;::o;u"'~~;g..;••~t':",.~•••~;;~·~' ~=:::=:===::::::~=====~==============----_-_-_-_-_·-~=:~jj~~L;y..~~~~~~~~=·-_··---------1Espessurirido Metal de SOlda Oepoaltado (mm) 20~;:Si:a~:~711ick·'-"="""''"''''-----·---+---------------N:=/A'----------------1RUI( for Penetra/íOn

POSiÇÃO DE SOLDAGEM 3GWelding Position

~"'~::.:=.:::.nl.!!:fId"'·:.;O;',.::O.!-,.::."::d"--.l!r~:.:· ·'".~:;:.7.::l"'l:t...f_A_) __ .. __ --.-~ I---.._~ ..'- C"-C-:-::- _I-:D::-C_-I~ ~::Jl:3eemIV) 1 0-1 3

ii: •• Amp ••.• g.mIA) --~-~-----12-0---1-5-2-------------itü·~ Amperoge ,.-:-:;.-c--:---~-"-"--.....:...'---__1--_:__:_----------'--------- ..------------.------'i·....•ll t-c.;;;;"Á"odadO( ••••'c.mj 40.54w áj Be •• lnput",13 EI.trododoTung.t6nlo-Clualft~AWS(SFA..s.'21 EWTh..2t1 ~ Tungsten Ele(;Jrode ·~AWS C/8ssilic8tion __.. .. . 1~6 lf~.,,~~~1:~~i~DiAtnetrO(mm) 2.4'~i~s'i~'~~~1nl..... __ __ Não I Ni.?__ .._ .. ._ _ _

~ f---------------+--------------------'----__1~ t--------.--- ..- - -- ..------+-----------------------------j

Referência Bibliografia FBTS - Revisão 04 Fev. 200912

Page 326: CURSO INSPETOR SOLDAGEM N1.pdf

JJe"RUSCONSULTORtA!M

CONTROt.EOAQ)UALJDADE

CONSULTORIA - TREINAMENTO -INSPEÇÃOCURSO INSPETÇ>~pE SOLDAGEM NivEL 1

MÓDULO 09 - f)OCUMENTOS TÉCNICOS

".~.'•.....1 REGISTRO DA QUALIFICAÇÂO DE PROCEDIMENTO•••••••0'1 Proc;(i!dufT#QI.!t,i!ifjr:t,iticm.ReC(;)n:! RQP-6886

PtglM.1 ".".

5

TR1-113 19.10 12;5Ó 238.75 12446404 ~1 Ma /FOTR1-213:,::;'~._-+_",19=,.c::10'='_t-_1-i':2:--.50~----11--+-,2:;:;38;.::::-,;7:.:::5-+~...,.1;;::.23;:;.:238;.::,=•.;.,;.1__ t--::5c::16.=--i -;;M=B:;-;':,.:F:.:::D::-__ --fTR1-3J319.oo 12.ljO 237;50 125997.2 530 Mal FD~-1"'í3=--+-1;.:9"'.'~Oõ--I---:::1.;:2.::.:.5;:O-+----+~2;;38~•.'=7=-5-·I--1:.:;2:-:;4~4=-64:-:.4'='-+--'5::2;.:1;-+-~~--M:::=B..:,/±F=0'-----i

TR2-213 19.00 12.50 237.50 122625.0. 516 MBI FOTR2-313 19;00 12;55 238.45 126303;8 529 NlB.!FD

ENSAIos DE QOBRAMENTOGlJIÀÔC) I Guideá-8eIJÔ r"fJls

B1B283

DL-T 10.2 40;0 6S;2 180 O.~mmOL-T 10.2 40.0 63.2 180OL-T 10.2 40.0 63.2 180OL-T10.2 40.0 . 63.2 180

0.4mm1.2mm0.3mm c2

1'1 M$(S02 1'2 ·35 N/A N/A N/A SimI VéS .

1-_--=l'''''2'___HUS

.• 0"'.222~+__~P2=--_t_--3::;:0:...----1I-_......:-:N~/A~_......,.-~N:.:_./Aé_'_·+_-........,N~''''A'--_-+_N:.;ll~O~·':::Noc::'~P3 '" fl2 -30 N/A N/A N/A NãOI No1'4 P2 N/A N/A NtA {(;3)

P7 MS 601 P2 -35 . N/A N/A NtA Nê.QfNo1-_-:Ps:8'--_-r.M7.S~$~0=__1:f--11-_±P=2__ ~I-.,..-40-:::·='·._t- --7N::;iA-f-·_.:--t-_-:N:3:/fiA_-+__ -:N::;/Ai-_-I.....;$;:.;rm~/r.Vé:.;::S:_l

P9 M$ SOi P2 .35 N/A N/A N/A SimI. YESP10 MS($01 P2 -30 N/A N/A N/A SimI VE$'P11 NlSS01 P2 -25 N/A N/A N/A . Nao INoP12 MSS01 1'2 -25 N/A N/A N/A Nlio/ NoC1 MSSD2 A +3 209 70 2.592 NIA

1-_~C::.;2:---r.M7.S~-f.S~0~2~1--~A~~-+~+:-;3;--_t-_--:::1~87~-_1 __ -;;:70_-+_---"22.4~64;:·-'-_-f-_N~"",A=--_IC3 MS S02) A +3 190 00" 2.5l33 N/A·C4 MSS02 A ·20 5$ 10 0.892 N/AC5 MS $02 A -20 36 10 0:t14 N/AC6 MS SD2 A .20 40.5 10 0.661 N/AC7 MS S02 A -40 58 10 0,570 N/AC8 MS S02 A_40 19 10 0.441 N/AC9 MS $02 A -40 12 10 0.181 N/AC10 MS S02 A -1.00 4 O 0,021 N/AC11 MS S02 A ~1oo.. 3 -........,0;----+-....,...-:0;:.,06~.Õ::

o""--+-";'N::i,A:':'.·--I

C12 MSSD2 A .100 3.5 O 0.061 N/AC13 MS S02 A +60 280;5 100 2;578 N/AC14 MS 502 A +ro 2'15 100 2:310 N/AC15 MS SD2 A +ro 295 100 2,581 NI"Ci6 M$[$02 A +30 267 00 2.520 . N/AC17 MS $02 A +30 228 90 2.500 NfAC18 M$.502 A +30 254 00 2.561 N/A __

f--- C19 MSSD1 A +11 163 70 2.222 N/AC20 MS S01 A +8 180 70 2.516 N/AC21 MSS01 A -1-8 140 70 2.126 N/AC21 MS S01 A-20 1()7;5 60 1.1178 N/AC2S MSSD1 A ·20 127 602,010 N/AC24 MSSD1 A-20 32 10 0.674 N/AC25 Msr $01 A .._40 118 40 1.1150 N/AC26 MS S01 A 40 14 10 0.318 N/AC27 MS S01) A -40 so 20 0.8'-40 NfAC28 MS(S01) .0.-1.00 5.5 O 0.071 N/AC29 NlS($01) A -100 7.0 O 0.085 N/A

Referência Bibliografia FBTS - RevisAo 04 Fev. 200913

Page 327: CURSO INSPETOR SOLDAGEM N1.pdf

6

CONSULTORIA~ TREINAMENTO -INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOlDAGEM NíVEL 1

MÓDULO 09 - DOCUMENTOS TÉCNICOSP~TlUISCONSULTORIA EM

CONTROLE DA QUAlIDAOE

REGISTRO DA QUALIFICAÇÃO DE PROCEDIMENTOProcedure Qualification Record IN0; No

RQP-8888PAgina / Page

eNSAIQSDe TENACIDAOE I Toughn&ss Tests -------,----F;::.tu-'. naDtmen.;;'.ou ~p~ Temperatura' '''atore. \ie 'i~';~- .. ...._

do CP (mm) de T•• te (OeJ Impact Values Queda de Peso

Te"SpecimanSI,. Te" En••••••A•••••rvl••••(J) Fratur.Dútl. (%) E.pansao•.•,•••.(nun) 1:::::;J,ex Type Temperati.Jt'8 AbscrDedElKltQY Ductii& Fractuf'e Lateral Expaf1SiOlI Bre•./( (yes Ino)

C30 MS S01) A -100 3,5 O 0.084 N/AC31 MS ~01) A +60 203 100 2.636 N/A

f------º~2 MS S01) A +60 199 1õ-if 2.602 N/AC33 MS 501) A ---+60-- 2Ô3_5 100 2:570---- N/A

Corpo de Prova NRTefi Specimen No

1--' C34 . MS (501) A +30 163 9o__._ f---_.-=2:.:.:.3~3:.::!l__ _+_---'N--'/'-:'A'--_I1-_---==C~3"'5--t_;:M~S=_,~(lS=_D~1) A +30 172 ~º-.._ 2.481 NIA

C36 MS (501) -f-- A +30 179 90 2,392 N/ATemperatura de Referência RTNoT I Reference Temperatura RTNDT

SD1 (SMAW) S02(GTAW)NDT = -30°C (P10) NoT = -35°C (P1)TNoT = .25°C (P11. P12) TNoT = -3QOC(P2, P3)'RTNDT - .25°CI (C1!l. C20. C21 @ +8°C = TNDT + 33°C) RTNDT = ·30°C (C1, C2, C3 @ +3"C = TNDT + 33"C)

ENSAIOS DE SOLDA DE FILETe I t=illet-Welá TeslsTalhanho da Perna (mm)

LegSizeCorpode ~. N' Fu~o COmpletA Au"nct. daTrioeu:Tf1.stSpectfT'len No. CompIe~·F:uskm Absence dcr..cIrittQ

1- + -------- ...,...,..------,-------.+- ..---"'----+-- "2 1"' -"21I----=-~-+_---..::..-..::..---+_---..::..--'-'--t_--.'-----..-+-------_t_----=~.:-

---+-------- ----------1

OUTROS ENSAIOS I Olher Tests--·-·--------::n::-""-:--:-' ::ry-pe-:-------··---·-· .. :':':;:::":'==---R-.-.-U'-t.-dO (Re;~/i·-···-··_··----·---------

Dureza na ~IA I Hardness aI HA?:_. 1-'2::;0::.-.:::2l!HRC (501) /20-25 H~_~~i)~=_ ..· ----1

.--.---_t_'--~-------------.- ..- -..-..-.-.--..-------1I- ~ COMENtARIOS / Commerl!~. . _1

(C1) Cornprimento do cordão para 400mm de eletrodo queimadc.(c2) Cornprimento da indicação.(c3) Estes ensaios não foram necessários.(c4) As curvas de impacto do metal de solda e a macrografia, especificados na EQP-QPS-266. revisão B,

como "somente para informação", encontram-se disponlveis na Documentação Final do Produto destaqualificaçâo.

(c5) Os resultados atendem os requisitos da especificação EQP-QPS-266, revisão B. O procedimento estáaprovado.

(c1) aead lenglh for 400mm ot burneo e/ec/rode.(c2) Length ot the inatcetion.(c3) These tests were not neoessery. .(c4) The weld metal tmpect curves and lhe macrogrephy, specified in EQP-QPS-266, revision a, as "on/y for

tntotmetionriem availab/e in lhe Final Data Pac!<age of this quetiticetion.(c5) The resu/ts fulfill the requtrements of soectttcetton EQP-QPS·266, revision a. The procedure ts

approved.

~~~brr..!::.'!~~:,~;;;P'):ADÃO (2445); EVA (2223); JOSELlTO(123); MARGARIDA(125)

1-=-----,-----,,-;---.-.,------------- ~-_:_-------------------~:~~~:r:.\::O:':••=:;;;j'••): PORFIRIO(126) . . _

Melai de base 1 Base metal: 0225105, 0252/05; Melail; de adição ( Filler metais: 0254/05. 0256/05,==::::.nen, ••: 0258/05; Soldagem I Weldlrlg: 0296/05. 0418/05; TTAT / SRHT: 0300/05, 0372/05; Ensaios deslrulivos IDestructlve teste: 0366/05, 0407/05,0408105

(1lFD •• Fratura düetit / Duc;IJ/$ f~ac1we ;FF = Fr.otu'.trâgill,BrittltJ fracture(2) MB •• Melai de beM J aa_metaJ; MS ,. Metal de sok:la/.WeJd mec.I,ZTA ••ZOoa~",.nte afétada 'H.tHll-a"~Utd 20"8(3J FA •• Dobramento defaoe I FlJCt1.bBád~, RA ". Dobram8ntot.1e m~' J ROOtbefid: ~ = OObran'J4il'nto-tetoralt Sido be'1ff, •T.~L " Tran$ver&al. Loogihldinall TrtmsveIStJ, Longitudinal

Referência Bibliografia FBTS - Revisão 04 Fev. 200914

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CONSULTORIA - TREINAMENTO -INSPEÇÃOCURSO INSPETOf{DE SOLDAGEM NivEL 1

MÓDULO 09 -DOCUMENTOS TÉCNICOSPURUSCONSULTORIA EM

CONTROlE DA QUALJDAOE

2.3- CERTIFICADO DE QUALIFICAÇÃO DE SOLDADORES E OPERADORES DE SOLDAGEM(CQS):O CQS é o documento que registra todas as variáveis essenciais a serem observadas naqualificação de soldadores e operadores de soldagem, em função da norma de qualificaçãoaplicável.

Deve ser emitido um CQS para cada teste aprovado de cada soldador ou operador de soldagem.

O CQS deve conter no minimo as seguintes informações, a saber:

(a) Nome do Soldador ou Operador de Soldagem;(b) Código de identificação do soldador ou operador de soldagem (Sinete);(c) Normas de Qualificação aplicáveis;(d) Identificação da especificação de procedimentos de soldagem (EPS), utilizada;(e) Processo de soldagem;(f) Todas as variáveis essenciais com os valores efetivamente utilizados na qualificação e os

limites qualificados;(g) Tipos de ensaios, exames e testes realizados;(h) Identificação e tipo dos corpos de prova utilizados;(i) Resultados dos ensaios, exames e testes realizados, para cada corpo de prova;ü) Identificação data de emissão e nome da instituição emitente dos relatórios de registro dos

ensaios, exames e testes realizados. '

ANEXO -3Exemplos de formulários - Certificado de Qualificação de Soldadores/Operadores - (CQS).

Reterência BibliografiàFBTS- RevisAO04 Fev. 200915

Page 329: CURSO INSPETOR SOLDAGEM N1.pdf

Referência Bibliografia FBTS - Revisão 04 Fev. 2009

16

CONSULTORIA - TREINAMENTO - INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DESOlDAGEM NíVEL 1

MÓDULO 09 - DOCUMENTOS TÉCNICOSP~IUISCONSUI..TORIA EM

CONTR.Ol.F. DA QUAUDAoe

~CERTIFICADO DE QUALlFICAÇAO DE SOLDADORES

N°/No.E OPERADORES DE SOLDAGEMPURUS OS 202-05C1D~·~otI';:..!.~o.o.cl

RECORO OF OPERATOR PERFORMANCE QUAUFlCATTON (WpQ)

NOME I NAME: ESTAMPA N°/ STAMP No. 391

PROCESSO DE SOLDAGEM I WELDlNG PROCESS: FCAW TIPO I TYPE: SEMI-AUTOMAnCOISEMI·AUTOMATIC

EPS N° I WPS No. AWS 003 METAL DE BASE / BASE METAL: ASTM A36 ESPESSURA / mlCKNESS: 25,4 mm

VA~V.~-§SSENCIAIS DO PROCEsSO VALc()Res~ fUõAIS FAIXA QUALIFICADAli'ROCfiS I!SHtmAL. VARlAliII-ES (Q~4l!11J ACTlIAL VAWI!S RANGE QUALlFfEiD

~l COBRE.JUNTA COM COM COBRE·JUNTA EJOV GOIVAGEMBACKING W1TH W1TH BACK/NG ANDIOR BACKGOUGING

GRUPO 11)( 11 GRUPOS I a IV.~ GROuPS I TO IV

TIPO ( INDICAR DIÂMETRO, SE TUBO )CHAPA CHAPA E TUBO COM ,,> 600 mm

~ã PLATE PLA TE ANO PfPE WlTH ,,> 600mmTYPE(EIfTER DlAI.IETER. IF PIPE OR TUBE)

ESPESSURA NOMINAL DA CHAPA 25,4mm :::3mmPLATE NOMINAL THICKNESSESPECIFICAÇÂO ASME I ASME SPECIF/CATION

SFA·5.20 SFA·5.20

h CLASSIFICAÇÂO AWS I AWS CLASSIFICATION E71T·1 E71T·1 E TODOS DA SFA·5.20E71T·l E ALL OFTHESFA·'-20

~~ N".f I f.Na NÃo APLICÁVEL NAo APLICÁVEL

; NOT APPLlCABLE NOT APPUCABLETIPO DO METAl DE ADIÇÃo PI GTAW OU PAW NÃo APLICÁVEL NAo APLICÁVELFIU.ERI.IETAl TVPEFORGTAWDRPAW NOT APPUCABLE NOT APPLlCA8LE

INSERTO CONSUMIVEl PI GTAW OU PAW NAo APLICAVEL NAo APLICÁVELCONSUMABtE INSERTFOR GTAW OR PAW NOT APPUCA8LE NOT APPUCABLE

ti POSIÇÂO DE SOlDAGEM / wELDlNG POSlnON 3G P,H,V (1)(2)(3)

PROGRESSÂO /PRDGRESSION ASCENDENTE ASCENDENTEUPHILL UPHILL

~i GÁS INERTE DE PURGA PI GTAW, PAW, GMAW E FCAW NÃo APLICÁVEL NAo APLICÁVELINERTGAS BAC/ONGFOR GTAW, PAW, GMAW ANO FGAW NOT APPLICABLE NOT APPLICA8LE

liU POlARIDADE E TIPO DE CORRENTE p/GTAW CC+ TODASGTAWCURRENTTYPEANO POLARITV ALL

MODO DE TRANSFER~NCIA GLOBULAR TODASOI TRANSFERI.IDDE GLOBULAR ALL

OBSERVAÇOESI REMARKS:P - PLANA I FLAT, H;.. HORIZONTAL I HORIZ." V - VERTICAL I VERTICAL , S - SOBRECABEÇA I OVERHEAD(1)PARA SOLDAS EM FILETE, FICA QUALIFICADO PARA TODAS D1MENSOES DE FILETE. TODAS ESPESSURAS DE METAL DE BASE ETODOS DI,ll.METROS ; .(2) PARA TUBO COM.CHANFRO T, Y E K, NAo QUALIFICADO PARA JUNTA COM PENETRAÇÃO TOTAL E PARA JUNTA COMPENETRAÇÃO pARCIAL COM ANGULO DE CHANFRO < 30";(3) PARA SOLDA DE FILETE, QUALIFICADO PARA ÂNGULOS DIEDROS ~ 30'.(1) FOR FILLETWEWS. QUAL/FIEO FOR ALL FIUET S/i!ES, ALL BASE ••crAL THICKNESSES AND ALI.. DIAMETERS;(2) FOR P/Pé AND BOX TUBE T-, y. K.coNNECTIO/olS. NOT QUAL/FIED FOR COMPLETE LOI/olTPENETRA TlON AND PARTlAL JOINT PENETRATION WEWS

HAvtNG GROOve ANGLES < 30-;'3 FOR F1LLET ~LDS QUAUFIED FOR D/HEDRAL ANGLES i!: 3(J8.

RESULTADOS DE ENSAIOS E EXAMESTESTS ANO EXAMlNATTONS REsULTS

ENSAIO VISUAL / VISUAL EXAMINAT/ON

APROVADO CONFORME RELATÓRIO N° I APPROVEO ACCOROING TO EXAMlNATlON REPORT No 2B4IOS (RAQS) EM /IN 23102105

ENSAIO RADIOGRÁFICO IRADIOGRAPHIC EXAMINATION

APROVADO CONFORME RELATÓRIO NO/APPROVEO ACCORO/NG TO EXAMINATlON REPORT No. 3311()5 EM /IN 11/04/05

RESPONSAVEL PELO ENSAIO / FILM EVALUA TEO 8Y PETRUS:..

_.-

CERTIFICAMOS QUE OS RESULTADOS AQUI ESCRlTOSSÂO CORRETOS E QUE ÀS PEÇAS DE TESTE FORAM PREPARADAS,SOLDADAS E ENSAIADAS CONFORME OS REQUISITOS DO CÓDIGO A WSD1.I, ED. 2002. WE CERTIFY THA T THE STA TEMENTSIN THIS RECORD ARE CORRECf ANO THAT THE TEST COUPONS WERE PREPARED, WELDED AND TESTED IN ACCORDANCEWITH THE REQUlREMENTS OF THE AWS 01.1 CODE, 1002 EDITION,__ , __ ,__ __, __ , __ DOUGLAS SILVA IS 065 N2

DATAI DATE ENGENHEIRO DE SOLDA I WELDING ENGINEER DATA I DATE CONTROLE DE QUALIDADE I QUALITYCO(oITRO/.

Page 330: CURSO INSPETOR SOLDAGEM N1.pdf

CONSULTORIA - TREINAMENTO - INSPEÇÃOCU~SO INSPE1;2~pE SOLDAGE!"NlvEL 1

MODULO 09 ...;DOCUMENTOS TECNICOSPURUSCONSUL TORtA EM

CONTROlE ·DA QUALIDADE

2.4- INSTRUÇOES DE EXECUÇÃO E INSPEÇÃO DE SOLDAGEM (lEIS):Os parâmetros de soldagem informados nas IEIS's devem ter como base os valores estabelecidosnas Especificações de Procedimentos de Soldagem (EPS's) qualificadas e as tolerânciaspermitidas pelas normas de qualificação aplicáveis.

As IEIS's devem ser detalhadas para cada junta a ser soldada. Entretanto, quando a quantidade dejuntas do equipamento ou estrutura a serem soldados for de tal modo elevadas que aindividualização seja impraticável ou inadequada, permite-se o agrupamento das juntas idênticas.Em qualquer caso, a rastreabilidade entre a junta individual e o procedimento de soldagemaplicável deve ser garantida.

O formulário de lEIS deve conter no mínimo, as seguintes informações, a saber:

(a) Desenho e identificação do equipamento ou estrutura a serem soldados, com a indicaçãoda localização das juntas a serem soldadas;

(b) Identificação individual da junta ou do grupo de juntas a serem soldadas conforme descritoanteriormente;.

(c) Informações especificas para a execução e inspeção da soldagem da junta ou do grupo dejuntas; tais como:

• Identificação do procedimento de soldagem aplicável croqui do chanfro;• Especificação do material de base, diâmetro se aplicável e espessura de cada membro da

junta; .• Parâmetros de soldagem,citados para passes de raiz, reforço enchimento e acabamento;• Método de limpeza inicial e entrepasses;• Técnica de goivagem;• Temperatura de pré-aquecimento e interpasse;• Temperatura e tempo de p6s-aquecimento;• Indicação de exigência ou não de tratamento térmico e identificação do procedimento de

execução (se aplicável), e tipo de extensão o responsável pela execução eacompanhamento dos ensaios não destrutivos e outros testes aplicáveis, bem como aaplicação dos pontos de retenção antes ou ap6s o passe de raiz, a cada camada, antes ouap6s tratamento térmico.

ANEXO -4Exemplo de formulário de - Instrução de Execução e Inspeção da Soldagem - (lEIS). '

Referência Bibliografia 2FBTS '. RevisAo 04 Fev, 200917

Page 331: CURSO INSPETOR SOLDAGEM N1.pdf

P~TllUSCONSULTORIA, EM

CONTR.OLE DA QUALIDADE

CONSULTORIA - TREINAMENTO - INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOlDAGEM NíVEL 1

MÓDULO 09 - DOCUMENTOS TÉCNICOS

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Referência Bibliografia FBTS - Revisão 04 Fev. 200918

Page 332: CURSO INSPETOR SOLDAGEM N1.pdf

CONSUl. TORIA - TREINAMENTO -INSPEÇÃOCURSO INSPE1:0R DE SOLDAGEM NivEl1

MÓDULO o9....:.DoCUMENTOSTÉCNICOSPURUSCONSUt.TOR1A eM

CO'MTRQLE OI.QUAliDADE

2.5- RELAÇÃO DE SOLDADORES E OPERADORES DE SOLDAGEM QUALIFICADOS (RSOQ)A RSOQ é O documento utilizado para se certificar que somente pessoal devidamente qualificado,encontra-se soldando na obra.

Este documento estabelece todas as variáveis da qualificação obtida pelo profissional de soldageme suas respectivas tolerãncias em função da norma de qualificação aplicável.

Deve ser emitida uma RSOQ para cada norma de qualificação aplicável no empreendimento.Cada qualificação de um determinado soldador ou operador de soldagem deve ser transcritoseparadamente na RSOQ.

A RSOQ deve conter, no mlnimo, as seguintes informações, a saber:

(a) Identificação da norma de qualificação aplicável; ,(b) Nome e código de identificação (slnete) do soldador ou operador de soldagem qualificado;(c) Numero do certificado de qualificação de soldador ou operador de soldagem; .(d) Todas as variáveis essenciais aplicáveis com as faixas qualificadas.

ANEXO-5Exemplo de formulário: Relação de Soldadores e Operadores de soldagem qualificados - (RSOQ).

Referência Bibliografia FBTS' - Revisllo 04 Fev. 200919

Page 333: CURSO INSPETOR SOLDAGEM N1.pdf

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P~TltUSCONSUI.. TORIA EM

CONTROt.E nA QUALIDADE

CONSUlTORIA- TREINAMENTO - INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOlDAGEM NíVEL 1

MÓDULO 09 - DOCUMENTOS TÉCNICOS

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Referência Bibliografia FBTS - Revisão 04 Fev. 200920

Page 334: CURSO INSPETOR SOLDAGEM N1.pdf

CONSULTORIA - TREINAMENTO -INSPEÇÃOCURSO INSPET.f~~,.t>ESOLDAGEM NíVEL 1

MÓDULO 09 ",:i:ÔOCUMENTOSTÉCNICOSPe'RUSCONSUL TORlAlM

CO'NTROLE :DA QUAliDADE

2.6- CONTROLE DE DESEMPENHO DE SOLDADORES E OPERADORES DE SOLDAGEM(COSO):

o COSO é o documento utilizado para se controlar o desempenho dos soldadores e operadores desoldagem qualificados, garantindo o nível de qualidade esperado para o empreendimento. OCOSO deve ser emitido a intervalos de tempo estabelecidos segundo as normas do projeto, defabricação e de montagem do equipamento ou estrutura, ou de documentos contratuais.Oevem ser elaborados dois controles individuais: um por ensaios radiográficos e outro por ensaiode ultra-som.

O COSO deve conter, no mínimo, as seguintes informações, a saber:

(a) Código de identificação (sinete) do soldador ou do operador de soldagem;(b) Em se tratando de ensaio radiográfico, o total de filmes realizados no período determinado:(c) Em se tratando de ensaio por ultra-som, o comprimento total inspecionado no período

determinado;(d) Em se tratando de ensaio radiográfico, o total de filmes reprovados o perlodo determinado;(e) Em se tratando de ensaio por ultra-som, o comprimento total reprovado no período

determinado;(f) Percentagem de reprovação;(g) Valores acumulados até a data de emissão do COSO;

A desqualificação de um determinado soldador ou operador de soldagem fica a cargo do Indiceestabelecido pela sistemática definida em documentos contratuais.

Esta desqualificação se fará, exclusivamente, para o processo no qual o profissional demonstrou,não ter habilidade suficiente para a realização de soldas satisfatórias.

A requalificação deste profissional devera ser realizada em conformidade com os requisitosestabelecidos em procedimentos ou normas técnicas·aplicáveis.

EXEMPLO -6Exemplo de formulário: Controle de Oesempenho de Soldadores/Operadores de Soldagem -(COSO)

.Referência BibliografiaFBTS .~Revisão 04 Fev. 200921

Page 335: CURSO INSPETOR SOLDAGEM N1.pdf

P'-:'TlUISCONSUI.. TORIAEM

CONTROl.E DA QUALIDADE

CONSULTORIA ~TREINAMENTO - INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOLDAGEM NíVEL 1

MÓDULO 09 - DOCUMENTOS TÉCNICOS

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CONTROLE DE DESEMPENHO DE SOLDADORES E OPERADORES DE SOLDAGEM

C.C.:

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DI!REPAROSDAOBRA

DATA:

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Referência Bibliografia FBTS - Revisão 04 Fev. 200922

Page 336: CURSO INSPETOR SOLDAGEM N1.pdf

CONSUL TORIA •...TREINAMENTO -INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOLOAGEM NfvEL 1

MÓDULO 09 J"BÔCUMENTOS TÉCNICOSP':.TRUSCONSULTORIA EM

CONTROLE DA <;lIJAUDADE

CONTROLE DE DESEMPENHO DEN° 009

~SOLDADORESIOPERADORESDE SOLDAGEM I Data ,FOlha '

RADIOGRAFiA EIOU ULTRA-SOMI!!!'! 22102198 111--.r .•..._ Semana 15102198 a 211021911 Acumulado

Radiografias Repro~'8das % Radiosrafias Reprovadas % 'Yo 065.N"do Tiradas Tuadas lllItaior atualizado

soldadorl Comprimento Comprim.%

Comprimento Comprim. 0/0 0/0()peIacIor Inspecionado Aberto Inspeciooacio AbertoUltni-som(mm) (mm) UIUa-Som (mm) (mm) Anterior Atuahzadas

P-002 lO 2 20 136 5 2,4 3,7 RAD

P-003 28 5 17,8 232 15 4,9 6,5 RAD

P'{)18 5 O O 405 3 0,7 0,7 RAD

P.{)J9 18 3 16.6 38 6 15,0 15,7 RAD

P-020 O O O 321 4 1.2 1.2 RAD

P-020 3840 130 3,38 3840 130 O 3,38 OS

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Referência Bibliografia FBTS - RevisAo 04 Fev. 200923

Page 337: CURSO INSPETOR SOLDAGEM N1.pdf

Referência Bibliografia FBTS • Revisão 04 Fev. 200924

~P~TltUSCONSULTORtA EM

CONTR.OU.: DA QlJAI.JOADf.

CONSUl TORIA - TREINAMENTO - INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOlDAGEM NíVEL 1

MÓDULO 09 - DOCUMENTOS TÉCNICOS

3- UTILIZAÇÃO DADOCUMENTAÇÃO DE SOLQAGEMPara verificarmos se determinado soldador encontra-se qualificado para soldar determinada obra,teremos ter em mãos a "Relação de Soldadores e Operadores Qualificados".

Pela a análise das variáveis de sua qualificação, em relação às características da solda a serrealizada, saberemos se o mesmo é ou não indicado para a realização desta soldagem.

Exemplo:

Com base na "Relação de soldadores e operados qualificados", apresentada na pagina 20, vamosverificar se o soldador C1 estaria qualificado para soldar uma obra com as características descritasa seguir:

SINETE A3 C1PROCESSO TIG ELETRODO REVESTIDO

MATERIAL DE BASEASTM A 312 - TP 304 (P ASTM A 312 - TP 304 (PNUMBER 8) NUMBER 8)

ESPESSURA DA PEÇA 19,0 mm 19.0 mmESPESSURA DO

9,Omm 10,0 mmDEPÓSITODIAMETRO DA PEÇA 168,3 mm 168,3 mmPOSiÇÃO DA JUNTA 5G 5GPROGRESSÃO ASCENDENTE ASCENDENTEMETAL DE ADiÇÃO ER 304L (F NUMBER 6) E 304L - 16 (F NUMBER 5)GAS DE PROTEÇÃO ARGONIO NÃO APLlCAVELGAS DE PURGA ARGONIO NÃO APLlCAVELCORRENTE E CONTINUA POLARIDADE CONTINUA POLARIDADEPOLARIDADE DIRETA INVERSACOBRE-JUNTA BACKING DE GAS SIMTIPO DE

NÃO APLICÁVEL NÃO APLICÁVELTRANSFER~NCIA

Pela analise das variáveis das qualificações do soldador C1, podemos concluir que o mesmo nãose encontra qualificado para a POSIÇAO DE SOLDAGEM em questão, ou seja:

As posições da junta requerida para a obra 5G, neste caso têm as posições de soldagem PLANA,VERTICAL e SOBRE-CABEÇA, verificando na "Relação de soldadores e operadoresqualificados", observamos. que o soldador em questão, somente se encontra qualificado para asoldagem nas posições PLANA e HORIZONTAL, não estando apto a realizar esta soldagem.

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CONSULTORIA - TREINAMENTO -INSPEÇÃOCURSO INSPETOR OESOlDAGEM NíVEL 1

MÓDULO 09 ..,.ÔOCUMENTOS TÉCNICOSP':.TRUSCONSULTORIA eM

CONTROLE DA QlJALJDADE

NOTA IMPORTANTE:Todos os itens descritos para osoldadorêmquestão devem ser analisados e, aqueles quenão estiverem de acordo com o especificado devem ser considerados REPROVADOS ejustificados.

Como um segundo exemplo, vamos analisar se o soldador A3 estaria qualificado para soldar umaobra com as mesmas características:

Pela analise das variáveis das quaiificações do soldador A3. podemos concluir que o mesmo nãose encontra qualificado para as ESPESSURAS DE DEPOSITO em questão, ou seja:

A Espessura de deposito requerida para esta soldagem de 9,0 mm.

Consultando a "relação de soldadores e operadores qualificados", observamos que o mesmosomente encontra-se apto a realizar soldagens com espessuras de deposito menores ou iguais a7,82.

4- CONTROLE DE DESEMPENHOPara a elaboração do "controle de desempenho do soldador e operadores de soldagem" para umadeterminada semana, teremos que ter em mãos os seguintes documentos técnicos:

l'Relatórios de inspeção Radiográficas elou por Ultra-Som.

Estes devem abordar todas as inspeções realizadas no período em questão

2' Controles de desempenho de soldadores e operado res de soldagem.

Este deve atender a semana.' imediatamente anterior, ao período que se pretende calcular, deforma a obtermos o total acumulado dos índlces reals da obra,para o per iodo.

NOTA IMPORTANTE:Observar que para cada tipo de inspeção (radiográfica ou ultra-som), devera ser elaboradoum controle específico.

Referência Bibliografia FBTS - Revisl!io 04 Fev. 200925

Page 339: CURSO INSPETOR SOLDAGEM N1.pdf
Page 340: CURSO INSPETOR SOLDAGEM N1.pdf

CONSULTORIA - TREINAMENTO ~INs'PEÇÃOCURSO INSPETOR IJe:SOlOAGEM NíVEL 1

M6oUL010- M~fÂCÜRGiÀDÁSOLOAGEM

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DA.' . '.'SOLIl.AGEM

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Page 341: CURSO INSPETOR SOLDAGEM N1.pdf
Page 342: CURSO INSPETOR SOLDAGEM N1.pdf

CONSULTORIA - TREINAMENTO - INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DESOLDAGEM NíVEL·1MÓDULO 10 - METALURGIA DA SOLDAGEM

P~TRUSCONSULTORIA EM

CONTR(,)l.f DA QUAL tOADf:

íNDICE PÁGINAS

METALURGIA DA SOLDAGEM 01/40

1- SISTEMA CRISTALINO 01/022- LIGAS METÁLICAS 02/033- DIFUSÃO 03/034- NUCLEAÇÃO E CRESCIMENTO DE GRÃOS 03/045- DIAGRAMA DE FASE FERRO F3C 04/066- CURVAS DE TEMPERATURA - TRANSFORMAÇÃO - TEMPO (TTT) 06/087- CURVAS DE RESFRIAMENTO CONTINUO - CCT (CONTINUOS COOLlNG

TRANSFORMATION) 08/098- ASPECTOS TÉRMICOS DA SOLDAGEM 09/139- ZONA FUNDIDA - TRANSFORMAÇCES ASSOCIADAS A FUSÃO 14/1610- SOLIDIFICAÇÃO DA ZONA FUNDIDA 16/1911- PREAQUECIMENTO 19/2012- PÓS-AQUECIMENTO 20/2013- FISSURAÇÃO PELO HIDROG~NIOOU FISSURAÇÃO A FRIO 20/2414- FISSURAÇÃO LAMELAR 24/2415- FISSURAÇÃO A QUENTE 24/2616- TENSCES RESIDUAIS E DEFORMAÇCES EM SOLDAGEM 26/2917- TRATAMENTO TÉRMICO . 29/3118- PARTICULARIDADES INERENTES AOS AÇOS CARBONO 31/3319- PARTICULARIDADES INERENTES AOS AÇOS DE BAIXO E MEDIA

LIGA 33/3520- PARTICULARIDADES INERENTES AOSAÇOS DE ALTA LIGA 35/39

Referência Bibliográfica FBTS - Revisão 04 Fev. 2009

Page 343: CURSO INSPETOR SOLDAGEM N1.pdf
Page 344: CURSO INSPETOR SOLDAGEM N1.pdf

CONSULTORIA - TREINAMENTO - INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOLDAGEM N1

MÓDULO 10 - METAI..URGIADA SOLDAGEMP~TRUSCONSULTORIA !)li

CONTROLE DA QUALIDADE

METALURGIA DA $OLDAGEM

CONCEITOA soldagem envolve muitos fenômenos metalúrgicos como, por exemplo, fusão, solidificação,transformações no estado sólido, deformações causadas pelo calor e tensões de contração, quepodem causar muitos problemas práticos. Os problemas podem ser evitados ou resolvidosaplicando-se princípios metalúrgicos apropriados ao processo de soldagem.

NOTA IMPORTANTE:As partes do texto da apostila assinaladas com barras verticaisNÂO são exigências para o Inspetor de Soldagem Nível 1 e, portanto,não serão cobrados nas provas do curso e provas do exame dequalificação.

1. SISTEMA CRISTALINOOs metais no estado sólido apresentam estrutura cristalin.a isto é, os átomos que o constituem sãodispostos de uma '!!aceira organizada e pliriódica..Existe, assim, uma disposição típica dos átomosque, se reproduzindo, constitui a estrutura cristalina de um dado rnetal. Esta disposição típicachama-se célula unitária.

Nos modelos de estudo da estrutura cristalina dos metais, considerando-se os átomos comoesferas, os átomos vibram em torno de suas posições de equilíbrio, definidas pela célula unitária. Avibração dos átomos é função da temperatura e será tanto maior quanto maior for à temperaturado metal.

Existem três modelos principais pelos quais os átomos de um metal se ordenam:

1.1 - SISTEMA CRISTALINO CÚBICO DE CORPO CENTRADO (CCC)Como podemos observar na Figura 1, o cubo possui oito átomos dispostos nos vértices e um no

centro. Como exemplo de metais que apresentam este sistema cristalino, pode-se citar o Ferro àtemperatura ambiente, o Titânio a altas temperaturas e o Cromo em qualquer temperatura.

Figura 1 - Célula Unitária do Sistema Cristalino cúbico de Corpo Centrado (CCC)

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.•Referência Bibliográfica FBTS - Revisão 04 Fev. 2009

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Page 345: CURSO INSPETOR SOLDAGEM N1.pdf

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CONSULTORIA - TREINAMENTO - INSPEÇÃOCURSO INSPETORDESOLDAGEM N1

MÓDULO 10- METALURGIA DA SOLDAGEMP~TRUSC.ONSUl TORIA EM

CONTROLE DA QUAllOAOf:

1.2 - SISTEMA CRISTALINO CÚBICO DE FACE CENTRADA (CFC)Como podemos observar na Figura 2, o cubo possui oito átomos dispostos nos vértices e seisátomos dispostos no centro das faces. Como exemplo de metais que apresentam este sistemacristalino, pode-se citar o Níquel, o Alumínio e o Cobre.

Figura 2 - Célula Unitária do Sistema Cúbico de Corpo Centrado (CFC)

Número de átomos porcélula unitária = 4

1 1[ftx 8) + fíx 6) '" 4]

As células unitárias dos metais deste sistema cristalino (CFC) possuem maior numero de planos demaior densidade atômica que os metais CCC. Pelo fato das deformações plásticas se darempreferencialmente nos planos de maior densidade atômica, os metais do sistema cristalino CFCpossuem maior tenacidade que os metais do sistema CCC.

1.3 - SISTEMA CRISTALINO HEXAGONAL COMPACTO (HC)Como podemos observar na Figura 3, este sistema cristalino possui doze átomos dispostos nosvértices e cinco átomos alternados, dispostos no centro de algumas faces.

Figura 3 - Célula Unitária do Reticulado Hexagonal compacto {HC)

Número de átomos porcélula unitária = 6

1 1[(trX 12) +2'x 2) + (1 x 3) '" 6]

-

Como exemplo de metais que apresentam este sistema cristalino, pode-se citar o Cobalto, oMagnésio e o Zinco.

Referência Bibliográfica FBTS - Revisão 04 Fev. 2009

2

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CONSULTORIA - TREINAMENTO -INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOLDAGEMN1

MÓDULO 10 - METALURGIA DASOLDAGEMP~RUSCONSULTORtAEM

CONTROU: DA QUALlDAOE

2. LIGAS METÁLICASA estrutura cristalina (rede) de um metal puro é,teoricamente, uniforme em todas as direções. Amedida que existam impurezas ou átomos de natureza diferente do metal puro, como por exemplo,carbono, hidrogênio e o oxigênio com relação aos átomos de ferro, estes se dispõem na regiãointersticial dos átomos de ferro, constituindo o que se chama solução sólida intersticial. Se,entretanto, os átomos de natureza diferente forem de dimensões semelhantes aos átomos dometal puro, estes vão deslocar os átomos de metal puro de seus lugares originais, constituindo oque se chama solução sólida~stant.Tcf1. Conforme figura a seguir:

'Suo.,c:;.níU().A-.lt!0

Figura 4 (a) 4

Solução Sólida Intersticial

Em algumas ligas metálicas encontram-se átomos tanto em solução sólida intersticial com emsolução sólida substitucional.

A conseqüência da introdução de átomos de natureza diferente na estrutura cristalina do metalpuro é a distorção de estrutura cristalina. Se a distorção da rede tornar mais difícil o deslizamentodos planos, pode-se dizer que o metal está mais resistente. Este é o principal mecanismoresponsável pelo aumento da resistência do aço pela adição de elementos de liga.

3. DIFUSÃOO aumento da temperatura de um metal ou liga metálica no estado sólido, implica em uma maiorvibração dos átomos em tomo de sua posição de equilíbrio. Esta vibração proporcional àpossibilidade de uma movimentação atômica no estado sólido, ao que se chama de Difusão e estaserá tanto maior quanto maior for à temperatura. Cada átomo, portanto, pode se deslocar de suaposição inicial de equilíbrio por meiode vários mecanismos como, por exemplo, a troca de posiçãocom outro átomo. .

A difusão tem particular importância quando átomos de elementos de liga são segregados emcerta região de um material que foi submetido, por exemplo, a resfriarnentorápido. Aquecendo-seo material a temperaturas adequadas haverá a movimentação dos átomos segregados de forma ase espalharem mais uniformemente ao longo da liga, permitindo assim propriedades maishomogêneas. Um exemplo em que isto ocorre é na soldagem de certos aços inoxidáveisausteniticos. A temperatura alcançada na zona afetada termicamente, por ocasião da soldagem,induz a formação de um composto de carbono e cromo (Cr23C6). Isto impede que átomos de Crfiquem em solução sólida na matriz de Fe, deixando a zona afetada termicamente vulnerável àcorrosão. A difusão pode ser usada para compensar este problema. No caso da junta soldada serconvenientemente aquecida, os átomos de Cr se movimentará de forma a ocupar posições nointerior dos grãos. Isto restaura a capacidade da zona afetada termicamente de resistir à corrosão.

ReferênciaBibliográfica FBTS - Revisão 04 Fev. 2009

3

Page 347: CURSO INSPETOR SOLDAGEM N1.pdf

CONSUL TORIA - TREINAMENTO - INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOLDAGEM N1

MÓDULO 10 - METALURGIA DA SOLDAGEM

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P~TRUSCONSULTORIA EM

C;ONTROlE DA QUALIDADE

4. NUCLEAÇÃO E CRESCIMENTO DE GRÃosNo estado líquido os átomos que constituem os metais não se dispõem de forma ordenada, isto é,não possuem estrutura cristalina que, como já foi visto, .é uma característica dos metais no estadosólido. Quando um metal no estado líquido, em um processo de resfriamento lento e contínuo,atinge a temperatura de solidificação, algumas partículas sólidas, chamadas de núcleos, começama se formar. Como a temperatura continua a diminuir; os núcleos formados crescem e novosnúcleos são formados. O crescimento de cada núcleo individualmente gera partículas sólidasdenominadas de grãos, conforme a figura 5.

Figura 5 - Nucleação e Crescimento de Grãos

Iolde

GrIo sólidoMolde

Gfio sblldo

contorno dem.

Moldl

_I Forrnaçlo iniciai dosnUÇl80S

bl Continuaçlo diIOlidiflCSÇfo

c) Soli<lificaçlo completada

Todos os grãos têm a mesma estrutura cristalina e o mesmo espaçamento atômico. Entretanto,como cada grão cresce de forma independente, a orientação dos planos de cada sistemacristalino, isto é de cada grão, é diferente. Portanto, os contornos de grão são regiões onde aordenação dos átomos é abruptamente desfeita. Como conseqüência da desordem dos átomos, osmetais se comportam freqüentemente de modo diferente nos contornos de grão.

O arranjo e o tamanho dos grãos e as fases presentes em uma liga constituem o que se chama demicroestrutura que é responsável pelas propriedades físicas e mecânicas da liga. A microestruturaé afetada pela composição química e pelo ciclo térmico imposto à liga.

Muitas das propriedades das ligas metálicas em alta e baixa temperatura são regidas petoscontornos dos grãos. Nestas regiões, os átomos não estão ordenados, existindo vazios quepermitem mais facilmente a movimentação atômica. Devido a isto, a difusão ocorre, em geral, maisrapidamente nos, contornos que no centro dos grãos. Em decorrência, as impurezas segregam noscontornos dos grãos, podendo formar fases que alterarão, desfavoravelmente, as propriedades domaterial como, por exemplo, a redução de ductilidade ou aumento à susceptibilidade à trincadurante a soldagem ou tratamento térmico.

Um dos efeitos do tamanho do grão é influenciar na resistência dos materiais. Na temperaturaambiente, quanto menor o tamanho do grão maior a resistência dos materiais, e, em altastemperaturas quanto menor o tamanho do grão, menor a resistência. Disto resulta que materiais degranulação fina comportam-se melhorem baixa temperatura e materiais de granulação grosseiraem altas temperaturas. Por esse motivo, as estruturas dos metais e ligas são freqüentementeclassificadas de acordo com o tamanho do grão.

Referência Bibliográfica FBTS - Revisão 04 Fev. 2009

-

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CONSULTORIA - TREINAMENTO -INSPEÇÃOCURSO INSP.El'OR DE SOLDAGEM N1

MÓDULO 10 -METALURGIA DA SOLDAGEMP~TRUSCONSULTORJAEM

CONTROlE DA QUALIDADE

5. DIAGRAMA DE FASE FERRO - F3CO ferro puro solidifica-se a 1535 'C em Um sistema cristalino CCC, chamado ferro delta. A 1390 'Co sistema CCC transforme-se em CFC sendo conhecido como ferro gama. A estrutura CFCpermanece até a temperatura de 91 O'C quando volta a ser CCC, sendo então denominado de ferroalfa.

Chama-se de aço, fundamentalmente, uma liga de ferro-carbono com menos que 2% de C. Nosaços, a solução sólida de carbono em ferro delta chama-se de Ferrita Delta, a solução sólida decarbono em ferro gama chama-se de Austenita e a solução sólida de carbono em ferro alfa chama-se Ferrita Alfa ou simplesmente Ferrita. A presença de carbono, assim como de outros elementosde liga, altera as temperaturas de mudança de fase, que são modificadas a cada composiçãoquímica. Os diagramas de fase utilizados em Metalurgia apresentam as fases em equilíbrio a umadada temperatura e a pressão atmosférica normal.

O equilíbrio quase é o estável, isto é, a fase apresentada é a mais estável. O diagrama Fe-Fe3 Cserá estudado entre O%C a 6,7%C. A composição de 6,7%C corresponde ao composto Fe3 Cchamado de Cementita. Deve-se observar que a Cementita não representa a fase mais estável. Afase mais estável seria a Grafita. Como, porém, a decomposição da Cementita em Grafita é muitolenta o diagrama Fe-Fe3 C é para efeitos práticos mais úteis e preciso. Supondo-se um processode resfriamento lento e contínuo, os aspectos mais hnportantes de transformação de fase no açocarbono são abordados a seguir. A figura 6 apresenta o diagrama de equilíbrio Fe-Fe3C.

Figura 6 - Diagrama de Equilíbrio Fe-Fe3C1600

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CARBONO, PORCENTAGEM EM PESO

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Referência Bibliográfica FBTS ~ Revisão 04 Fev. 2009

5

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CONTROLE DA QUAlIDADE

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CONSULTORIA - TREINAMENTO - INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOLDAGEM N1

MÓDULO 10 - METALURGIA DA SOLDAGEM

• Transformacão de Ferrita Delta em Austenita - Esta transformação do sistema cristalino,que no ferro puro ocorre a 1390 'C pode ocorrer nos aços a uma temperatura máxima de1492°C, com o aumento de teor de carbono.

• Transformacão de Austenita em Ferrita - No ferro puro, esta transformação de sistemacristalino (CFC para CCC) ocorre a 91OooC.Entretanto, no aço, devido ao elemento de ligacarbono, a transformação ocorre na faixa de temperatura entre A3 e A1' conforme pode serobservado na figura 5. O limite superior quecorresponde a A3 varia de 910°C a 723°C. Porexemplo, o limite superior para um aço carbono com 0,10 % de Carbono é de 810°C,enquanto que para um aço carbono com 0,5% de carbono é de 775°C.

• Transformacão de Austenita em Ferrita e Cementita - A transformação de Austenita emFerrita e Cementita ocorre à temperatura de 723°C, que corresponde à linha A1'independente do teor de carbono. Esta temperatura é conhecida como temperaturaeutetóide. A liga com 0,8% de carbono é chamada eutetóide, composta essencialmente dePerlita (Ferrita e Cementita). Abaixo de 0,8% de carbono chamam-se hipoeutetóide e entre0,8% a 2% de carbono chama-se hipereutetóide.

• Transformacão de Austenita em Cementita - Esta transformação ocorre no aço na faixa detemperatura entre Acm e A1' variando com o teor de carbono. O limite superior quecorresponderá a Acmvaria de 1147°C a 723°C. Por exemplo, o limite superior para um açocarbono com 2% de carbono é de 1147°C, enquanto que para um aço carbono com 0,8%de carbono é de 723°C. Deve-se observar que a Austenita pode dissolver até 2% decarbono em solução sólida. Entretanto, a Ferrita pode dissolver no máximo O, 025% decarbono. Como abaixo de A1' toda a Austenita se transforma; o carbono precipitado, isto é,que não ficou dissolvido na Ferrita, se combina com o ferro formando um compostointermetálico denominado de Cementita (Fe3C), A Cementita contém cerca de 6,67% decarbono e se precipita em lamelas nos grãos de Ferrita. Estes grãos são chamados dePerlita.

É preciso observar que as transformações apresentadas no diagrama Fe-Fe3C se processamquando a velocidade de resfriamento é muito baixa, isto é, as transformações se processamlentamente. Quando um resfriamento rápido de material com microestrutura austenítica pode-seobter uma fase supersaturada em carbono chamada de martensita.A martensita é uma fase meta-estável formada durante o resfriamento rápido a partir da austenita.Chama-se de têmpera ao resfriamento rápido que permite a formação da martensita.

6. CURVAS DE TEMPERATURA - TRANSFORMAÇÃO - TEMPO (TTT)6.1 - APRESENTAÇÃO DAS CURVAS TTTO diagrama de fase Fe-Fe3C, embora seja de grande utilidade, não fornece informações acerca datransformação da austenita em condições diferentes das condições de equilíbrio. Por exemplo,com o diagrama Fe-Fe3C não se tem informações acerca das velocidades de resfriamentonecessárias para temperar o material ou a que temperatura se dá esta transformação.

Uma maneira de se obter estes dados é através da utilização de um diagrama de transformaçãoisotérmica ou diagrama TTT (ver figura 7), que é obtido pelo resfriamento da austenita atemperaturas constantes e sua transformação determinada ao longo do tempo.

Referência Bibliográfica FBTS - Revisão 04 Fev. 2009

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MÓDULO 10 - METALURGIA DA SOLDAGEM">

P~TRUSCONSiJLTORIA EM

CONTROLE DA QUAUDAOE

Figura 7 - Diagrama TTT- Aço Carbono O,8%C

723"C

Perli~ Grossa

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400

300

200

100

TEMPO(E.cal. Logarlcrnica'

o exame desta curva para o aço com O,8%deC revela o seguinte:

• A linha horizontal, na parte superior do diagrama, representa a temperatura eutetóide, istoé, a linha A1 à temperatura de 7230°C; .

• A linha I indica o tempo necessário, em função da temperatura, para que a transformaçãoda austenita em perlita se inicie;

• A linha F indica o tempo necessário, em função da temperatura para que a transformaçãoda austenita em perlita se complete;

• A transformação demora em se iniciar e sê completar.' à temperatura logo abaixo da critica;em outras palavras, a velocidade de transformação é baixa inicialmente;

• O tempo para a transformação se iniciar e se completar é cada vez menor à" medida' quedecresce a temperatura, até que, no ponto P, tem-se o mais rápido inicio detransformação;

• Abaixo do ponto P, aumenta novamente o tempo para que a transformação se inicie aomesmo tempo em que a velocidade de transformação decresce;

• Finalmente, à temperatura aproximadamente de 2000 C, a linha Mi e mais abaixo a linhaMf, indicam. o aparecimento de martensita, a qual tem lugar instantaneamente,independente, portanto, do tempo. Assim, a cerca de 2000 C, a martensita aparece, empercentagens crescentes a partir de Mi, até construir, à temperatura correspondente a Mf,a totalidade do produto de transformação. .

Referêricia BibliográfICa FBTS. Revisão 04 Fev.2009 .

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MÓDULO 10 - METALURGIA DA SOLDAGEM

Os constituintes resultantes da transformação da austenita nas diferentes faixas de temperaturaaparecem na seguinte seqüência:

(a) Logo abaixo de A 1, zona em que a velocidade de transformação é muito baixa, forma-se aperlita grossa, que possui lamelas largas e baixa dureza;

(b) A medida que a temperatura cai, na proximidade do ponto P, a perlita que se forma adquirelamelas cada vez mais finas e é chamada de perlita fina;

(c) Entre o ponto P e o inicio de formação da martensita, novamente há necessidade de umtempo mais longo para a transformação da austenita. Nesta faixa de temperatura o produtode transformação resultante varia de aspecto, desde um agregado de ferrita em forma depena e carboneto de ferro muito fino, até um constituinte em forma de agulhas. Todasessas estruturas são designadas por bainita. A bainita tem maior dureza que a perlita fina.

Deve-se observar que para cada aço, isto é, para aços de diferentes composições, existem curvasTTT diferentes. Outra limitação é que o diagrama é levantado a partir de transformaçõesisotérmicas.

6.2 - FATORES QUE INFLUENCIAM A POSiÇÃO DAS CURVAS TTTA posição da curva TTT é influenciada pelos seguintes fatores:

• Teor de carbono - quanto maior o teor de C, até a percentagem de 0,8%, mais para adireita ficará deslocada a curva TTT.

• Teor de elementos de liga - quanto maior os teores de elementos de liga, com exceção doCo, mais para a direita ficará deslocada a curva TTT.

• Tamanho de grão e homogeneização da austenita - quanto maior tamanho de grão daaustenita e quanto mais homogêneo for o grão, mais deslocada para a direita ficará acurva TIT.

A conseqüência mais importante do deslocamento da curva TTT para a direita consiste na maiorfacilidade de se obter a estrutura martensítica.Diz-se que um aço A é mais temperável que um aço B, quando a curva TIT de A, está deslocadopara a direita em relação à curva TTT de B, isto é, com menores velocidades de resfriamento seatinge a estrutura martensítica em A.

7. CURVAS DE RESFRIAMENTO CONTíNUO - CCT (CONTINUOS COOLLlNGTRANSFORMATION)

7.1 - CURVAS CCTAs informações dadas pelos diagramas TTT não se aplicam integralmente às condições desoldagem, devido as suas condições particulares de distribuições de energia e temperaturaselevadas no processo. A figura 8 mostra o diagrama CCT para o aço SAE 1050, sua análise é feitada mesma forma que no caso anterior.

Referência Bibliográfica FBTS - Revisão 04 Fev. 2009

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MÓDULO 10 - METALURGIA DA SOLDAGEMP~RUSr.:ONSlJLTOR.lA EM

CONTROLE DA QUALIDADE

Figura 8 - Diagrama CCT - Aço SAE 1050, austenlzado A 850°C por 30 mino

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7.2 - FATORES QUE INFLUENCIAM APOSiÇÃO DAS CURVAS CCTA posição da curva CCT é influenciada pelos mesmos fatores e maneiras expostos acima e, alémdo .mais, processos de soldagem com maior aporte de calor e maior extensão da curva derepartição térmica aumentam o tamanho de grão, com conseqüente deslocamento das curvas para. 1 rJ\a direita. (j) 5 0-.)

8. ASPECTOS TÉRMICOS DA SOLDAGEM8.1 - ENERGIA DE SOLDAGEMO conceito de energia de soldagem é muito importante no estudo do aspecto térmico da soldagem.Define-se a energia de soldagem como a razão entre a quantidade de energia dispendida nasoldagem e a velocidade de avanço da poça de fusão. A velocidade de avanço axprlrne ocomprimento de solda executado em cada passe na unidade de tempo.

E = f x V x I (SoldagemaArco Elétrico)-VOnde:E - (energia de soldagem Joule/milímetro)f - eficiência de transmissão de calor (%)V - tensão (volt)I - corrente (ampére)v - velocidade de avanço (milimetrolsegundo)

E=fx P--V

(Soldagem a Gás)

Onde:E - energia de soldagem üoule/milimetro)f - eficiência de transmissão de calor (%) .P - potência dispendida pela fonte de calor na soldaqem (watt)V - velocidade de avanço (milimetro/segundo)

Refetêilêia Bibliográfica FBTS - RevisAo 04 Fev. 2009

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MÓDULO 10 - METALURGIA DA SOLDAGEM

A energia de soldagem é característica do processo de soldagem empregado. O processoEletroescória, por exemplo, possui elevada energia de soldagem, visto que a velocidade dedeslocamento da poça de fusão é muito lenta.

8.2 - CICLO TÉRMICO E REPARTiÇÃO TÉRMICAConsidere um ponto da junta soldada, definido pela sua distancia ao centro da solda e pela suaposição em relação à espessura. O calor da operação de soldagem provoca, neste ponto,variações de temperatura como indica a figura 9. '.

Figura 9 - Ciclo Térmico no Ponto A

TEMPOCt)

A variação de temperatura em função do tempo, 8 = f(t) num determinado ponto da junta soldada éo ciclo térmico no ponto considerado. A curva permite a determinação de:

9m- temperatura máxima atingidatp - tempo de permanência acima de uma certa temperatura, por exemplo: 8e

Ve - velocidade de resfriamento à temperatura 8t, - tempo de resfriamento entre as temperaturas 81 e 82

Analisando todos os pontos, é possível se obter as temperaturas máximas atingidas em função dadistancia ao centro da solda 8m= f(x) (figura 10). Esta função é a repartição térmica para a retaconsiderada (no centro da solda). Estabelecido o regime de soldagem, a repartição térmicamantém a sua forma ao longo do cordão de solda.

Figura 10 - Repartição TérmicaT •••• RATURA IIAXIIIA. r•.•• )

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M6oUl010 - METAL.URGIA [)A SOLDAGEM~TRUSCOI$JLTOtlIA ElA

CONTROLE DA QUALIDADE

Com as duas funções, torna-se viável o estudo das transformações metalúrgicas no estado sólidoocorrentes numa junta soldada. O ciclo térmico possibilita a interpretação ou previsão dastransformações, enquanto que a repartição térmica permite determinar a extensão das zonas ondese passam tais fenômenos. As curvas temperatura-tempo levantadas em diversos pontos ao longode uma perpendicular á solda têm a forma da figura11~ À medida que o ponto considerado seafasta da solda, as temperaturas máximas são decrescentes e atingidas com certo atraso. O tempode permanência acima de certa temperatura decresce no mesmo sentido.

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Figura 11 - Ciclos Térmicos em Diversas Distâncias da Solda. \

Teoricamente as velocidades de resfriamento decrescem á medida que a distância x aumenta.Entretanto do ponto de vista prático e para a faixa de temperatura onde ocorrem os fenômenos detêmpera, pode-se considerar a velocidade de resfriamento - ou o tempo de resfriamento- comoconstante em toda extensão da zona afetada termicamente,

8.3 - FATORES DO CICLO TÉRMICOA temperatura máxima e a velocidade de resfriamento, calculadas pelas fórmulas abaixo, são osparâmetros principais do ciclo térmico.

em = ~. x E (1- ~2 ~ •"7 2C >< E" ÃE')'

2nÀ.(O - e )2V••== E o • para peças espessas (t> 40 mm);

27tÀ.C.(e-eote Prv:i _ .~ t~,JLoV", = E

2• para peças finas. r~~ _

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Onde:

em - temperatura máxima atingidaVe - velocidade de resfriamentoC - capacidade térmica volumétricae - base dos logaritmos neparianosE - energia de soldagemt - espessuraa - coeficiente de troca térmica superficial11.- condutibilidade térmica

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MÓDULO 10 - METALURGIA DA SOLDAGEMP~TRUSCONSUl.TORU, EM

C;ONTROLE DA QUALIDADE

x - distância ao centro da solda9 - temperatura na qual se calcula a velocidade de resfriarão90 _ temperatura inicial da peça

Da analise dessas formulas, pode-se concluir que:

• A temperatura máxima .atingida e a velocidade de resfriamento dependem daspropriedades físicas do material que está sendo soldado;

A temperatura máxima atingida varia diretamente com a energia de soldagem, isto é,quanto maior a energia de soldagem maior será a temperatura máxima atingida. Éimportante observar que o aumento da temperatura inicial da peça equivalesimplificadamente, a um aumento da energia de soldagem;

A temperatura máxima atingida varia inversamente com a distância ao centro da solda, istoé, quanto mais afastado da solda estiver o ponto considerado, menor será a temperaturamáxima atingida;

A velocidade de resfriamento varia inversamente com a temperatura inicial da peça queestá sendo soldada, isto é, quanto maior a temperatura inicial da peça, menor a velocidadede resfriamento. A influência da temperatura inicial é mais significativa em peças depequena espessura;

• r.o

A velocidade de resfriamento varia diretamente com a espessura da peça que está sendosoldada, isto é, quanto maior a espessura maior a velocidade de resfriamento. Entretanto,a variação tem um limite. A partir de uma determinada velocidade de resfriamento, pormais que se aumente a espessura, a velocidade de resfriamento não se altera. Avelocidade de resfriamento limite varia com a energia de soldagem (ver figura 12).

Figura 12 -Influência da Energia de Soldagem e da Espessura no Tempo de Resfriamento

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MÓDULO 10- METALURGIA DA SOLDAGEMp~musCONSULTORIA EM

CONTI\OLIE DA QUAUDAOE

• A velocidade de resfriamento varia inversamente com a energia de soldagem, .isto é,quanto menor a energia de soldagem maior a velocidade de resfriamento. A influência daenergia de soldagem na velocidade de resfriamento é maior em espessuras finas.

• A velocidade de resfriamentovaria com a forma geométrica das peças. A figura>13 mostraos coeficientes de correção para a energia de soldagem e a espessura da peça a seremempregados no cálculo da velocidade de resfriamento, em função da geometria das juntas.

Figura 13 - Coeficiente de Correção para a Energia de Soldagem. e Espessura da Peça emFunção das Geométricas das Juntas.

Coeficientes

~d!i~t=sHlde tOileção •• õ

~(nultipli-cação) e) dJ d la) ••

E 112 213 2/3 312 1

t, 1 1 3/2 1

• O processo de soldagem define a energia de soldagem e, portanto, influencia tanto atemperatura máxima como a velocidade de resfriamento.

Deve-se observar que quanto maior é a temperatura máxima atingida, maior é a extensãoda zona afetada termicamente e que quanto menor é a velocidade de resfriamento, menoréa possibilidade de têmpera. ... ... ' .... .

9. ZONA FUNDIDA - TRANSFORMAÇÓES ASSOCIADAS À FUSÃOChama-se de fusão para um determinado metal, a sua passagem do estado sólido para o estadoliquido. Essa transformação se dá com aumento de calor ou energia térmica. Durante a fusão, ometal passa por um processo de aquecimento.

Durante a breve permanência no estado liquido, a solda sofre alterações em sua composiçãoquímica que podem ser atribuídas às seguintes causas:

9.1 - VOLATILIZAÇÃOA perda de metal fundido é considerável, quando a pressão de vapor do metal é elevada natemperatura de soldagem. Se a temperatura de soldagem é próxima do ponto de fusão, as perdassão desprezíveis, como é o caso da soldagem a gás ou TIG de metais considerado volátil como ochumbo e o magnésio. Na soldagem com eletrodo revestido ou MIG, onde a temperatura éelevada, as perdas por volatilização podem ser apreciáveis. Estas perdas, além de acarretaremproblemas de higiene, alteram a composição química da solda. Um bom exemplo é a volatilizaçãodo titânio, que impede o seu uso como elemento estabilizante de soldas de aço inoxidávelaustenítico. O manganês, o ferro, o cromo e o alumínio, se comportam semelhantemente, porém,em menor intensidade. Além da temperatura; a volatilização depende também do tempo depermanência em alta temperatura. Assim, a transferência rápida de metal por pulverização (MIG) émenos favorável à perda do que a transferência por gotas da soldagem com eletrodo revestido.

Referência Bibliográfica FBTS - Revisão <J4Fev. 2009

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MÓDULO 10 - METALURGIA DA SOLDAGEM

9.2 - REAÇÕES QUíMICASAs reações químicas no metal líquido são prejudiciais quando provocam o desprendimento de

gases. A reação entre o óxido de ferro e o carbono do aço (FeO + C -> Fe + CO) tem grandeinfluência na qualidade das soldas. O óxido de ferro pode se formar em virtude do contato dometal líquido com a atmosfera (por exemplo: na raiz de soldas não protegidas) ou do contato comgases ativos (por exemplo: processo MAG).

Os aços efervescentes têm a tendência de renuciar a reação mostrada acima por ocasião dasoldagem, a menos que atuem agentes desoxidantes. Os agentes desoxidantes, possuindo altaafinidade com o oxigênio, têm a função de reagir com o oxigênio, preferencialmente ao carbono,com o produto da reação sendo escorificado. Tem essa função à atmosfera redutora (CO, H2) dasoldagem a gás ou os elementos de adição (manganês, silício, alumínio, etc ... ) presentes norevestimento ou na alma dos eletrodos na soldagem a arco. Na ausência de elementosdesoxidantes e com a solidificação rápida da solda o monóxido de carbono formado pela reaçãoentre o óxido de ferro e o carbono fica retido provocando a porosidade.

Os valores elevados dos limites de escoamento e resistência da zona fundida na soldagem comeletrodo revestido, MIG e arco submerso, são conseqüência da adição de elementos desoxidantes.Quando a adição é exagerada, como pode acontecer na soldagem a arco submerso, os teoreselevados de Mn e Si aumentam a resistência (dureza) das soldas predispondo-as à corrosão sobtensão pelo H2S + H20. Merecem destaque as reações entre escória e metal líquido quepossibilitam a adição de elementos de ligas a partir de ferro-ligas presentes nos revestimentos efluxos. É o caso dos eletrodos revestidos de aço carbono e aços liga que são todos produzidoscom alma de aço carbono efervescentes.

9.3 - ABSORÇÃO DE GASESO metal líquido da solda pode dissolver gases, notadamente o hidrogênio, resultante dadecomposição do vapor d'água no arco elétrico. O vapor d'água provém da umidade absorvidapelos fluxos e eletrodos, da água de cristalização de alguns componentes e dos produtos dacombustão de substâncias orgânicas constitutivas dos revestimentos.

A variação de solubilidade, como indica a figura 14óe a rapidez da solidificação, na soldagem aarco, provocam a super saturação da solda em hidrogênio. Nessa condição, pode ocorrer àfissuração a frio (ou sob cordão). Após o resfriamento, o hidrogênio tende a se liberarespontaneamente. Isto se dá lentamente à temperatura ambiente e bem mais rápida à temperaturaelevada.

Figura 14 - Curvas de Sieverts. Variação da Solubilidade de Hidrogênio com a Temperatura

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Referência Bibliográfica FBTS - Revisão 04 Fev. 2009

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PURUScoN$J.ILTORIA EM

CONTROLE DA QUALlDADE

CONSUL TORIA - TREINAMENTO - INSPEÇÃOCURSO INSJ:'J:TORDE SOLDAGEM N1

MÓDULO 10 - METALURGIA DASOLDAGEM

9.4-DILUIÇÃO Pf\o..n0\f~"';; ~ ~4L P:>rMNAt tor ~\~•..A composição química de~~. não é a mesma que a composição química especificada parao metal de adição depositado, de~o à participação do metal de base na constituição da zonafundida. O coeficiente de diluição ou s1mplesmentediluição indica a participação do metal de basena constituição da zona fundida.

Figura 15 - Diluição.--A

1'-----'.·__d(%). : x 100

Onde:A - área da seção transversal da zona fundidaB - área de participação do metal de base na seção transversal da zona fundidad - diluição

A diluição é função do processo e do procedimento de soldagem. Por exemplo, com eletrodorevestido a diluição é da ordem de 10 a 30%, enquanto que na soldagem a arco submerso podeatingir 80%.

A extrapolação das propriedades dos metais de adição é geralmente comprometida pela diferençade diluição entre a preparação dos corpos de prova de avaliação de propriedades do metal deadição, e as soldas propriamente ditas. Daí a necessidade de simulação e teste do procedimentode soldagem antes da fabricação de equipamentos.

Na soldagem de metais dissimilares, a diluição é um dado indispensável para a previsão dosconstituintes e propriedades da solda. Um exemplo clássico é o emprego do diagrama deSchaeffler na soldagem dos aços inoxidáveis, que será discutido adiante.

10. SOLIDIFICAÇÃO DA ZONA FUNDIDAChama-se de solidificação para um determinado metal, a sua passagem do estado líquido para osólido. Essa transformação se dá com a perda de calor. Durante a solidificação o metal passa porum processo de resfriamento.

10.1 - EPITAXIADurante a solidificação de uma peça fundida, o molde tem a função de um resfriador, nãoinfluenciando a formação da granulação do material, que vai depender principalmente davelocidade de resfriamento e do número de núcleos.

Em soldagem, porém, a estrutura de solidificação se desenvolve como um prolongamento dosgrãos da zona de ligação. Os grãos se solidificam adotando a mesma orientação cristalina e otamanho dos grãos parcialmente fundidos ou não fundidos. Os contornos de grão ultrapassam azona de ligação, assegurando a continuidade metálica ao nível da estrutura cristalina (ver figura16).

Referência Bibliográfica FBTS ~Revisão 04 Fev. 2009

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P~TRUSCONSUl.TORIA EM

CONTROLE DA QUALIDADE

CONSUL TORIA - TREINAMENTO - INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOLDAGEM N1

MÓDULO 10 - METALURGIADA SOLDAGEM

Figura 16 - Influência da Orientação dos Grãos do Metal de Base Sobre a Estrutura deSolidificação da Zona Fundida

A

A - Metal fundido

B - Zona de ligação

C - Zona afetada termicamente

Este comportamento, conhecido como epitaxia, mostra que o tamanho de grão da zona fundidadepende diretamente da granulação da zona afetada termicamente, que por sua vez é grosseiraem virtude do superaquecimento a que é submetida

10.2 - CRESCIMENTO COMPETITIVO DE GRÃOSA partir da orientação, pré-determinada pelo metal de base, os grãos obedecem a um crescimentocompetitivo. Os grãos que dispõem da orientação principal perpendicular às isotermas (curvastraçadas por pontos à mesma temperatura) crescem com maior facilidade que os demais.

Figura 17 - Crescimento Competitivo dos Grãos

Assim, a zona fundida, além da granulação grosseira, tem uma estrutura orientada conforme acurvatura das isotermas e a velocidade da fonte de calor ou, com maior precisão, da relação entrea velocidade de soldagem e a velocidade de solidificação (figura 18).

Referência Bibliográfica FBTS - Revisão 04 Fev. 2009

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MÓDULO 10 - METALURGIA DA SOLDAGEMP~TRUSCONSULTORIA EM

CONTROL.E DA QUALIDADE

Figura 18 - Orientação da Estrutura da Zona Fundida<em Função da Velocidade de Soldagem+\1+ SOLOAGEMRÁPIDA

A granulação grosseira e a orientação da estrutura exercem uma influência marcante sobre aspropriedades mecãnicas da zona fundida. Torna-se mais fácil a propagação da fratura frágil(transgranular), que se constata pela diminuição da tenacidade. A segregação da zona fundidapode ocupar uma posição desfavorável em relação às tensões de contração da solda. Também,descontinuidades do metal de base - por exemplo, à dupla laminação - podem se propagar pelometal fundido em direção à superfície da peça.

É óbvio que essas considerações se referemã soldaqem em um só passe. A regeneraçãoestrutural, conseguida com a soldagem em vários passes, atenua estes inconvenientes.

10.3 - SEGREGAÇÃOO diagrama de equilíbrio mostra que à medida que a solidificação progride, o líquido se enriquece

em impurezas ou elementos de liga (ver figura 19).

Figura 19 - Segregação da Zona Fundida: A = Segregação; B = Propagação de umaSegregação ou defeito pré-existente.

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A segregação de fases de ponto de fusão (ou resistência) mais baixo que a solda é geralmente, acausa da fissuração a quente, como será visto adiante .

. Referência Bibliográfica FBTS -Revisão 04 Fev: 2009'

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MÓDULO 10 - METALURGIA DA SOLDAGEMP~TRUSCONSI.H.TOIHA "Et-i

CONTROlf DA QUAl..lOADE

A zona fundida, com grãos envolvidos por um filme líquido, não tem resistência mecânica suficientepara suportar as tensões de contração da solda. Éçaso, por exemplo, das soldas de aço carbonocom teor de enxofre elevado e do aço inoxidável tipo AISI-347, onde a fase pré-fusível éconstituída de Nb, C e N.

Observe que a estrutura de uma solda de deposição lenta (figura 18), para uma mesma geometriade junta, é mais favorável à segregação. Porém, em uma solda de deposição rápida (figura 18), asegregação e a fissuração a quente podem ocorrer no eixo do cordão, atingindo um grandecomprimento.

10.4 - SEPARAÇÃO DE SUBSTÂNCIAS INSOLÚVEISO metal fundido pode conter substâncias dissolvidas que se separam durante a solidificação. É ocaso, por exemplo, do hidrogênio ou mesmo do monóxido de carbono produzido pela reação docarbono com óxido de ferro. Esses gases podem ser eliminados ou produzir inclusões de aspectoparticular, dependendo da relação entre a velocidade de solidificação e taxa de separação líquidogás.

Figura 20 - Mecanismo de Formação da porosidade

A porosidade vermicular evidencia a orientação de solidificação da solda. Ela ocorre, por exemplo,na soldagem dos aços efervescentes (não desoxidados) ou quando da utilização dos eletrodos debaixo hidrogênio por soldadores não qualificados. Quando a substância insolúvel é um sólido oulíquido, a composição química varia periodicamente resultando na formação de camadas destassegregações na zona fundida.

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Velocidade de Soldagem Lenta

Velocidade de Soldagem Média

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Velocidade de Soldagem Alta

Referência Bibliográfica FBTS - Revisão 04 Fev. 2009

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CONSULTORIA - TREINAMENTO -INSPEÇÃOCURSO INSp',eTOR DE SOLDAGEM N1

MÓDULO 1O -M~TALURGIADASOLDAGEMP~TRUSCONSULTORIA EM

CONTROLE DA QUAUDAOE

11. PREAQUECIMENTOO preaquecimento consiste no aquecimento da junta numa etapa anterior à soldagem. Tem comoprincipal efeito reduzir a velocidade de resfriamento da junta soldada, permitindo desta forma:

• Evitar a têmpera, isto é, a formação de martensita; e• Aumentar a intensidade de difusão do hidrogênio na junta soldada.

O preaquecimento faz com que a junta soldada atinja temperaturas ligeiramente mais elevadas eque permaneça nestas temperaturas por mais tempo. Isto permite que o hidrogênio dissolvido, emsua maior parte na austenita, tenha possibilidade de se difundir. lntenciona-se com opreaquecimento evitar a formação de martensita, assim como reduzir a possibilidade à fissuraçãopelo hidrogênio.

O preaquecimento influencia também as tensões de contração da junta soldada. As tensões decontração normalmente diminuem com o preaquecimento. Entretanto, se a junta possui um altograu de restrição, as tensões de contração podem ser aumentadas, por preaquecimentolocalizado, aumentando a possibilidade da fissuração.

O preaquecimento tem como desvantagem aumentar a extensão da zona afetada termicamente.Em alguns materiais, caso não se controle convenientemente a temperatura, o preaquecimentopode ter um efeito bastante prejudicial. Um exemplo é a soldagemde aços com 16% de cromo,nos quais um preaquecimento excessivo pode propiciar a formação de fases de baixa tenacidade.Em materiais de alta temperabilidade como, por exemplo, os aços-liga, são bastante usuais autilização de preaquecimento.

12. PÓS-AQUECIMENTOO pós-aquecimento consiste na manutenção da junta soldada a uma temperatura acima datemperatura ambiente por um determinado tempo, por exemplo, 2 horas a 250'C, com o objetivoprincipal de aumentar a difusão do hidrogênio na. solda, O pós-aquecimento deve ser executadotão logo a soldagem termine, de forma a não permitir o resfriamento da junta soldada. A eficiênciado pós-aquecimento depende deste fato, pois o resfriamento da junta soldada permitiria aformação de fissuração pelo hidrogênio.É conveniente salientar que o pós-aquecimento, por ser executado em temperatura relativamentebaixa, não deve ser considerado como um tratamento térmico de alívio de tensões, pois, paratanto, seria necessário um tempo de' permanência nesta temperatura extremamente longo.

13. FISSURAÇÃO PELO HIDROG~NIO OU FISSURAÇÃO A FRIO13.1 - MECANISMOA fissuração pelo hidrogênio é conseqüência da ação simultânea de quatro fatores: o hidrogêniodissolvido no metal fundido, as tensões associadas à soldaqern, a uma microestrutura frágil e àbaixa temperatura (abaixo de 150," Nenhum desses f atores, isoladamente; provoca a fissuração afr~. .' . .

O mecanismo da fissuração pode ser estabelecido em função dos seguintes pontos:

• Compostos que contêm hidrogênio, como por exemplo, o vapor d'água, se decompõe naatmosfera do arco liberando hidrogênio atômico ou iônico (H+).As prlnclpalsfontes dehidrogênio são:

Referência Bibliográfica· FBTS - Revisão 04 Fev. 2009

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~P~TltuSCONSl.ll.TORlA EM

CONTROLE DA QUALIDADE

CONSULTORIA - TREINAMENTO - INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOLDAGEM N1

MÓDULO 10 - METALURGIA DA SOLDAGEM

./ Revestimento orgânico dos eletrodos;

./ Umidade absorvida ou adsorvida pelo revestimento dos eletrodos, particularmente osde baixo hidrogênio;

./ Compostos hidratados existentes na peça, como por exemplo, a ferrugem;

./ Umidade do fluxo, na soldagem a arco submerso;

./ Umidade do ar.

• A solda no estado líquido dissolve quantidades apreciáveis de hidrogênio. A solubilidadedecresce com a temperatura e de forma descontinuada na solidificação e nas modificaçõesalotrópicas, Conseqüentemente, na fase final do resfriamento, a solda poderá estar supersaturada em hidrogênio.

• A figura 21, chave para a explicação do fenômeno, indica que durante o resfriamento a ZFjá finalizou a transformação y-+a enquanto a ZAT permanece por um determinado períodode tempo ~t na fase y (por causa de sua maior temperabilidade). A solubilidade dohidrogênio na fase a é inferior à da fase y, e ele se toma concomitantemente bem maisdifusível na primeira fase. O hidrogênio (H+) tende então a atravessar a zona de ligação,através da "janela" que se abre correspondente ao segmento AB. Até o ponto B, a ZATencontra-se ainda totalmente austenítica (y), podendo então dissolver grande quantidadede H+. Como, porém, o seu coeficiente de difusão na y é baixo, o H+ irá se concentrar naregião da ZAT logo subjacente ao cordão. Quando esta região carregada em H+ setransformar em martensita (M), ocorrerá fragilização e fissuração.

Figura 21 - Mecanismo de Migração de Hidrogênio Para Zat

A TEMPERATURA

TEMPO

--ZF

ZAT

I

II •I IMETAL BASE

• A microestrutura de baixa tenacidade como, por exemplo, a martensita, quando saturadaem hidrogênio é consideravelmente frágil. A solda, em virtude de sua composição químicae das condições térmicas da soldagem, pode gerar tais microestruturas. Nessas condiçõese na fase final do resfriamento apresentará regiões frágeis à baixa temperatura saturadasem hidrogênio submetidas a um sistema de tensões residuais, cuja intensidade é próximado limite de escoamento do metal de solda.

A ação simultânea desses quatro fatores é responsável pelo aparecimento de trincas que semanifestam segundo os tipos apresentados na figura 22. A têmpera poderá ser inevitável como nocaso dos aços liga ou por descuido, como por exemplo, em peças pré-aquecidas incorretamente.

Referência Bibliográfica FBTS - Revisão 04 Fev. 2009

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MÓDULO 10 - M~TALURGIADA $OLDAGEMP~TRUSCONSULTORIA E"fit

CONTROLE DA QUALIDADE

FIGURA 22 - Exemplo de Trincas

1. Trinca sob cordão (underbead crack)2. Trincas na raiz (root cracks)3. Trincas na margem (toecracks)4. Trincas transversais (transverse cracks)

• Os entalhes, como por exemplo, mordedura falta de penetração e inclusões, promove,através da concentração de tensões, deformações plásticas locais que põem emmovimento as dlsêordãnclas (imperfeições da estrutura cristalina).O hidrogênio, conduzido pelas discordâncias aumenta sua concentração local,favorecendo a fissuração junto aos entalhes. As trincas dos tipos 2 e 3 da figura 21resultam desse fato. .

• A maior parte do hidrogênio em super saturação se difunde e abandona a solda, após umtempo que, como em todo mecanismo de difusão, depende da temperatura. Os dados de atabela a seguir, ilustram a difusão do hidrogênio à temperatura ambiente. A 250 'b ohidrogênio difusível é eliminado em poucas horas.

Tabela 2- Evolução do Hidrogênio nas Soldas

Concentraclo de hldroaênlo em mll1DOaProcesso Solda Liquida Ubtl'ldo nu primeira Liberado ROI 20 di. Residual24 horas lubleaOentesEletrodo

Revestido 28 10 3 15E 6010

EletrodoRevestido 15 6 2 7

E 6012Eletrodo

Revestido 8 2 1 5E 8015

TlG 4 1 O • 3(Araônio)

Por intermédio destes dados, vê-se que o risco de fissuração é .temporário, existindo enquanto ohidrogênio estiver se desprendendo da solda. É evidente a vantagem do pós-aquecimento desoldas sensíveis à fissuração a frio, pois, nessas condições - por exemplo, a 2500 C durante2horas -, o hidrogênio é eliminado enquanto a temperatura da solda é bem superior à temperaturade transição. .

ReferênelaBib1iogrâfica FBTS -Revlslio04Fev. 2009

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MÓDULO 10 - METALURGIA DA SOLDAGEM

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• É útil destacar que o exame radiográfico não permite detectar certos tipos de trincas,especialmente as sob cordão, sendo necessário o exame ultra-sônico para detectá-Ias.Além disso, as trincas podem aparecer ou se propagar várias horas após a conclusão dasoldagem, tornando recomendável a aplicação dos exames não-destrutivos com umadefasagem de 48 horas, Esta recomendação se aplica, é claro, às soldas sem pós-aquecimento,

• As medidas preventivas da fissuração pelo hidrogênio são agrupadas em torno de seusquatro fatores, a saber:

- Teor em hidrogênio - A atmosfera do arco deve ter o menor teor possível em hidrogênio.Os eletrodos de baixo hidrogênio foram desenvolvidos com este propósito. Entretanto, taisrevestimentos são altamente higroscópicos. Em conseqüência, a secagem e o manuseio

desses eletrodos são de importância fundamental na prevenção do problema. Asexigências nesse sentido são tanto mais necessárias quanto maior é a umidade relativa noambiente e mais críticos são os outros três fatores. A secagem do fluxo, na soldagem aarco submerso, embora menos necessária face à maior energia de soldagem, é umamedida a ser considerada no caso dos fluxos básicos.

- Microestrutura frágil - Quando pode ser evitada ou diminuída é um dos recursospreventivos. O preaquecimento, o aumento da energia de soldagem. a escolha do metal deadição de menor resistência possível contribuem para a redução do risco de fissuração. Aalta severidade térmica das soldas provisórias - fixação de dispositivos de montagem - é,freqüentemente, a origem de trincas.

- Tensões - A soldagem com o menor grau de restrição possível é uma medida útil. Otensionamento das juntas soldadas contribui para a fissuração, especialmente se forlevado em conta que a deformação plástica - através da movimentação das discordâncias -eleva a concentração de hidrogênio na extremidade dos entalhes. Assim, deve-seconsiderar a ação de esforço como exemplo: peso próprio, contração de outras soldas,testes de pressão, dispositivos para correção de deformações, etc.

- Temperatura - Manter a solda a uma temperatura suficiente que permita a difusão dohidrogênio é uma medida que pode ser empregada. Isto pode ser feito por meio depreaquecimento, do controle da temperatura interpasse e de pós-aquecimento.

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13.2 - CARBONO EQUIVALENTE (CE)A adição de elementos de liga no aço é geralmente utilizada para melhorar as propriedadesmecânicas e as propriedades de resistência a corrosão dos aços. Entretanto, isto é acompanhadopelo deslocamento das curvas m dos aços para a direita, isto é, com menores velocidades deresfriamento pode-se atingir a estrutura martensítica. Os elementos que afetam de modo maissignificativo o deslocamento das curvas TTT são: C, Mn, Ni, Cr, Cu, Mo e V. O efeito desteselementos é assim muito importante na tendência de formação da estrutura martensítica na zonaafetada termicamente e, portanto, na tendência à fissuração pelo hidrogênio. Essa tendência échamada de carbono equivalente (C E) e pode ser expressa da seguinte forma:

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CE lO % C + % Mn + % Cr + % Mo + % V + % Cu + % NI

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Referência Bibliográfica FBTS - Revisão 04 Fev. 2009

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MÓDULO 10 -Mi;TALURGIA DASOLDAGEMP~RUSCONSUl TOR.tA eM

CONTROL.E DA QUALIDADE

É importante observar que existem inúmeras expressões para o CE. A citada acima é uma dasmais comuns (Internacional Institute of Welding - IIW). O CE é utilizado para a avaliação dasoldabilidade relativa dos aços temperáveis quanto à fissuração pelo hidrogênio. Por exemplo,aços com CE > 0,40 necessitam de cuidados especiais para evitar a fissuração pelo hidrogênio.

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14. FISSURAÇAO LAMELAR-·~ (')x.~. ~ fNClJl.."'\L\ f:.1\1.6"-'m ~t-\~r6\ ,~t...l.tJ40Ocorre na forma de degraus paralelos à direção de larnm-açãõC1õmetalde base e a linha de fusão,normalmente, em junta de ângulo. Localiza-se no metal de base e é paralela e próxima a zonaafetada termicamente (Figura 23). Não resulta de um processo essencialmente metalúrgico; ocorrepor um efeito termomecânico. Sua ocorrência está associada à presença simultânea de inclusõesnão metálicas alinhadas na direção de laminação no metal de base e tensões trativas de soldagemperpendiculares ao eixo dessas inclusões.

Figura 23 - Tipo de Trina Ocasionada por Fissuração Lamelar

Para se prevenir deste defeito, deve ser avaliadas a qualidade. do metal de base, a geometria dajunta e a seqüência de soldagem. As impurezas no metal de base são formadas basicamente desulfetos de manganês. Elementos como o enxofre deve ser evitado e elemento desoxidante comoo Mn e Si, além de aumentar a tensão de escoamento e a resistência à tração nos aços, diminui apossibilidade de ocorrência de trincas ou fissuração lamelar. De outro modo, deve ser realizadanuma seqüência que admita, tanto quanto possível, uma distribuição uniforme de calor.

Uma maneira de se evitar que ocorrafissuração lamelar, na soldagem de cordão multipasse demetal, onde se suspeita ou é comprovada a presença de inclusões não metálicas, é empregando-se a técnica de amanteigamento, ver a figura 24. No amanteigamento deposita-se sobre as partesa soldar uma camada de material mais dútil do que está se soldando. Esta medida faz com que astensões de origem térmica geradas na soldaqem sejam absorvidas por essa camada de metaldepositado, evitando assim, que haja deformação no metal de base capaz de ocasionar a decoesão das inclusões alinhadas.

Figura 24 - Amanteigamento para se Evitar Fissuração Lamelar

Referência Bibliográfica FBTS - RevisAo 04 Fev. 2009

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P~TRUSCi.lNSI.ll.TORfA EM

CONTROLE DA QUALIDADE

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MÓDULO 10 - METALURGIADASOLDAGEM

15. FISSURAÇÃO A QUENTEA fissuração a quente resulta da segregação de fases de ponto de fusão mais baixo que o metal dazona fundida ou da zona afetada termicamente. O mecanismo da fissuração a quente é, hoje emdia, controvertido. O mecanismo descrito a seguir é um dos possíveis e o classicamente indicadocomo o formador da fissuração a quente.

Como já foi comentado; a fissuração a quente resulta da segregação de fases de ponto de fusãomais baixo que o metal da zona fundida ou da zona afetada termicamente. O grão envolvido porum filme liquida não dispõe de resistência mecânica e dutilidade suficientes para suportar osesforços devidos a contração da solda. As trincas são do tipo intergranular e se manifestammacroscopicamente, como indica a figura 25.

Figura 25 - Tipos de Trincas a Quente

L Trinca longitudinal na zonaafetada termicamente.

2_ Trinca longitudinal na zonafundida.

3~ Tdoca de cratera.

As medidas preventivas estão relacionadas aos dois fatores principais da fissuração, isto é, aexistência de uma pequena quantidade de fase pré-fusível e os esforços de contração.

15.1 - FASE PRÉ- FusíVELO fósforo e o enxofre, em teores superiores a 0,04%, são os principais causadores da fissuração aquente dos aços carbono e de baixa liga. O fósforo, associado ao ferro, manganês, níquel e cromo,forma eutéticos de baixo ponto de fusão. O baixo ponto de fusão do sulfeto de ferro (FeS) é oresponsável pela ação nefasta do enxofre.

No caso do fósforo a solução consiste em limitar o seu teor. Atualmente, a maioria das soldas temteores de fósforo situados entre 0,02 e 0,03%, atingindo, em alguns aços de alta resistência,valores inferiores a 0,01 %. Além da limitação do seu teor, a influência do enxofre pose ser anuladapela adição de manganês.

O sulfeto de manganês solidifica-se em forma de inclusões evitando a formação do filme líquidoque conduz à fissuração a quente. A quantidade de manganês deve ser 1,75 vezes maior que a deenxofre. A soldagem de chapas com carepa ou óxidos pode resultar na oxidação de parte domanganês não permitindo a fixação de todo o enxofre, Nessas condições, a solda pode apresentarfissuras a quente.

O silício também aumenta a susceptibilidade à fissuração. Os teores limites dependem do tipo deaço; alguns aços são afetados com teores da ordem de 0,75%, outros toleram até 1,5%. Em soldasde alta resistência, o teor de silício é limitado em 0,35% pela sua ação prejudicial sobre atenacidade como, por exemplo, nos eletrodos da série E 100.

c- Referência Bib~OgráfiCa FBTS - Revisão 04 Fev. 2009

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MÓDULO 10 - METALURGIA DASOLDAGEM~TRUSCONSULTORJ:AE:M

CONTROLE' DA QUALIDADE

A fissuração a quente assume uma importância fundamental na soldagem do níquel e suas ligas. Acontaminação da solda com compostos sulfetados - como lubrificantes, produtos de corrosão, lápisindicador de temperatura - resulta naformaçãc de suíteto de níquel que se segrega no contornodos grãos e nos espaços interdendríticos. Decorrem desse' fato as exigências de limpeza nasoldagem das ligas de níquel.

Estruturas totalmente austeníticas predispõem os aços inoxidáveis à fissuração quente. É o casodos aços 25%Cr-20%Ni e 18%Cr-38%Ni. Constata-se também que pequenas quantidades deferrita tornam o aço imune à fissuração. O teor adequado dê ferrita depende do grau de restriçãoda solda e da quantidade e natureza dos elementos de liga ou impurezas presentes. Para os aços18%Cr-10%Ni e 25%Cr-12%Ni o teor recomendável situa-se entre 3% a 8%.

Esse teor é obtido pela seleção do metal de adição, com o auxílio do diagrama de Schaeffler, comoserá visto adiante. Admite-se que a ação benéfica da ferrita está relacionada à sua posição noscontornos de grão e a maior solubilidade quanto aos elementos causadores da fase pré-fusível:fósforo, enxofre, nióbio, silício, oxigênio, entre os de pior reputação.

Os aços inoxidáveis austeníticos estabilizados com nióbio são também sensíveis à fissuração aquente.

15.2 - ESFORÇOS DE CONTRAÇÃOA fissuração a quente é, em resumo, a incapacidade do metal de solda de se deformar sob a açãodos esforços inerentes à soldagem. Algumas medidas preventivas podem ser tomadas para reduziros esforços atuantes sobre a zona fundida na fase inicial do.resfriamento. A diminuição da energiade soldagem, usando-se eletrodos de pequeno diâmetro é um exemplo. A soldagem com o mínimode restrição à contração ou a transferência dos esforços da zona fundida para dispositivos de.montagem são providências úteis. . . .

O final da solda - a cratera - é uma região suscetivel à fissuração devido aos elevados esforços decontração resultante da solidificação rápida (ver figura 24). A extinção gradativa do arco elétricopor meio de dispositivo especial (crater filler) é a melhor solução. O esmerilhamento da cratera éoutra solução.

Mesmo que as medidas preventivas sejam adotadas, é aconselhável a inspeção com líquidopenetrante de cada camada das soldas sensíveis à fissuração a quente.

16. TENSÕES RESIDUAIS E DEFORMAÇÕES EM SOLDAGEMA soldagem, devido ao aquecimento localizado, provoca tensões residuais e deformações quedevem ser levadas em conta no projeto e fabricação das peças. '

16.1 - ANALOGIA DA BARRA AQUECIDA

• Considere um dispositivo constituído de três barras engastadas a suportes fixos,inicialmente à temperatura ambiente (ver figura 26). Admita, agora, que. a barra B sejaaquecida independentemente das outras duas.

• A dilatação térmica restringida provoca tensões de compressão na barra B e de tração -para que o equilíbrio seja mantido - nas barras A e C.

Referência Bibliógráfica FBTS - RêvisAo 04 Fev. 2009

25

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TEMPEIlAT\,JRA

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MÓDULO 10 - METALURGIA DA SOLDAGEMP~TltUSC.ONSULTORIA EM

CONTROLE DA QUALIDADE

• À medida que a temperatura se eleva, as tensões nas barras aumentam, atingindo o limitede escoamento na barra B (ponto 1). A partir desse ponto a dilatação térmica é absorvidacom a deformação plástica da barra B.

• As curvas indicam a variação do limite de escoamento com a temperatura. Continuando oaquecimento, a tensão na barra B evolui ao longo de 1, 2, onde a plastificarão impede oestabelecimento de tensões superiores ao limite de escoamento. O ponto 2 corresponde àtemperatura máxima atingida (92),

• Durante o resfriamento, a barra B se contrai tendendo para um comprimento livre menor doque L, em virtude da deformação plástica a que foi submetida. A tensão diminui, muda desinal e atinge o limite de escoamento - à tração - no ponto 3.

• A partir do ponto 3 a contração térmica é absorvida por deformação plástica, nãopermitindo que a tensão na barra ultrapasse o limite de escoamento. Ao longo de 3, 4, ovalor da tensão acompanha a variação do limite de escoamento com a temperatura.

• Concluindo o resfriamento, as 3 barras ficam submetidas a um sistema de tensõesresiduais. Na barra B a tensão é de tração e da ordem de grandeza do limite deescoamento do material.

• Esse raciocínio é evidentemente simplificado. Não foi considerada a variação do módulo deelasticidade e do coeficiente de dilatação térmica, com a temperatura. A fluência domaterial ("creep") foi também desprezada.

Figura 26 - Variação da Tensão na Barra B

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rr - TENSÃO

qi. - LIMITE OI: ESCOAME..,roe - 1EMPERATURA

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26Referência Bibliográfica FBTS - Revisão 04 Fev. 2009

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MÓDULO 10 -METALURGIA DA SOLDAGEMPURUSCONSULTORIA EM

CONTROL.E DA QUALIDADE

16.2 - REPARTiÇÃO TÉRMICA E PLASTIFICAÇÃOUma peça soldada se assemelha ao sistema de 3 barras. A repartiçãótérrnlca mostra que a zonade aquecimento acima de 91 sofre deformações plásticas, analogicamente a.vbarra B,determinando o aparecimento de tensões residuais. O· nivel de tensões depende do grau derestrição da estrutura, na direção considerada. Na maioria dos casos. A restrição às tensões émuito próxima do limite de escoamento.

Não dispondo de rigidez suficiente, as peças se deformam tendendo a tensões residuais. Asdeformações são proporcionais à extensão da zona plastificada.

As tensões e deformações resultantes de soldagem aparecem em condições muito maiscomplexas que no modelo da barra aquecida. O movimento da fonte de calor, a variação do graude restrição à medida que a solda é depositada e a soldagem em vários passes são os principaisfatores eliminados pela simplificação.

Entretanto, apesar de sua relativa simplicidade, a analogia permite conclusões úteis, tais como:

Figura 27 - distribuição de tensões reslduals de uma solda

TEMPERATURA f;

I1

I "-II------~~ "--'--t----i

l:- -~------;:- OISTÃNCIA

~S - =_.= -'--_...S

TENSÃO

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ReferênciaBibtiográfica FBTS - Revísão 04 Fev. 2009

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MÓDULO 10 - METALURGIA DA SOLDAGEMP~TRUSCONSUl.TORIA EM

CONTROLE DA QUALIDADE

• O preaquecimento em temperaturas inferiores a 9, -m aproximadamente 150°C, para osaços carbono - praticamente não reduzo nível de tensões residuais. O preaquecimentototal da peça em temperaturas nas quais o limite de escoamento se anula, previne oaparecimento das tensões residuais. Entretanto, nesta condição, a peça pode se deformarsob ação de seu peso. O preaquecimento local - qualquer que seja a temperatura - nãoreduz o nível de tensões, embora apresente várias outras ações benéficas.

• Repartições térmicas mais estreitas - soldagem com baixa energia ("Iow heat input") -reduzem a zona plastificada, diminuindo as deformações. A soldagem a gás, por exemplo,provoca maiores deformações que a soldagem a arco. Pela mesma razão, opreaquecimento tende a aumentar as deformações.

• A contração de solidificação não tenciona a peça soldada. A falta de continuidade do meiosólido não possibilita a ação de forças. Em vista disso, ao se avaliar as deformações, deve-se reportar às dimensões da zona plastificada e não da zona fundida da solda.

• As deformações podem ser evitadas, com a utilização de dispositivos de montagem,entretanto, deve-se considerar que, quanto maior o grau de restrição, mais elevadas sãoas tensões residuais de soldagem.

• Se as tensões atuam em duas ou três direções, dependendo da forma e dimensões dapeça, as possibilidades de plastificação diminuem e as tensões residuais podem atingirvalores superiores ao limite de escoamento, determinado pelo ensaio convencional -uniaxial - de tração.

17. TRATAMENTO TÉRMICOPara se obter o controle metalúrgico de uma junta soldada e, por conseqüência, o controle daspropriedades mecânicas, é necessário que se conheça os ciclos térmicos a que a junta soldada ésubmetida. Os tratamentos térmicos têm o objetivo de alterar ou conferir característicasdeterminadas à junta soldada.

17.1 - TRATAMENTO TÉRMICO DE ALíVIO DE TENSÕESO tratamento térmico de alívio de tensões consiste de modo simplificado, em aqueceruniformemente a peça, de maneira que o limite de escoamento do material fique reduzido a valoresinferiores às tensões residuais. Nesta condição, as tensões residuais provocam deformaçõesplásticas locais diminuindo de intensidade.

O tratamento térmico de alívio de tensões é executado através do aquecimento da peça àtemperatura apropriada e pela manutenção nesta temperatura por um determinado tempo, seguidade um resfriamento uniforme de modo a impedir a introdução de novas tensões. Para impedirmudanças na microestrutura ou dimensões da peça, a temperatura é mantida abaixo datemperatura crítica.

Para os aços carbono, somente os tratamentos realizados em temperaturas superiores a 5000 Csão realmente eficazes. Para cada tipo de aço temperaturas especificas de tratamento sãorecomendadas. O tratamento térmico de alivio de tensões pode reduzir a tenacidade do metal debase. Isto se toma bastante relevante em ocasiões em que se faz necessário a execução dotratamento por mais de uma vez.

Referência Bibliográfica FBTS - Revisão 04 Fev. 2009

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CONSULTORIA - TREINAMENTO - INSPEÇÃOCURSO INSP,ETORDE SOLDAGEM N1

MÓDi)LO 10 - M5IALURGIA DA SOLDAGEM

17.2 - ORMALlZAÇÃOA normalização consiste no aquecimento da peça a uma. temperatura acima da zona critica(temperatura A3 ou temperatura Acrn) seguido de resfriamento ao ar. ~ necessário que toda aestrutura se austenitize antes do resfriamento.

o objetivo da normalização é a obtenção de uma microestrutura mais fina e uniforme. Osconstituintes que se obtém da normalização do aço carbono são ferrita e perlita fina (açoshipoeutetóides) ou cementita e perlita fina (aços hipereutetóides). Dependendo do tipo de açopode-se, eventualmente, obter bainita. (ver figura 28)

Figura 28 - Normatização

TEMPO

17.3 - RECOZIMENTOO recozimento consiste no aquecimento da peça acima .da zona critica (A3) durante o temponecessário para que toda a microestrutura se austenitize, seguido de um resfriamento muito lento,mediante o controle da velocidade de resfriamento do forno. A microestrutura obtida nos açoscarbono é a perlita grossa e ferrita. (ver figura 29) . .

Figura 29 - Recozimento

TEMPERATURA 0cl----~A'J

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Referência Bibliográfica FBTS - Revisao 04 Fev. 2009

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C:ONTROL( DA QUALIDADE

17.4 - TÊMPERA E REVENIMENTOA têmpera consiste no aquecimento da peça acima da zona crítica seguido de um resfriamentorápido. O objetivo da têmpera é a obtenção da estrutura martensítica resultando, por este motivo,no aumento da dureza e na redução da tenacidade da peça.

O revenimento é o tratamento térmico que normalmente acompanha a têmpera, pois atenua osinconvenientes produzidos por esta. O revenimento consiste em aquecer o material a temperaturasbastante inferiores à temperatura crítica, permitindo certa acomodação do sistema cristalino e,como conseqüência, a diminuição da dureza e o aumento da tenacidade da peça. A estruturaresultante chama-se de martensita revenida. (ver figura 30)

Figura 30 - Têmpera e Revenimento

TEMPO

18. PARTICULARIDADES INERENTES AOS AÇOS CARBONOOs aços carbono são ligas de ferro e carbono, com a quantidade de carbono usualmente inferior a0,5% e contendo em quantidades pequenas e variáveis manganês, fósforo, enxofre e silício. Aspropriedades e a soldabilidade destes aços dependem fundamentalmente da percentagem decarbono contida, embora sofram influência dos demais elementos assim como dos ciclos térmicosenvolvidos.

18.1 - CLASSIFICAÇÃO DOS AÇOS CARBONOOs aços carbono podem ser classificados em cinco tipos gerais, como especificado a seguir. Aspropriedades indicadas para cada um desses tipos de aço são todos valores médios, que podemvariar ligeiramente conforme a especificação, forma de apresentação e espessura do material.Existem ainda vários outros tipos de aços carbono, tais como: os aços de alto carbono, açosrápidos, aços ferramenta, etc., entretanto, trataremos aqui somente daqueles aços mais usadosnas construções soldadas.

• Aços de baixo carbono- Composição química: C s 0,18%

Mn s ::;0,90%Si < 0,1% (em alguns aços)

Referência Bibliográfica FBTS - Revisão 04 Fev. 2009

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CONSUL TORIA.;..TREINAMENTO- INSPEÇÃOCURSO INSP,E:rORDE SOLDAGEM N1

MÓDULO 10 - MeTALURGIA DA SOlDAGEMP~TRUSCONSULTORIA !'M

CONTROLE DA QUAUDAOE

- Limite de resistência (ar): 32 S ar S 38 kgfu12

- Limite de escoamento (ae): 15 S c, S 22 kgf/mm2

- Características de fabricação: Aços não acalmados (não desoxidados) ou semi-acalmados- Aplicação: Os aços de baixo carbono são materiais fáceis de serem

trabalhados a frio e muito fáceis de serem soldados.

• Aços de médio carbono (para temperaturas elevadas)

- composição química: 0,18% < C s 0,28Mn s 1,00% --Si < 0,1% (em alguns aços)

- Limite de resistência ar: 42 S ar S 49 kgf/mm2

- Limite de escoamento ae: 23 s c, S 27 kgf/mm2

- Características de fabricação: Aços acalmados ou semi-acalmados, de grão grosso-Aplicação: Os aços de médio carbono são fáceis de serem soldados, mas não

tão fáceis de serem trabalhados a frio. Esses aços são os materiaisusados na grande maioria dos vasos de pressão e tubos de grandediâmetro, sendo preferidos sobre os aços de baixo carbono pelofato de terem maior resistência mecânica.

• Aços para baixa temperatura

- Composição química: C S 0,23% (geralmente)Mn S 1,10%

- Limite de resistência e escoamento: Semelhantes aos dos aços de médio carbono- Características de fabricação: Aços acalmados ao Si e algumas vezes acalmados ao AI.- Aplicação: Serviços em baixa temperatura. A quantidade de Mn mais

elevada é utilizada para compensar o decréscimo de C,mantendo os limites de resistência e escoamento do açode médiocarbono, mas melhorando a tenacidade. Paramelhorar o comportamento a baixas temperaturas neste-aço é usual a execução de tratamento térmico denormalização (grão fino).

• Aços de qualidade estrutural

- Composição química:- Aplicação:

Não há definição quanto à composição química.Construção de estruturas metálicas, em geral. Os aços dequalidade estrutural, às vezes, têm alto carbono sendo por estemotivo, difíceis de serem soldados:

• Aços carbono de alta resistência

- Limite de resistência:

Semelhante à dos aços de baixo carbono, com quantidade demanganês mais alta.Valores bastante elevados de limite de resistência podendo chegara 65 kgf/m2

.

- Composição química:

Referência BibliográflCs- FBTS- Revisão 04 Fev;2009

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CONTROLE DA QUALIDADE

- Características de fabricação: Os aços carbono de alta resistência são materiais submetidos atratamentos térmicos de têmpera e revenido, depois da laminação,sendo esta a razão dos elevados valores de limite de resistência.

- Aplicação: Como a percentagem de carbono é baixa, a solda é muito fácil deser executada. Entretanto, é bastante difícil manter aspropriedades de alta resistência na região afetada termicamente, oque exige cuidados e tratamentos especiais. Os aços de altaresistência têm sido empregados para vasos de alta pressão ou degrandes dimensões.

18.2 - SOLDAGEM DE AÇOS CARBONOA grande maioria de aços carbono empregados como elementos soldados tem percentagem decarbono inferior a 0,29%. Esses aços podem ser soldados pelos processos usuais de soldagem.Geralmente aços carbono contendo teores de C S 0,19% e de Mn 1,60% podem ser soldadossatisfatoriamente sem preaquecimento ou pós-aquecimento em espessuras inferiores a 25 mm.Entretanto, em aços carbono com teores de C >0,20% e de Mn >1,00%, devem-se especificarprocedimentos de soldagem que resultem em baixos teores de hidrogênio dissolvido na solda.

Quando a espessura da peça a ser soldada é maior que 25 mm, podem ser necessáriasprecauções adicionais na soldagem, como por exemplo, preaquecimento, controle da temperaturainterpasse e tratamento térmico de alívio de tensões. Tais precauções visam evitar a fissuraçãoque pode ocorrer na zona fundida ou na zona afetada termicamente e a redução das propriedadesmecânicas da junta soldada.

Quando, além de grandes espessuras, o material possui teores elevados de C e Mn as precauçõescom a soldagem devem ser mais rigorosas. Devem-se incluir nos procedimentos de soldagemcuidados que resultem em baixos teores de hidrogênio. Nesses casos, é desejável a utilização deprocessos com alta energia de soldagem elou preaquecimento.É sempre necessária a limpeza da junta na etapa anterior a soldagem. O projeto da junta éespecialmente importante na soldagem de grandes espessuras, já que afetam de modo relevante aqualidade, as deformações e o custo da soldagem.

19. PARTICULARIDADES INERENTES AOS AÇOS DE BAIXA E MÉDIA LIGARecebem a denominação geral de aços-liga todos os aços que possuam qualquer quantidade deoutros elementos além dos que entram na composição do aço-carbono (C, Mn, Si, P e S). Esseselementos adicionais são denominados de "elementos de liga". Exemplos de elementos de ligasão: Cr, Ni, Mo, V, Nb, etc.

19.1 - CLASSIFICAÇÃO DOS AÇOS-LIGAConforme a percentagem total de elementos de liga presentes, distinguem-se três classes de aços-liga.

- Aços de baixa liga- Aços de média liga- Aços de alta liga

- até 5% de elementos de liga;- de 5% a 10% de elementos de liga; e- mais de 10% de elementos de liga.

Referência Bibliográfica FBTS - Revisão 04 Fev. 2009

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MÓDULO 10 .,..1't3~TALURGIADASOLDAGEMP~TRUSCONSlILTOR.lA eM

CONTROL.E DA QUALIDADE

19.2 - AÇOS DE BAIXA E MÉDIA LIGAEstão apresentados a seguir os aços de baixa e média liga mais utilizada nas construçõessoldadas.

• Aços-liga Molibdênio e Cromo-MolibdênioOs aços-liga molibdênio e cromo-rnollbdênio são aços contendo até 1 % de Mo e até 9% de Crcromo elementos de liga.São todos materiais magnéticos de estrutura ferrítica. Os aços liga mais utilizados são osseguintes:

Elementos de liga % Nominal1/2mo;11/4Cr,1/2Mo;2 1/4Cr, 1 Mo;5Cr,1/2Mo;7Cr,1/2Mo;9Cr,1Mo

Do ponto de vista dos casos de emprego, pode-se subdividir esses materiais em dois grupos: osaços contendo até 21/2% de Cr, e os contendo mais de 21/2% de Cr,

- Acos contendo até 21/2% de CrEsses aços foram desenvolvidos especificamente para serviços em altas temperaturas, onde osesforços mecânicos forem elevados e a corrosividade do meio moderada. A principal aplicaçãodesses aços-liga é para tubulações de vapor, cuja temperatura esteja acima do limite detemperatura admitida para o aço carbono.

- Acos contendo mais de 21/2% de CrEsses aços são específicos para serviços em temperaturas elevadas com esforços mecânicosmoderados, e alta corrosividade do meio.

O principal emprego desses materiais são as tubulações, tubos de permutadores de calor, e.equipamentos de pequeno e médio porte em serviços com hidrocarbonetos em temperaturasacima de 250'C.

• Aços NíquelOs aços níquel mais usuais são os seguintes:

Elementos de liga % Nominal21/2%;31/2%;9%

Os Aços contendo níquel como elemento de liga são os materiais especificospara serviços embaixas temperaturas. Quanto maior a percentagem de níquel, mais baixo também pode ser atemperatura de utilização do aço.

Referência BibliográfICa FBTS - Revlsao04 Fev. 2009

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MÓDULO 10 - METALURGIA DA SOLDAGEM

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CONTROLE DA QUALIDADE

• Aços-liga de alta resistênciaExiste uma grande variedade de aços-liga desenvolvidos especialmente para apresentarem altosvalores do limite de resistência, que pode atingir até 100 kgf/mm2

. Os elementos de liga sãovariáveis, podendo conter Mn, Cr, Mo, V, entre outros, em uma quantidade total de até 5%. Essesaços são submetidos a tratamento térmicos de têmpera e revenido.

19.3 - SOLDAGEM DOS AÇOS Cr-MoOs aços liga Cr-Mo são soldáveis pelos processos usuais de soldagem. A característica dos açosCr-Mo de serem temperáveis ao ar requer que os procedimentos de soldagem sejamdesenvolvidos com a precaução de evitar a fissuração pelo hidrogênio. No desenvolvimento destesprocedimentos, devem ser considerados o controle do preaquecimento, o pós-aquecimento, acomposição do metal de adição e os tratamentos térmicos após a soldagem.

Recomenda-se que o metal de adição tenha a mesma composição química nominal que o metalde base, exceto no teor de carbono que deve ser menor no metal de adição.

Quando aços Cr-Mo de diferentes composições tem que ser soldados pode-se utilizar acomposição que contenha mais elementos de liga ou metal de adição, cuja composição sejaigualou superior à média dos teores de cromo dos metais de base. Por exemplo, na soldagem deum aço com 1 1/4%Cr-1/2%Mo com um aço contendo 1/2%Cr-1/2%Mo, pode-se utilizar o metal daadição com 1 1/4%Cr-1/2%Mo. Nesses casos, costuma-se freqüentemente utilizar metais deadição de aço inoxidável austenítico, principalmente em casos de reparo em que a solda não podesofrer tratamento térmico após a soldagem.

O metal de adição de aço inoxidável austenítico tem uma excelente ductilidade e absorve astensões de contração, alem de reduzir a possibilidade de fissuração pelo hidrogênio, pois retém ohidrogênio, que tem alta solubilidade na austenita. Entretanto, no caso das condições de trabelhocíclico ou em temperaturas que permitam a difusão do hidrogênio para o metal de base, não serecomenda a utilização de metal de adição de aço inoxidável austenítico, pois as diferenças entreos coeficientes de expansão térmica e as composições químicas entre o aço inoxidável austeníticoe os aços-liga Cr-Mo são muito elevadas.

20. PARTICULARIDADES INERENTES AOS AÇOS DE ALTA LIGAOs aços de alta liga que serão estudados são os aços inoxidáveis. Os aços inoxidáveis não seoxidam a atmosfera ambiente normal. Esta propriedade é conseguida pelo fato de contarem nomínimo 12% de cromo.

34

20.1 - CLASSIFICAÇAO DOS AÇOS INOXIDÁVEISOS aços inoxidáveis são classificados em três grupos, de acordo com a estrutura cristalinapredominante na liga à temperatura ambiente:

- aços inoxidáveis austeníticos;- aços inoxidáveis ferríticos;- e aços inoxidáveis martensíticos.

Referência Bibliográfica FBTS - Revisão 04 Fev. 2009

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A ' 'dá' t 't' ~. ~(JtD ~ --D< ~• ços moxl vels aus em ICOS • .. . I'JOs aços inoxidáveis austeníticos contêm 16 a 26% de Cr, 6° a 22% de Ni, além de eventualmenteoutros elementos de liga; esse grupo de aços abrange cerca de 20 tipos diferentes,entreos quais,os mais importantes estão mostrados abaixo:

DESIGNAÇÃO AlSI COMPOSIÇÃO NOMINAL (%)

304 C:Só 0,08; MnS2,O; Si:só 1.0;18,0 S Cr ~ 20.0; 8,0$ NiS 10.5

309 C:só 0.20; MnS2,O; SiS 1,0;22,0 s Cr:Só24,0; 12.0 S NiS 15.0

310 C sO,08; MnS2.~ SiS1.0;24.0 s Cr:s 26,0; 19,0 S NiS 22.0

316 C S 0,08; Mns 2,0; Si S 1,0;16.0 s Crs20,O; 10,O:SNis 14.0; 2,O:sãMoS 3,0

321 C s 0,08; MnS 2,0; Si S 1.0;17,0 S Cr S 19,0; 9.0 :SóNi S 12.0; Tis 0,7

347 CsO,08; MnS2,O; Si S 1,0;17,0 S CC"S 19,0; 9,0 S Ni s 13,0; Cb +- Ta s 1,1

Deve-se observar que, devido á sua estrutura cristalina, os aços inoxidáveis austeníticos não sãomagnéticos. Outra característica importante é que os aços inoxidáveis austeníticos têm grandedutilidade e elevado coeficiente de dilatação térmica, se comparado. com os aços de estruturaferrítica.

• Aços inoxidáveis Ferriticos e MartensiticosEsses aços inoxidáveis têm, dependendo do tipo, de 12 a 30% de Cr; A maioria não contém Ni,porém alguns deles contêm pequenas percentagens desse metal. São todos ligas magnéticas.Abaixo estão mostrados os principais tipos de aços deste grupo:

DE51GNACAO AISI COMPOSICÃO NOMINL (%)

405 C S; 0.08; Mn S; 1.0; Si S; 1,0;11.5 s Crs14 5- NisO,6:0 1 sAI s O3

410 C sO.15; Mil <1,0; Si < 1,0;11,5 ~ Cr ~ 13.5:Nt ~ 0.75

4105 C s 0.08; Mn < 1.0; SI < 1,0;11,5 s Cr S 13,5; Ni < O6

430 C < 0,12; Mn < 1,0; Si < 1.0;16,0 s Cr s 18.0; Ni< O 75

446 C < 0,20; Mn < 1.5; Si < 1,023,0 Si Crs 30 O

Os aços inoxidáveis ferriticos e martensiticosapresentam, em relação aos austeníticos, bemmenor resistência á corrosão em geral.

Referência Bibliográfica FBTS - Revisão 04 Fev. 2009

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CON'rROL( DA QUALIDADE

CONSULTORIA - TREINAMENTO - INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOLDAGEM N1

MÓDULO 10 - METALURGIA DA SOLDAGEM

20.2 - DIAGRAMA DE SCHAEFFLER

o diagrama de Schaeffler é o principal instrumento para avaliação do depósito de solda. Elepermite prever antecipadamente a microestrutura de uma solda de liga Cr - Ni. Permite tambémescolher os eletrodos apropriados para cada soldagem, mesmo heterogênea, de aço liga, açocarbono, aço inoxidável ferrítico, austenitico, etc. Chega-se a comparar a importância do diagramade Schaeffler para os aços inoxidáveis, como o diagrama Fe-Fe3C para os aços-carbonos.

Para utilização do diagrama de Schaeffler é necessário calcular os seguintes parâmetros

• Cromo EquivalenteÉ definido como:

Creq = % Cr + % Mo + 1,5 x % Si + 0,5 x % Nb

• Níquel equivalenteÉ definido como:

Nieq = % Ni = 30 x % C = 0,5 x % Mn

A parte mais importante do diagrama de Schaeffler é a região austeno-ferrítica, onde se encontramvarias curvas que expressam o teor de ferrita na estrutura. Essas linhas são de grande utilidade,

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Figura 30 - Diagrama de Schaeffler ;)11..._ O « rJ\QV 11 L r-\ ("VJ"í.:ü ,'\5 O IJ G ' --

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Referência Bibliográfica FBTS - Revisão 04 Fev. 2009

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MÓDULO 10 - METALURGIA DA SOLDAGEMP~TRUSCONSULTOR.IA EM

CONTROLE DA QUAUDAOE

Região 1 - Abrange a região dos aços inoxidáveis ferríticos ao cromo, com baixo teor de carbono.Nesta região o problema é o crescimento irreversível dos grãos, quando permanecem por muitotempo a temperaturas maiores que 1150oC.

Região 2 - Abrange as estruturas. martensltlcas e· parte das .estruturas mistas martensítica-austenítica e martensítica-ferrítica. Nesta região, o problema é a flssuração pelo hidrogênio.

,Região 3 - Esta região engloba todas as composições de ligas que tem possibilidade de dar, apóslongo tempo de permanência em temperaturas na faixa de 500 - 900'C, aparecimento a uma fasechamada de fase sigma, basicamente Fe - Cr, que tem como principal característica uma grandefragilidade á temperaturas ambiente. A fase sigma, sendo formada basicamente de ferro e cromo,tem mais facilidade de se formar a partir de ferrita.Entretanto ligas austeníticas também podemgerar fase sigma.

Região 4 - essa região engloba basicamente as composições austeníticas. O problema que podeocorrer nas soldagens de liga cuja composição esteja neste campo éfissuração a quente.

Região central - ao centro do diagrama existe uma região que não pertence a nenhum dos quatrocampos. As composições químicas que pertencem a essa região indicam que a liga estápraticamente livre dos quatro problemas citados. O objetivo então é tentar fazer comque acomposição química da zona fundida caia dentro dessa região, embora esse procedimento nãoresolva a situação para a zona termicamente afetada, cuja composição química é do metal debase. Os parâmetros a controlar para a execução desse objetivo. são basicamente a escolha dometal de adição (eletrodo, fluxo, etc) e o controle da diluição (participação do metal de base),possível pela seleção apropriada dos parâmetros do processo de soldagem utilizado.

Ainda que esse objetivo não seja atingido, o diagrama de Schaefflerfornece a indicação doproblema principal a encontrar na soldagem, possibilitando a prevenção (ou correção) necessária.

Exemplo de aplicação do Diagrama de Schaeffler:

Composição química do aço A 335 Gr P5% C ~ 0,15 % Si ~O,500.30:; % Mn:;; 0.60 4%::; %Cr~6%p s: 0,030 0,45S% MoS0,65S SO,030

Composição do eletrodo E 309-16

% C~ 0,1522 :S % c- S; 2512 s% Ni $ 14

%Mns2,5% Si~O,9% P $0,04%5<;;0,03

Calculo dos teores de Cr e Ni equivalentesMetal de base

IReferência Bibliográfica FBTS - Revlsão 04 Fev. 2009

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P~TRUSC.ONSULTORIA Et.f

CONTROLE DA QUALIDADE

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MÓDULO 10 - METALURGIA DA SOLDAGEM

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Metal de AdiçãoCr~"'lmáx. = 25'" 1.5 x 0.90CrL'Qmino = 22 + 1,5 x 0.90Ni"'l max. = 14 + 30 x 0,15.;.. 0,5 x 2,5Nieqmin -= 12 + 30 x 0,15 + 0,5 x 2,5

= 26,35z: 23,35= 19,75= 17,75

Figura 31 - Diagrama de Schaeffler

Nieq

32 J6 40

Cteqo 4

Pelo diagrama vê-se que há uma linha reta que liga os centros de gravidade dos retânguloscorrespondentes as composições químicas do metal de base e do metal de adição.

A composição química da zona fundida não será a do metal de adição, devido á diluição(participação do metal de base), mas estará em algum ponto dessa linha reta, entre o metal debase e o eletrodo, dependendo do grau de diluição, que por sua vez depende dos parâmetros desoldagem, do processo e do passe de solda executado. Espera-se a diluição máxima para o passeda raiz, pois é justamente onde há a maior probabilidade de defeitos.

Com uma diluição de até cerca de 45% vemos no diagrama que a estrutura da zona fundida serátotalmente austenítica. Como a diluição normal obtida em uma soldagem a arco com eletrodorevestido é da ordem de 10 a 30%, portanto menor que 45%, não deve ser considerado oproblema de têmpera e fissuração pelo hidrogênio, embora deva ocorrer têmpera em uma faixa dazona afetada termicamente. O problema que pode acontecer é a fissuração a quente (região 4 dodiagrama). No passe de raiz, a estrutura já será totalmente austenítica, qualquer que seja adiluição, por exemplo, 30%.

Para o 2° passe o metal de base já não será o da tubulação, mas uma mistura entre ele e o metalda zona fundida do 1° passe, este prevalece em proporção.

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Referência Bibliográfica FBTS - Revisão 04 Fev. 2009

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CONSUL TORIA- TREINAMENTO -INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOLDAGEMN1

MÓDULO 10-METALURGIA DA SOLDAGEM~TRUSCONSlJlTORtA· EM

CONTROLE DA QUALIDADE

20.3 - NÚMEROS DE FERRITAEm aços inoxidáveis Cr - Ni austentticos.tsoldas totalmente austeníticas, sem fase ferrítica, sãopropensa à fissura a quente. Solda contendo de 4 a 10% deferrita são resistentes à fissuração.

Para se determinar a porcentagem de ferrita em uma solda foi introduzido o conceito de Númerosde Ferrita (NF). O estabelecimento deste conceito veio a facilitar a determinação da percentagemde ferrita uma vez que o número de ferrita de uma solda é medido por leituras magnéticas, comaparelhos calibradores em corpos de prova padrão.

O número de ferrita é essencialmente equivalente á percentagem de ferrita sendo que, quando NF< 6, a percentagem de ferrita é igual ao número de ferrita e quando NF>6; passa a existir umapequena discrepância entre o número e a percentagem de ferrita.

Para se prever a percentagem de ferrita na composição de uma solda utiliza-se o Diagrama deSchaeffler, que permite a escolha do metal de adição mais adequado.

Referência Bibliográfica FBTS - Revisão 04 Fev. 2009

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CONSULTORIA - TREINAMENTO - INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOlDAGEM NíVEL 1

MÓDULO 11 - ENSAIOS NÃO-DESTRUTIVOSP~RUSCONSUt. TORtA EM

CONTROle DA QU,lI.LtDAOE

íNDICE PÁGINAS

ENSAIOS NÃO-DESTRUTIVOS 1/23

1- ENSAIO VISUAL E DIMENSIONAL2- ENSAIO POR LIQUIDO PENETRANTE3- ENSAIO POR PARTICULAS MAGN~TICAS4- ENSAIOS PO ULTRA-SOM5- ENSAIOS RADIOGRÁFICOS6- TESTE MAGN~TICO POR PONTOS7- ENSAIO DE ESTANQUUEIDADE

01/0202/0405/0808/1313/1919/2121/23

Referência Bibliográfica FBTS - Revisão 04 Fev. 2009

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CONSUL TORIA - TREINAMENTO - INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE ~OLDAGEMN1

MÓDULO 11 - ENSAIOS NÃO DESTRUTIVOSPURUS(OfllSULjORIAEH

CONtROLEDAQUAUDADE

ENSAIOS NÃO DESTRUTIVOS

CONCEITOOs ensaios não destrutivos são de extrema importância na área de soldagem. Através deles épossível detectar descontinuidades, internas ou não, e determinação de algumas propriedadesfísicas, com a vantagem de não inutilizar o material.

Os ENDs têm grande aplicação em manutenção preventiva, qualificação de soldadores eprocedimentos de soldagem. É importante ressaltar que, para haver uniformidade nas atividades, énecessário um procedimento de inspeção aprovado e de pleno conhecimento do inspetor,qualificado para cada técnica, que executará o serviço. Este capítulo apresenta noções básicasdos principais ensaios utilizados na indústria, suas principais características e aplicações, bemcomo suas vantagens e limitações, Ensaio visual/dimensional.

1- ENSAIO VISUAUDIMENSIONAL1.1 CARACTERlsTICAS E APLICAÇÕESA inspeção visual/dimensional é o mais comum de todos os exames não destrutivos aplicados àsoldagem. Pode ser utilizado como exameünlcó ou parte de outros exames e testes nãodestrutivos para controle de qualidade. Por sua simplicidade e baixo custo, este ensaio precedetodos os outros ensaios, maximizando a produção e minimizando os gastos.

1.2 OBJETIVOS DO ENSAIOOs objetivos do ensaio são: garantir a preparação adequada da junta e a ajustagem dasdimensões em conformidade com o projeto; fazer o acompanhamento durante a soldagem paracorrigir possíveis erros; detectar descontinuldades inaceitáveis tais como falta de deposição oureforços excessivos, mordeduras, trincas, rechupes de cratera, além de todas as outrasdescontinuidades vistas anteriormente; conferir a precisão dimensional das soldas, garantirem aconformidade das soldas com as especificações. .Alérn de suas aplicações na soldagem, o ensaiose aplica, de maneira geral na detecção de irregularidades superficiais de vários tipos, tais como:dobras de laminação de chapas, pontos e. estados de corrosão, evidências do vazamento,acabamento de peças usinadas ou forjadas e identificação de estado da superfície.

1.3 SEQUÊNCIA DO ENSAIOO local onde se realiza a operação de inspeção deve estar limpo, uma vez que óleos e graxaspodem decompor-se com a temperatura de soldaqeme causar porosidades posteriormente;organizado e suficientemente claro, com iluminação artificial ou natural. As áreas com visibilidadeinacessível podem ser verificadas com auxílio de lentes ou espelhos.Quando se utiliza iluminação artificial, deve-se prever a intensidade adequada para evitar reflexosna superfície, especialmente em materiais reflexivOs corno alumínió e aço inoxidável.

1.4 EQUIPAMENTOSPara dimensionamento de descontinuidades,faz-se necessária a utilização de equipamentoconstituído de auxílios visuais (lupas) e instrumentos de medição (régua; paquímetro, transferidorou goniõmetro e gabaritos de solda).

Deve-se sempre ter o cuidado. de verificar a validade das aferições dos instrumentos a seremutilizados e se a peça esta limpa e, se possível, na temperatura ambiente, de modo que nãoprejudique os instrumentos. A sensibilidade do instrumento deve ser adequada à medição que seráexecutada. Choques, oxidação e sujeira nos instrumentos devem ser evitados.

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CONSULTORIA - TREINAMENTO ~ INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOLDAGEM N1

MÓDULO 11 - ENSAIOS NÃO DESTRUTIVOSP~TI:UISCONSUl TORIA EM

CONTROLE DA QUALIDADE

1.5 VANTAGENS

• O ensaio visual é o ensaio não destrutivo de mais baixo custo;• O ensaio visual permite detectar e eliminar possíveis descontinuidades antes de se iniciar ou

completar a soldagem de uma junta;• O ensaio visual detecta as descontinuidades maiores e geralmente indica pontos de

prováveis descontinuidades, que devem ser inspecionados por outros ensaios nãodestrutivos;

• Um ensaio visual bem executado proporciona uma diminuição da quantidade de reparos desolda, uma maior produção dos outros ensaios não-destrutivos e conseqüentemente diminuio custo da obra.

1.6 LIMITAÇÕES

• O ensaio visual depende grandemente da boa acuidade visual, experiência e conhecimentode soldagem por parte do inspetor. O inspetor deve estar familiarizado com o projeto e osrequisitos de soldagem;

• O ensaio visual é limitado à detecção de defeitos superficiais.

2- ENSAIO POR LíQUIDOS PENETRANTES2.1 CARACTERíSTICAS E APLICAÇÕESO ensaio por líquidos penetrantes consiste em fazer penetrar na abertura da descontinuidade umlíquido; após a remoção do excesso de Iíquidei da superfície, faz-se o líquido retido sair dadescontinuidade por meio de um revelador. A imagem da descontinuidade fica então desenhadasobre a superfície.

É um método desenvolvido para a detecção de descontinuidades essencialmente superficiais,abertas na superfície do material, tais como trincas, poros, dobras, etc.; pode ser aplicado emtodos os materiais sólidos que não sejam porosos oucom superfície muito grosseira.É usado em materiais não magnéticos como alumínio, magnésio, aço inoxidável austeníticos ligade titânio, zircônio, bem como em materiais magnéticos. É também aplicado em cerâmicavitrificada, vidro e plásticos.

2.2 CARACTERíSTICAS E TIPOS DE LíQUIDO PENETRANTEO nome penetrante vem da propriedade essencial que este material deve ter, isto é, a capacidadede penetrar em aberturas finas. Um produto penetrante com boas características deve terfacilidade para penetrar em aberturas finas; ter facilidade de permanecer em aberturasrelativamente grandes; não evaporar ou secar rapidamente; ser facilmente eliminado da superfícieonde for aplicado; quando aplicado o revelador, sair em pouco tempo das descontinuidades ondetenha penetrado; ter facilidade de se espalhar nas superfícies, formando camadas finas; ter umforte brilho seja fluorescente ou em cor; a cor ou a fluorescência devem permanecer em presençade calor, luz ou luz negra; não reagir com a embalagem nem com o material a ser testado; não serfacilmente inflamável; ser estável quando estocado ou em uso; não ser demasiadamente tóxico; terbaixo custo.

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Os líquidos penetrantes são classificados quanto à visibilidade e tipo de remoção, conforme sepode ver na tabela a seguir.

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CONSULTORIA - TREtNAMENTO- INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DESOLDAGEMN1

MÓDULO 11 - ENSAIOS NÃO DESTRUTIVOSPURUSCO'*SUL1ORlA ,EM

CONTROLE DAQUALIOADE

Método Tipo de remoçãoQuanto à Água Pós-ernulslãcável . Solventevisibilidade

Tipo I A1 A2 A3

Tipo 1/ B1 B2 B3

2.3 CARACTERíSTICAS DO REVELADORUm revelador com boas características deve ser capaz de absorver o penetrante dadescontinuidade; servir como uma base por onde o penetrante se espalhe; deve cobrira superfíciecom uma camada fina e uniforme, evitando confusão com a imagem do defeito; deve serfacilmente removível; não deve conter elemehtosprejudiciaisaooperador e ao material que estejasendo inspecionado.

2.4 SEQÜ~NCIA DO ENSAIOBasicamente, o ensaio por líquido penetrante compõe-se de seis etapas:

Limpeza inicial - A superfície deverá estar isenta de resíduos, sujeiras, óleo, graxa e qualqueroutro contaminante que possa obstruir as aberturas a serem examinadas e mascarar o resultadodo ensaio. Caso a superfície seja lisa, a preparação prévia será facilitada; é o caso de peçasusinadas, lixadas, etc. Para a limpeza da superfície, pode-se utilizar solvente ou desengraxamentopor vapor.

Aplicação do penetrante - Depois de passado o tempo de evaporação do produto utilizado nalimpeza inicial, aplica-se o líquido penetrante, de modo que cubra toda a área a ser examinada.Esta aplicação pode ser feita por pincel, pulverização, por aerossol ou derramamento.

O penetrante, por ação capilar, migra para dentro da descontinuidade durante o tempo depenetração.

Remoção do excesso do penetrante - Depois de decorrido o tempo de penetração remove-se oexcesso de líquido penetrante da superfície da peça examinada. Devem-se observar ascaracterísticas do tipo de penetrante e seus cuidados especiais de limpeza.

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P~TllUSCONSUI. TORIA EM

CONTROle DA QUALIDADE

CONSULTORIA - TREINAMENTO - INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOLDAGEM N1

MÓDULO 11 - ENSAIOS NÃO DESTRUTIVOS

Aplicação do revelador - Depois de decorrido o tempo de secagem do produto utilizado naremoção do excesso de penetrante, aplica-se uma fina camada de revelador na região a serexaminada. O revelador age absorvendo o penetrante das descontinuidades e revelando-as. Deveser previsto certo tempo de revelação para sucesso do ensaio.

Inspeção - O inspetor inspeciona visualmente a peça, procurando indicações de descontinuidadeslineares ou arredondadas.

Limpeza final - Remoção de todos os resíduos do ensaio para evitar contaminação da peçadurante a soldagem.

/j \ r/\ 2.5 VANTAGENS V ~j')-.J .

\ • Boa sensibilidad~ detecta descontinuidades muito pequenas, da ordem de 0,001 mm de

Jabertura;

• É um ensaio rápido, de fácil execução e custo relativamente baixo;

t,· Pela sua simplicidade, é de fácil aplicação e inte,rpretação dos resultados. O aprendizado é

simples, requer pouco tempo de treinamento do inspetor;• Não há limitação para o tamanho e forma das peças a ensaiar, nem para o tipo de material.

Pode ser aplicado em materiais magnéticos e não magnéticos.

2.6 LIMITAÇÕES V ~.i'j\.Sç~\J... • Só detecta desc~ntinuidades abertas para a superfície, já que o penetrante precisa entrar na

'\ descontinuidade para ser posteriormente revelado;

/• A superfície do material não pode ser porosa ou muito rugosa ou absorvente, porque nesses

. tipos de superfície não existe possibilidade de remover totalmente o excesso de penetrante,'\ o que pode mascarar os resultados;

• O ensaio só pode ser realizado dentro de uma faixa de temperatura, normalmente de 10 a52 'C;

• Não proporciona registros permanentes dos resultados;• O resíduo de penetrante pode ser prejudicial na seqüência da soldagem, podendo

contaminar a peça.

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MÓDULO 11 - ENSAIOS NÃO DESTRUTIVOSP~TRUSeOHSUI. TORIAEN

CONTROLEOA QUALIDADE

3- ENSAIO POR PARTíCULA MAGNÉTICA·3.1 CARACTERíSTICAS E APLICAÇÕES ..O ensaio por partículas magnéticas é usado para detectar descontinuidades superficiais esubsuperficiais em materiais ferromagnéticos.· São detectados defeitos tais como: trincas; junta fria,inclusões, gota fria, dupla laminação, falta de penetração, dobramentos, segregações, etc.

O método de ensaio está baseado na geração de um campo magnético que percorre toda asuperfície do material ferromagnético. As linhas magnéticas do fluxo induzido no material desviam-se de sua trajetória ao encontrar uma descontinuidade superficial ou subsuperficial, criando assimuma região com polaridade magnética ("campo de fuga"), altamente atrativa às partículasmagnéticas. No momento em que se provoca esta magnetização na peça, aplicam-se as partículasmagnéticas por sobre a peça, que serão atraldasà' localidade da superfície que conter umadescontinuidade formando assim uma clara indicação de defeito.Alguns exemplos típicos de aplicações são fundidos de aço ferrítico, forjados, laminados,estudados, soldas, peças que sofreram usinagem ou tratamento térmico (porcas e parafusos),trincas por retífica e muitas outras aplicações em materiais ferrosos.

Para que as descontinuidades sejam detectadas é importante que elas estejam de tal forma quesejam "interceptadas" ou "cruzadas" pelas linhas do fluxo magnético induzido; conseqüentemente,a peça deverá ser magnetizada em pelo menos duas direções defasadas de 90°.

3.2 PARTíCULAS FERROMAGNÉTICASAs partículas magnéticas ou pó magnético são os elementos que permitem visualizar as indicaçõesreferentes às descontinuidades. Embora o nome indique magnético, na realidade elas sãomagnetizáveis, pois, se forem aplicadas sobre uma peça ferromagnética na ausência deum campomagnético, não haverá retenção. As partículas magnéticas podem ser encontradas na forma de pó,em pasta ou dispersas em liquido. Em todos os casos, as partículas são constituídas de um póferromagnético de dimensões, forma, densidades e cor adequadas ao exame.

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MÓDULO 11 - ENSAIOS NÃO DESTRUTIVOSp~TlnlSCONSUL TúRIA EM

CONTROLE DA QUAUDAOE

A aplicação pode ser feita via seca ou via úmida. Na aplicação via seca, como o próprio nomeindica, é aquela aplicada a seco. Neste caso é comum dizer que o veículo que sustenta a partículaaté a sua acomodação é o ar. Em via úmida as partículas se encontram em dispersão em umlíquido que pode ser água, querosene ou óleo leve. No método por via úmida, as partículaspossuem granulometria muito fina, sendo possível detectar descontinuidades muito pequenas,como trincas de fadiga.

A escolha da cor das partículas magnéticas está associada à cor de fundo ou de superfície dapeça em exame. Procura-se utilizar uma partícula cuja cor produza com a superfície o melhorcontraste possível, garantindo, dessa forma maior sensibilidade visual. Partículas para aplicaçãopor vía seca são encontradas nas cores branca, cinza, amarela, vermelha e preta. As partículaspara via úmida são encontradas nas cores preta, vermelha e fluorescente. As fluorescentespodem, de acordo com o fabricante, apresentar-se nas cores amarelo-esverdeada ou alaranjada.

3.3 TÉCNICAS DE MAGNETIZAÇÃO

Técnica do Yoke - Os yokes produzem campo magnético longitudinal, podendo ter pernas fixas ouarticuláveis. Os yokes de pernas articuladas são mais eficientes porque permitem uma série deposições de trabalho com garantia de bom acoplamento dos pólos magnéticos.

A vantagem está em não aquecer os pontos de contato, pois a técnica usa corrente elétricamagnetizante que flui pelo enrolamento da bobina do yoke, e não pela peça. O yokeeletromagnético consiste basicamente de uma bobina enrolada em um núcleo em forma de "U".

Técnica dos eletrodos - Esta técnica consiste na injeção de corrente na peça através de doiseletrodos que são alimentados por um gerador de corrente, contínua ou retificada de meia onda. Acorrente, ao passar pela peça, provoca um campo magnético circular na mesma. A intensidade decorrente a ser utilizada depende da distância entre os eletrodos e da espessura da peça a serinspecionada. Durante a inspeção, as descontinuidades são detectadas entre os pontos de contatodos eletrodos, numa direção aproximadamente perpendicular às linhas de força do campomagnético estabelecido na peça.

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CONSULTORIA -TREINAMENTO-INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOLDAGEM N1

MÓDULO 11 - ENSAIOS NÃO DESTRUTIVOSPaRUSCONSUL TORIAEM

CONTROLE DA QUALlOADE

Técnica da bobina - Quando se utiliza bobina como equipamento de magnetização, a peça écolocada no interior de uma bobina ou soíenóide que gera um campo longitudinal na peça porindução magnética. A intensidade de campo magnético necessária deve ser calculada tendo porbase o comprimento (L) e o diâmetro (D) da peça aser inspecionada.

Durante a inspeção, as descontinuidades são detectadas simultaneamente em toda a peça, numadireção aproximadamente perpendicular às linhas de força do campo magnético gerado.

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Técnica do contato direto - Esta técnica consiste na indução de um campo magnético circular àpeça a ser inspecionada, pela aplicação de corrente continua ou retificada de meia-onda pelasextremidades da peça. A passagem da corrente elétrica através do condutor permite induzir umcampo magnético circular na superfície interna da peça;' assim sendo, a peça a ser inspecionadapor este processo deve ter geometria circular, a exemplo de f1anges,anéis e porcas.

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3.4 ETAPAS DO ENSAIO

Limpeza - A superfície a ser inspecionada e qualquer área adjacente de pelo menos 25 mmdevem estar livres de sujeira, graxa, óleo, carepa, escória, fluxo ou qualquer impureza queprejudique o ensaio; pela formação de campos de fuga falsos, ou que contaminem a suspensão nocaso de o ensaio ser executado com via úmida, ou ainda que dificultem a mobilidade das partículassobre a superfície. ' , '

Magnetização da peça - Escolhe-se a técnica de magnetização segundo o procedimento deinspeção qualificado, que pode ser qualquer das técnicas citadas anteriormente. Observar semprea sobreposição especificada para as técnicas do Yoke e dos eletrodos.

Observar ainda que a peça seja magnetizada em duas direções diferentes, isto é, as linhas deforça da primeira magnetização devem ter direções aproximadamente a 90 graus das da segundamagnetização, de modo que toda descontinuidade, independente de sua orientação sejadetectada.

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Referência Bibliográfica FBTS - Revisão 04 Fev. 20097

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~P~TllUSCOt<lSUl TORIA EM

CONTROLE DA QUAUOADE

CONSULTORIA - TREINAMENTO - INSPEÇÃOCURSO INSPETOR OESOLDAGEM N1

MÓDULO 11 - ENSAIOS NÃO DESTRUTIVOS

Aplicação das partículas - Enquanto a peça está sujeita ao campo magnético, aplica-se àspartículas, por via seca ou via úmida, as quais são atraídas para os possíveis campos de fugaexistentes na peça.

Inspeção - Enquanto a região inspecionada está sujeita à aplicação do campo magnético, oinspetor deve procurar indicações de descontinuidades.

Desmagnetização da peca - Uma peça com magnetismo residual poderá interferir nos processosfuturos de usinagem, pois o magnetismo da peça induzirá a magnetização das ferramentas decorte afetando o acabamento da peça. A retenção de limalhas e partículas contribui para a perdado fio de corte da ferramenta. A interferência em operação de soldagem se faz sentir com adeflexão do arco elétrico, que é desviado da região de soldagem; esta interferência é conhecidacomo sopro magnético.

~ ~(\,\ \(• Detecta descontinuidades superficiais;• É um ensaio mais barato do que o ensaio por meio de líquido penetrante;• Fornece resultados imediatos, não tendo os tempos de espera requeridos pelo ensaio por

meio de líquido penetrante.

3.5 VANTAGENS

3.6 LIMITAÇÕES

• O ensaio por partículas magnéticas aplica-se somente a materiais ferromagnéticos.• A inspeção de áreas com materiais de características magnéticas muito diferentes dificulta

bastante a inspeção.• A geometria da peça pode dificultar e/ou tomar a inspeção não confiável.• Não permite o registro permanente dos resultados.

4- ENSAIO POR ULTRA-SOM4.1 CARACTERíSTICAS E APLICAÇÕESDetecta descontinuidades internas em materiais, baseando-se no fenômeno de reflexão de ondasacústicas quando encontram obstáculos à sua propagação, dentro do material.Um pulso ultra-sônico é gerado e transmitido através de um transdutor especial, encostado ouacoplado ao material.Os pulsos ultra-sônicos refletidos por uma descontinuidade, ou pela superfície oposta da peça, sãocaptados pelo transdutor, convertidos em sinais eletrônicos. e mostrados na tela LCD ou em umtubo de raios catódicos (TRC) do aparelho.

descontinuidade

Os ultra-sons são ondas acústicas com freqüências acima do limite audível. Normalmente, asfreqüências ultra-sônicas situam-se na faixa de 0,5 a 25 MHz.

Referência Blblioqráflca FBTS - Revisão 04 Fev. 2909V( r:y,p.Co;~tzJJ '-õ, 1\~ f'-t()- C &[) I..

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CONSULTORIA - TREINAMENTO -INSPEÇÃOCURSO INSPETORDESOLDAGEM N1

MÓDULO 11 - ENSAIOS NÃO DESTRUTIVOSPURUSc:oHSUL TORIA EM

COPlTROLEDAQUAUDAOe

Geralmente, as dimensões reais de um defeito interno podem ser estimadas com lima razoávelprecisão, fornecendo meios para que a peça ou componente em questão possa ser aceito, ourejeitado, baseando-se em critérios de aceitação da certa norma aplicável. Utiliza-se ultra-somtambém para medir espessura e determinar corrosão com extrema facilidade e precisão.

As aplicações deste ensaio são inúmeras: soldas, laminados, forjados, fundidos, ferrosos e não-ferrosos, ligas metálicas, vidro, bortache.rmateríalsccrnpcstos, tudo permite ser analisado porultra-som. Modernamente o ultra-som é utilizado namanutenção industrial, na detecção preventivade vazamentos de líquidos ou gases, falhas operacionais em sistemas elétricos, vibrações emmancais e rolamentos, etc.O ensaio ultra-sônico é, sem sombra de dúvidas, o método não destrutivo mais utilizado e o queapresenta o maior crescimento, para a detecção de descontinuidades internas nos materiais.

4.2- EQUIPAMENTOSBasicamente, o aparelho de ultra-som contém circuitos eletrônicos especiais, que permitemtransmitir ao cristal piezelétrico, através do cabo coaxial, uma série de pulsos elétricos controlados,que são transformados pelo cristal em ondas- l,.I.ltra-sônicas.Da mesma forma, sinais captados nocristal são mostrados na tela do tubo de ralos catôdtcoeem forma de pulsos luminososdenominados ecos, que podem ser regulados tanto na amplitude quanto na posição na telagraduada. Os ecos constituem o registro das descontinuidades encontradas no interior do material.

Cristais - Cristais são materiais que apresentam o efeito piezelétrico responsável por transformar aenergia elétrica alternada em oscilação mecânica e a energia mecânica em elétrica. Os cristais sãomontados sobre uma base que funciona comosuporte ou blocoamortecédor.

Transdutor - O transdutor, também chamado de cabeçote, é formado pelos cristais, peloseletrodos e pela carcaça externa. Um transdutor emite um impulso ultra-sônico que atravessa omaterial e reflete nas interfaces, originando o eco, .O eco retorna ao transdutor e gera o sinal elétrico ..correspondente. O transdutor pode serclassificado em três tipos: normal ou reto, angular e duplo-cristal.

Acoplante - O acoplante é qualquer substância (usualmente líquida, semilíquida ou pastosa),introduzida entre o cabeçote e a superficie da peça em inspeção com o propósito de transmitirvibrações de energia ultra-sônica. entre ambos. Ela tem a finalidade de fazer com que a maiorparcela de som seja transmitida do cabeçote à peça e vice-versa, o que não aconteceria seexistisse ar entre o cabeçote e a peça.

III /11acoplamento pe~a transdutor

Referência BibliogrâficaFBTS - Revisão 04fev. 2009 ......) __

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Page 397: CURSO INSPETOR SOLDAGEM N1.pdf

carcaça

cone cto r co axial

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CONTROLE DA Q.uAUOAOE

CONSULTORIA - TREINAMENTO - INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DESOLDAGEM N1

MÓDULO 11 - ENSAIOS NÃO DESTRUTIVOS

aparelho de ensaioultra - som

.cabeçote ou transdutor

superfície 1 (S 1)

superfície 3 (S3)

peça

superfície 2 (S2)

esquema básico: ultra - som

4.3 CLASSIFICAÇÃO DOS TRANSDUTORES/CABEÇOTES

Cabeçote Normal - Compõe-se basicamente de um cristal piezo-elétrico, disposto em um planoparalelo ao plano da peça a ser examinada.

elem ento de p:rote ç ão

Cabeçote Duplo-cristal - Compõe-se basicamente de dois cristais piezo-elétricos, um agindocomo emissor e outro como receptor, dispostos em plano aproximadamente paralelo ao da peça aser examinada ou facada num ponto situado a uma distância determinada.

Referência Bibliográfica FBTS - Revisão 04 Fev. 200910

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CONSUL TORJA- TREINAMENtO -INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOLDAGEM N1

MÓDULO 11 - ENSAIOS NÃO DESTRUTIVOSPURUSCONSUL TORIAEM

CONTROLEQA -QUALIDADE

conectores coaxiais

elemento acústic O

amortecedot:

cústais piezezétúcos

transdutor normal-duplo cristal

Cabeçote Angular - Compõe-se basicamente de um cristal piezo-elétrico disposto em ângulo emrelação ao plano da peça a ser examinada. Os cabeçotes angulares mais usuais são os de 45graus, 60 graus e 70 graus.

carcaça

conector coaxial

amortecedor

elemento de inclinação

cristal piei elétrico

tr3%l$dutorangular - monocristal

Referência Bibliográfica FBTS - Revisão 04 Fev. 200911

Page 399: CURSO INSPETOR SOLDAGEM N1.pdf

Técnica por pulso-eco - É possível fazer uma medição precisa quando o transdutor não estáemitindo sinal durante a chegada de um eco. Neste caso, as ondas ultra-sônicas têm de serpulsantes para que o crisíãl possa receber os ecos de retorno nos intervalos de pulsação. Estatécnica utiliza apenas ufT1gabeçote normal monocristal, alternando como emissor e receptor. Não éindicada para detecwão4t!'descontinuidades muito próximas da superfície.

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Técnica com transdutores angulares - Esta técnica visa detectar descontinuidades oriundas de/ operações de soldagem, tais como, falta de penetração, falta de fusão, inclusões de escória, poros,. porosidade, trincas e trincas interlamelares. Utiliza cabeçote angular e a varredura da superfície é

adjacente ao cordão de solda.

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MÓDULO 11 - ENSAIOS NÃO DESTRUTIVOSP~TRUSCONSULTORIA EM

CONTROLE DA_ QUALIOADE

I

\ 4.4- TÉCNICAS DE ENSAIO

Técnica da transparência - Esta técnica é aplicada para detecção de descontinuidades, indicadapara processos automáticos que envolvem grandes produções. Utilizam dois cabeçotes normaismonocristais, sendo um emissor e outro receptor dos feixes sônicos. Não havendodescontinuidades no material, o receptor recebe aproximadamente 100% do sinal emitido.Havendo descontinuidades, o receptor recebe uma porcentagem inferior do sinal emitido.

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cabeçotereceptor

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transdutor angularmetal de basesuperfície de

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feixe ultra-sônico

Referência Bibliográfica FBTS - Revisão 04 Fev, 2009

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MÓDULO 11- ENSAIOS NÃO DESTRUTIVOSP~TRUSCONSULTORIA EM

CONTROLE DA QUALlOAbE

4.5- VANTAGENS

• Pode ser executado em materiais. metálicos e não-metálicos;• Não necessitam de acesso por arribôs os lados da peça (pulso-eco):• Localiza e dimensiona com precisão as descontinuidades;• É mais rápido que o ensaio radiográfico;• Pode ser feito em juntas de geometria complexas;• Não requer requisitos rígidos de segurança como no ensaio radiográfico.

4.6- LIMITAÇÕES

• Peças muito rugosas ímpedeme perfeito acoplamento do cabeçote à peça;• Grãos muito grosseiros podem dispersar o som;• Reforço de raiz e cobre-juntas podem causar indicações falsas;• Peças pequenas e pouco espessas são difíceis de inspecionar;• O equipamento é muito caro;• Requer muito tempo de treinamento de inspetores;• A indicação do tipo de descontinuidade não é segura.

5- ENSAIORADIOGRÁFICO5.1- CARACTERíSTICAS E APLICAÇÕESA radiografia foi o primeiro método de ensaio não destrutivo introduzido na indústria para descobrire quantificar defeitos internos em materlalaBeuénormé campo de aplicação inclui o ensaio emsoldas de chapas para tanques, navios, oleodutos, plataformas off-shore; uma vasta aplicação empeças fundidas principalmente para as de segurança na indústria automobilística como porta-eixo,carcaças de direção, rodas de alumínio, airbags, assim como blocos de motores e de cambio;produtos moldados, forjados, materiais compostos, plásticos, componentes para engenhariaaeroespacial, etc.

O método baseia-se na absorção diferenciada da radiação penetrante na peça inspecionada,devido às diferenças de densidade e variações de espessura do material, ou mesmo diferençasnas características de absorção causadas por variações na composição do material, diferentesregiões de uma peça absorvem quantidades diferentes da radiação penetrante. Essa absorçãodiferenciada da radiação pode ser detectada por meio de um filme, ou de um tubo de imagem oumesmo medida por detectores eletrônicos de radiação. A. variação. de quantidade de radiaçãoabsorvida indica a existência de uma falha interna ou descontinuidade no material.

A radiografia industrial é usada para detectar variação de uma região de um determinado materialque apresenta uma diferença em espessura ou densidade comparada com uma região vizinha; emoutras palavras, a radiografia é um método capaz de detectar com boa sensibilidade defeitosvolumétricos. A capacidade do processo de detectar defeitos com pequenas espessuras em planosperpendiculares ao feixe, como trinca, dependerá da técnica de ensaio realizada.

Descontinuidades como vazias e inclusõesque apresentam uma espessura variável em todas asdireções são facilmente detectados desde que não sejam muito pequenas em relação à espessurada peça.

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~P~TRUSCONSULTORIA EM

CONTROLE DA. QUALIDADE

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MÓDULO 11 - ENSAIOS NÃO DESTRUTIVOS,::)

,r \C J/

I'J t» 'C ()5.2- FONTES DE RADIAÇÃO (RAIO-X) <é/ (~çJ'./rOs raios X são gerados ao se acelerar, por meio de uma fonte externa de energia, os elétrons deum catodo. Esses elétrons saem em alta velocidade em direção, ao anodo. Ao colidirem com oanodo, esses elétrons penetram na eletrosfera do metal do anodo, causando sua instabilidade,com grande liberação de calor e de ondas eletromagnéticas - os raios X. Um dispositivo usadopara gerar raios X é o tubo de Coolidge, que consiste numa ampola de vidro com alto vácuo, quecontém um catodo feito de um filamento aquecido e um anodo feito de metal duro, com alto pontode fusão (tungstênio).

filme 1/I ,

As tensões utilizadas na produção de raios X são da ordem de 80.000 a 500.000 Volts (80 a 500kV). A intensidade dos raios X é determinada pela corrente elétrica que passa pelo filamento.Quanto maior a intensidade da corrente, maior o aquecimento do filamento e maior o número deelétrons que ele libera. Devido ao aquecimento causado no alvo (ânodo) pelo bombardeamento deelétrons, é necessário refrigerá-lo por alerta ou por circulação de·água.

O poder de penetração dos raios X é tanto maior quanto menor for seu comprimento de onda, queé função da tensão que acelera os elétrons do filamento para o alvo. o

cátodo

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raios-X , t .• .•'tubo de Coolldge para raio X

vidro feixe de elétrons

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5.3- FONTES DE RADIAÇÃO (RAIO V)É possivel encontrar ·tomos do mesmo elemento químico com diferentes quantidades de nêutronsno seu núcleo. Esses elementos são chamados de isótopos. Muitos dos isótopos dos elementosencontrados na natureza são radioativos, isto é, emitem espontaneamente do núcleo partículas eradiações eletromagnéticas.

Referência Bibliográfica FBTS - Revisão 04 Fev. 200914

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CONTROLE DA QUAUOAbE

As partículas e as radiações eletromagnéticas emitidas pelos isótopos radioativos são de três tipos:alfa (a), beta (13) e gama (y), tendo a última g~andepoderde penetração.

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ec- Th23490

(thõno)

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(urânio) /~ 1I\\-:::::::-.·rAio!'; nAmAlL .

ec Th23490

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Existem dois tipos de isótopos: os naturais e os artificiais. Os primeiros são encontradosnormalmente na natureza. Os artificiais são produzidos nos reatores nucleares bombardeando-senêutrons nos núcleos dos átomos.Na gamagrafia utilizam-se isótopos artificiais. Os mais usados são o irídio 192, o césio 137, o túlio170 e o cobalto 60.

Por causa do perigo de radiação sempre presente, as fontes radioativas devem ser manejadascom muito cuidado e são necessários aparelhos que permitam guardá-Ias, transportá-Ias e utilizá-las em condições de segurança total. Estes aparelhos consistem de uma blindagem ou carcaçaprotetora de chumbo, tungstênio ou urânio 238. Esta carcaça apresenta um furo axial, no interiordo qual existe um estojo metálico, chamado porta-isótopo, fixado a um comando mecânico flexívelmunido de um pequeno volante ou manivela para manobra a distância.

conexão dotubo-guia

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~GA-N"\Dt

5.4 COMPARAÇÃO ENTRE RAlOS-X E RAlOS-y

• Pode-se regular o poder de penetração dos Raios-X, alterando seu comprimento de onda,variando a tensão anódica. Para o Raio-y só é possível mudando a fonte radioativa;

• Os Raios-X têm melhor qualidade;

. Ref~rênciá Bibliógi"áfica FBTS - Revislló 04 Fell: 2009~ c;,vco r0\'"'NA se- N ~ N.~ lU ().,5u::- 15

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MÓDULO 11 - ENSAIOS NÃO DESTRUTIVOSP~TllUSCOf.SUl TORIA EM

CONTROLE DA QW\.UOAOE

• O equipamento para uso dos Raios-y não necessitam de alimentação elétrica;• Para espessuras acima de 90 mm o poder de penetração do Raio-y não é suficiente;• As instalações para uso do Raio-y são mais baratas;• As instalações para uso do Raio-y são menores, permitindo o ensaio em lugares de difícil

acesso;• Por apresentarem emissão esférica, os Raios-v tem grande aplicação em exposições

panorâmicas.

A tabela a seguir mostra a equivalência entre raios X e raios gama. Esta tabela serve comoreferência para a escolha dos isótopos, em função da espessura da peça a ser ensaiada e dascaracterísticas do equipamento utilizado.

ISÓTOPO ENERGIARgy EQUIVALENCIA PENETRAÇAO PARA AÇOMeV (*) RX (mm)

Co 60 1,17 e 1,33 2000 kV 60 a 205Cs 137 0,66 500 kV 20 a 80Ir 192 0,46 - 0,61 400 kV 10 a 40

Tm 170 0,084 100 kV 3 a 10

5.5 ABSORÇÃO DA RADIAÇÃOTodos os materiais absorvem radiação, alguns mais do que outros. Os materiais mais densos e osde maior número atômico absorvem maior quantidade de radiação do que os materiais menosdensos e os de menor número atômico. A espessura também contribui para a absorção, poisquanto maior a espessura maior quantidade de radiação irá absorver.

5.6 FILME RADIOGRÁFICOO filme para radiografia é semelhante aos filmes comuns. A única diferença é que ele recobertodos dois lados por uma emulsão de sais de prata (brometo de prata - Ag8r).

Depois que o filme é exposto à radiação, os grãos dos sais de prata reagem quimicamente emcontato com o revelador, transformando-se em prata metálica enegrecida, formando a imagem nachapa radiográfica.

=== Referência Bibliográfica FBTS - Revisão 04 Fev. 200916

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MÓDULO 11 - ENSAIOS NÃO DESTRUTIVOSP~RUSCONSULTORIA ,E.M

COftTROLEDAQ.UAUOAOE

o filme radiográfico é escolhido em função dó ensaio assrreatízado. suas características são:

Densidade radiográfica: é o grau de enegrecimento registrado no filme em função da exposição.A medição da densidade é feita no negatoscópio, queé o aparelho usado para a interpretação deradiografias. É uma caixa contendo lâmpadas, com luminosidade variável e um suporte de plásticoou vidro leitoso onde o filme é colocado;

Contraste da imagem: é dado pela diferença de densidade entre as regiões do filme;

Velocidade do filme: é a taxa em que ocorre a sensibilização dos grãos de sais de prata. Filmescom grãos maiores necessitam de menor tempo de exposição;

Granulometria: é o tamanho dos grãos nos sais da emulsão. Quanto menores os grãos, maior anitidez.

5.7-INDICADORES DA QUALIDADE DE IMAGEM (IQI)O indicador de qualidade de imagem ou 101,também chamado de penetrâmetro, é uma pequenapeça construída de um material radiograficamente similar ao material da peça ensaiada, com umaforma geometricamente simples e que contém algumas variações de forma bem definidas, taiscomo furos ou entalhes. O uso do 101define a sensibilidade radiográfica obtida em função de suaespessura e permite verificar se o operadorusou :a técnica correta, o tipo de filme adequado e acorreta energia das radiações. . .

O 101padrão adotado pelo código ASME (Amerícan Society Mechanical Engineers) é um prismaretangular de metal com três furos de determinados diâmetros, e a sensibilidade radiográfica édefinida em função do menor furo visível na radiografia.

O 101padrão adotado pela norma DIN(Deutsche Industrie Normen) é composto de uma série desete arames de metal e de diâmetros padronizados. A sensibilidade radiográfica é definida emfunção do menor arame visível na radiografia.

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ReferênCia·Bibliografica FBTS - Reilisão04 Fev. 2009

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Referência Bibliográfica FBTS - Revisão 04 Fev. 200918

~P~TRUSCONSUi. TORIA EM

CONTROLE DA QUALIOADE::

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MÓDULO 11 - ENSAIOS NÃO DESTRUTIVOS

5.8 TELAS INTENSIFICADORAS DE IMAGEM (ÉCRANS)Para dar maior nitidez +s radiografias e diminuir o tempo de exposiçao usam-se as telasintensificadoras, conhecidas por écrans. Estas telas evitam que as radiações que ultrapassam ofilme reflitam de volta para este, prejudicando a nitidez da radiografia, além de favorecer uma maiorabsorção de radiação pelo filme. Alguns écrans utilizados são cartões recobertos com película finade chumbo, da ordem de centésimo de milímetro.

5.9 PROCESSAMENTO DO FILMEO processamento do filme radiográfico abrange dois procedimentos: a preparação inicial e oprocessamento manual que, por sua vez, admite as etapas de revelação, banho interruptor oubanho de parada, fixação e lavagem dos filmes. A preparação do filme e dos banhos para oprocessamento radiográfico deve seguir algumas considerações gerais, necessárias ao bomdesempenho dessa tarefa.

No manuseio do filme, a limpeza é essencial. A câmara escura, bem como os acessonos eequipamentos, devem ser mantidos rigorosamente limpos e usados somente para o propósito aosquais se destinam. Qualquer líquido de fácil volatilização deve estar acondicionado em recipientesfechados, para não contaminar o ambiente. O termômetro e outros acessórios devem ser lavadosem água limpa imediatamente após o uso para evitar a contaminação das soluções. Os tanquesdevem estar limpos e preenchidos com soluções frescas.

É necessário controlar a temperatura e o tempo dos banhos de processamento e da revelação.Normalmente devem estar de acordo com a recomendação do fabricante. A partir do momento emque é exposto à radiação e se inicia o processamento, o filme passa por uma série de banhos nostanques de revelação, após a preparação inicial.

5.10 PROTEÇÃOAs radiações ionizantes que sensibilizam o filme, provenientes tanto dos raios-X quanto dos raiosgama, são altamente prejudiciais ao ser humano. O ensaio requer cuidados especiais de proteçãoaos trabalhadores, que são os membros da equipe radiográfica, e aos indivíduos do público, isto é,os que se encontram nas vizinhanças do local onde é feito o ensaio; além disso, cuidadosespeciais em relação ao meio-ambiente devem ser previstos.Os ensaios são regulamentados por normas e para sua execução é necessária a autorização deorganismos como defesa civil e prefeituras. Todo trabalhador do ensaio radiográfico deve ter umaqualificação fornecida por organismos oficiais, atestando seus conhecimentos técnicos.

5.11 SEQUÊNCIA DO ENSAIO

1) Verificar o material e espessura a ser radiografada;2) Selecionar a técnica radiográfica;3) Selecionar a quantidade e dimensões dos filmes;4) Montar chassis (envelope, telas e filme);5) Verificar a atividade da fonte (Raio-v) ou selecionar corrente e tensão (Raio-X);6) Verificar distancia fonte-filme e densidade requerida (procedimento);7) Calcular o tempo de exposição;8) Selecionar IQI;9) Balizar a área, para proteção;10) Montar conforme arranjo previsto e bater a radiografia;11) Revelação;12) Laudo;13) Relatar resultados.

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CONSUL TORIA ~ TREINAMENTO - INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOLDAGEM N1

MÓDULO 11- ENSAIOS NÃO DESTRUTIVOSPURUSCONSUl TORtA .EM

CONTROLE DA QUALIDADE

5.12 VANTAGENS

• Registro permanente dos resultados;• Detecta facilmente defeitos volumétricos (poro, inclusões, falta de penetração, excesso de

penetração );

5.13 LIMITAÇÕES

• Descontinuidades bidimensionais só são detectadas se o plano delas estiver alinhado aofeixe de radiação (trincas, duplas-Iaminaçõ~j.etc.);

• É necessário acesso a ambos os lados da peça;• Pode não ser confiável, dependendo da geometria da peça;• Pode ser prejudicial à saúde;• É necessário interromper os trabalhos próximosda exposição da fonte;• Equipamento e material de consumo têm alto custo;• É um ensaio demorado;• O equipamento de Raio-X não é totalmente portátil• Requer muita experiência para correta identificação das descontinuidades.

6- TESTE MAGNÉTICO E TESTE POR PONTOS6.1 CARACTERíSTICAS E APLICAÇÕESEnsaios rápidos para identificação de metais e ligas. Usado, principalmente, em inspeção derecebimento. O reconhecimento é feito através das propriedades físicas e químicas dos materiais.Na primeira etapa do ensaio (teste magnético) lança-se mão do princípio físico do magnetismo,classificando o material em: magnéticos, levemente magnéticos e não magnéticos.A segunda etapa (teste por pontos) baseia-se nas propriedades químicas, verificadas pelacapacidade de reação do material em contato com reagentes químicos.

. Referência Bibliográfica FBTS - Revisão 04 Fev. 200919

6.2 TESTE MAGNÉTICO.Realizado para verificação do magnetismo dos materiais. Este teste é feito com o auxílio de umimã, que os classificam em: magnéticos, levemente rnaqnéílcos e não-magnéticos.

6.3 TESTE POR PONTOSRealizado para verificação da capacidade de reação espontânea ou forçada por eletrólise, napresença de determinadas soluções, que são aplicadas numa quantidade prevista noprocedimento qualificado.

O reconhecimento do material é feito observando-se o modo e a velocidade da reação, e ainda acoloração dos resíduos da reação química na superfície do material.

6.4 MÉTODOS DE ENSAIOS

Identificação por Ataque Químico Simples (Q.S)-É um método pelo qual se identifica o materialatravés da reação espontânea entre o material e a solução, após classificá-lo em relação a seumagnetismo.

Identificação por polarização eletroquímica (P.E) -É um método pelo qual se identifica omaterial através de reações químicas forçadas por eletrólise entre o material e o reagente. Não énecessário classificá-lo em relação a seu magnetismo .

Page 407: CURSO INSPETOR SOLDAGEM N1.pdf

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P~TRUSCONSUl TORIA EM

CONTROLE DA QUALIDADE

CONSULTORIA - TREINAMENTO - INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOLDAGEM N1

MÓDULO 11 - ENSAIOS NÃO DESTRUTIVOS,:;)

• Verificação da eficiência dos reagentes - Teste realizado em padrões metálicos decomposição química conhecida.

• Preparação da superfície - A superfície de ensaio (300 mm2) deve estar isenta dequalquer material estranho que possa mascarar o ensaio. Deve ser removido qualquer tipode incrustações, pintura, carepa de laminação, óxido e materiais estranhos, até que fiqueexposta uma superfície limpa e brilhante.

• Aplicação da solução - A solução deve ser aplicada na quantidade de gotas previstas noprocedimento qualificado, sobre papel filtro e este sobre o material ensaiado.

• Aplicação do dispositivo de eletrólise - Deve-se pressionar levemente o papel filtro coma Ponta A do dispositivo de eletrólise, durante o tempo previsto no procedimentoqualificado.

• Identificação do material - Através da coloração obtida no papel filtro, se identifica osmateriais.

• Relatar resultados.

6.5 SEQUÊNCIA DO ENSAIO

Método Q.S

• Verificação da eficiência dos reagentes - Teste realizado em padrões metálicos decomposição química conhecida.

• Verificação do magnetismo.• Aplicação da solução - Deve ser aplicada a quantidade de gotas prevista no

procedimento qualificado, na região preparada, tomando sempre o cuidado para quea solução não entre em contato com óxidos e impurezas, o que viria prejudicar oensaio.

• Tempo de reação - Deve-se acompanhar todo o tempo de reação a fim de detectaralguma característica que permita identificar o material.

• Identificação do material - Através dos dados coletados durante o teste, seidentifica o material.

• Relatar resultados.

Método P.E

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Pino e porcas de6xação (AISI 304)

Tampão (pVC) 00

Tubo 1" (pVC) ~

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Porca de 6xação (AISI 304) ~o7,-,oTJ'--'1l.f-"-4APino de contacto (AISI 304)o_.~

Papel61tro

Pino de contacto

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Referência Bibliográfica FBTS - Revisão 04 Fev. 200920

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CONSUl TORIA- TREINAMENTO-INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOlDAGEM N1

MÓDULO 11- ENSAlqS NÃO DESTRUTIVOS~musCOHSUL TOft,J:AEM

CONTROLE DA QUAUOAiJE

6.6 VANTAGENS

• A grande vantagem do teste magnético e teste por pontos é que é um ensaio rápido e debaixo custo, indispensável na inspeção de recebimento de materiais e na separação depeças durante as fases de fabricação e montagem.

6.7 LIMITAÇÕES

• Os resultados dos ensaios fornecem . dados qualitativos e quantitativos apenasaproximados de alguns elementos do material. Além disso, os resultados podem tambémfornecer dados imprecisos quando não são tomados os cuidados com a limpeza dasuperfície e a qualidade das soluções.

7- ENSAIO DE ESTANQUEIDADE7.1 CARACTERíSTICAS E API,.ICAÇÕESA necessidade de uma perfeita estanqueidade em tanques ou tubulações contendo substânciastóxicas que façam parte de instalações de alto risco (área química, nuclear, aeroespacial, etc.),proporcionou utilização de novos métodos capazes de detectar possíveis vazamentos de gás oulíquidos, a fim de obter uma efetiva garantia de segurança e proteção ambiental.

Ensaio de Formação de Bolhas com Pressão Positiva - Detecta defeitos passantes através daaplicação de uma solução formadora de bolhas, estando à peça sujeita a uma pressão de testepositiva. A pressão deve ser controlada de modo a não danificar a peça ou equipamento.Grandes vazamentos não são detectados.

Portanto como medida preventiva no sentido de evitar tais ocorrências; o ensaio de estanqueidadetem sido largamente empregados em testes de componentes pressurizados ou despressurizados,onde existe o risco de escape ou penetração de produtos, comprometendo. o sistema decontenção, assumindo desta maneira, uma importância muito grande quando se trata da proteçãoao meio ambiente, onde a flora e fauna e ainda pessoas ou populações podem seÍ" atingidasseriamente.

7.2 MÉTODOS DE ENSAIO

Ensaio de Formação de Bolhas· com Pressão Negativa - Detecta defeitos passantes através daaplicação de uma solução formadora de bolhas, estando à peça sujeita a um vácuo parcial, de nomínimo 0,15 psi abaixo da pressão absoluta, obtido no interior de uma caixa de vácuo. Usadoprincipalmente quando não se tem acesso ao lado oposto da junta ou peça a ser inspecionada.

Teste de Capilaridade - Detecta defeitos paseantes, at~avés da aplicação de um líquido de altoefeito capilar por um lado da solda, equipamento ou peça e após um determinado tempo depenetração, normalmente 24 horas, inspeciona-se pelo lado oposto procurando vestígios do líquidoutilizado. Este líquido deve ser de difícil evaporação e o tempo de secagem tem que ser superiorao tempo previsto para penetração. Normalmente, utlílza-se o óleo diesel ou querosene comolíquido de teste.

7.3 SEQU~NCIA DO ENSAIOEnsaio de Formação de Bolhas com Pressão Positiva

• Limpeza - A superfície deve estar seca, sem graxa, óleo, ferrugem, tintas ou sujeira, paraque esses contaminantes não obstruam as descontinuidades.

Referência Bibliográfica FBTS - Revlsão 04 Fev. 2009

21

Page 409: CURSO INSPETOR SOLDAGEM N1.pdf

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Referência Bibliográfica FBTS - Revisão 04 Fev. 200922

CONSULTORIA - TREINAMENTO - INSPEÇÃOCURSO INSPETORDE SOLDAGEM N1

MÓDULO 11 - ENSAIOS NÃO OESTRUTIVOSP~TRUSCONSUl TORIA EM

CONTROLE DA QUALIOADE

• Vedação.• Pressurização - A pressão deve ser mantida por um período de 15 minutos antes do

inicio do ensaio.• Aplicação da solução ..• Inspeção - Verifica-se a existência ou não de bolhas, provenientes de vazamento

oriundos de defeitos passantes.• Limpeza - Remoção de todos os resíduos do ensaio.• Relatar os resultados.

Ensaio de Formação de Bolhas com Pressão Negativa

• Limpeza - A superfície deve estar seca, sem graxa, óleo, ferrugem, tintas ou sujeira, paraque esses contaminantes não obstruam as descontinuidades.

• Aplicação da solução.• Pressurização - Deve-se posicionar a caixa de vácuo, vedá-Ia e aguardar o

estabelecimento da pressão requerida.• Inspeção - Verifica-se a existência ou não de bolhas, provenientes de vazamento

oriundos de defeitos passantes.• Limpeza - Remoção de todos os resíduos do ensaio.• Relatar os resultados

Teste de capilaridade

• Limpeza - A superfície deve estar seca, sem graxa, óleo, ferrugem, tintas ou sujeira, paraque esses contaminantes não obstruam as descontinuidades. Em cordões de solda aescória deve ser removida.

• Vedação - Impedir o caminhamento inadequado do líquido de teste.• Aplicação do líquido de teste• Tempo de penetração.• Inspeção - Verificar se houve vazamento do líquido pelo lado oposto onde foi aplicado.

• Limpeza - Remoção de todos os resíduos do ensaio.• Relatar os resultados.

7.4 VANTAGENS

• A principal vantagem do teste de estanqueidade é que um ensaio relativamenterápido, de baixo custo e de fácil interpretação.

7.5 LIMITAÇÕES

• A grande limitação deste teste é que se presta apenas a detecção de defeitospassantes.

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CONSULTORIA - TREINAMENTO-INSPEÇÃOCURSO INSPETORDESOLDAGElVI N1

MÓDULO 11 - ENSAIOS NÃO DESTRUTIVOSPUROSCONSUl TORXAE.M

CONTROLE DA QUAUOAOE

COMPARAÇÃO DAS VANTAGENS E DESVANTACENS DOS ENSAIOS NÃO DIlSI1U.mVOS

EXAME llXAMEPOR .... llXAMllPOR liXAM!! POR

RADIOGltÁflCO ÚQUIOO PIlNIlTRANTE PAltrlcULA MAGNtTICA Ul.TRA-SOM

Custorelativamente alto. Baixo custo. Baixo custo. Custo relativamente alto.

Difícil utilização. Fácil utilização. Em alguns casos, é de fácil Fácil utilização.utilização.

Detecta descontinuidade Detecta apenas descon- Detecta apenas descon- Detecta descontinuidadesinterna no material. tínuídades na superfície do tínuídades superficiais ou internas no material.

material. próximas à superfície.

Não requer preparo da su- Exige superfIcie previamente Exige superflcie previamente Exige superfície previamenteperfíde. preparada. preparada. preparada.

Permite registro permanente Dificuldade no registro das É dif:lcil manter um registro Não é possível manter umdas falhas encontradas. falhas encontradas, ~ falhas encontradas. registro das falhas encon-

tradas.

Pode ser aplicado em qual- Não pode ser. aplicado em Só pode ser aplicado em Dificuldade de aplicação emquer material. materiais porosos. materiais· ferromagnéticos. alguns materiais.

O tempo envolvido no exame Rapidez na execução do Rapidez na execução do Rapidez na execução doé relativamente longo. exame. exame. exame.

Requer grau de conhecimento Não requer grande conhe- Não requergrande nível de Requer elevado grau demaior na execução e cimento para sua execução e conhecimento para sua conhecimento para sua exe-interpretação dos resultados. para a interpretação dos execução e para a interpre- cução e para a análise dos

resultados. tação dos resultados. resultados.

Não detecta descontinul- Detecta qualquer tipo de Detecta apenasdescontinui- Não detecta descontinuida-dades planas perpendiculares descontinuidade, desde que dades perpendiculares às des paralelas à direção doà direção da radiação. seja aberta à superfície. linhas de força do campo feixe sônico.

magnético.

Exi~ medidas de segurança Não requer medidas especiais Não requer medidas especiais Não requer medidas especiaisrlgidas na sua execução, de segurança. de segurança. de segurança.

Referência Bibliográfica FBTS - Revisão 04 Fev. 200923

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CONSULTORIA - TREINAMENTO - INSPEÇÃOP'E.TRUS CURSO INSPETOR DE SOlDAGEM NíVEL 1CONSULTORIA EM

CONTROLE DA QUALIDADE MÓDULO 12 - ENSAIOS MECÂNICOS E MACROGRÁFICOS

íNDICE PÁGINAS

ENSAIOS MECANICOS E MACROGRÁFICOS

1- ENSAIOS MECÂNICOS

1.1 ENSAIO DE TRAÇÃO1.2 ENSAIOS DE DOBRAMENTO1.3 ENSAIO DE FRATURA1.4 ENSAIO DE DUREZA1.5 MÉTODO BRINELL1.6 MÉTODO ROCKWELL1.7 MÉTODOS VICKERS1.8 MÉTODOS PORTATEIS1.9 ENSAIO DE IMPACTO1.10 ENSAIO DE QUEDA-LIVRE DE PESO

2- ENSAIOS MACROGRÁFICOS

01/42

01/38

01/1011/1515/1616/1717/2020/2424/2727/2929/3434/38

38/42

2.1 OBJETIVOS DO ENSAIO2.2 HETEROGENEIDADES2.3 MACRO-ESTRUTURA OU MACRO-TEXTURA2.4 ETAPAS DO ENSAIO2.5 REAGENTES QUIMICOS OU SOLUÇCES DE ATAQUE2.6 AVALIAÇÃO E REGISTRO DOS RESULTADOS

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CONTROLE OAQIJAtlOADE

CONSULTORIA - TREINAMENTO - INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOLDAGEM NivEL 1

MÓDULO 12 - ENSAIOS MECÂNICOS E.MACROGRÁFICOS

ENSAIOS MECÂNICOS EMACROGRÁFICOS

1. ENSAIOS MECÂNICOS

CONCEITOO acesso a novas matérias-primas e o desenvolvimento dos processos de fabricação obrigou àcriação de métodos padronizados de produção, em todo o mundo. Ao mesmo tempo,desenvolveram-se processos e métodos de controle de qualidade dos produtos.

Atualmente, entende-se que o controle de qualidade precisa começar pela matéria-prima e deveocorrer durante todo o processo de produção, incluindo a inspeção e os ensaios finais nosprodutos acabados.

Neste capítulo serão estudados os principais ensaios destrutivos, suas principais características eaplicações. Em soldagem, os ensaios mecânicos têm grande aplicação, como por exemplo, naqualificação de procedimentos de soldagem e soldadores, testes de produção e qualificação demetais de adição.

1.1ENSAIODElRAÇÃOO ensaio de tração consiste em submeter um corpo de prova de geometria definida a um esforçocrescente na direção axial, levando-o a se romper. Os esforços utilizados para realização doensaio são medidos na própria máquina. ..

O ensaio de tração é feito em corpos de prova de dimensões padronizadas por normas nacionais einternacionais. Para a escolha da dimensão padronizada do corpo de prova também deve serlevada em consideração a capacidade da máquina de tração, disponível para a realização doensaio. O ensaio de tração é um dos ensaios mecânicos mais utilizados; tem como objetivofornecer dados relativos à capacidade de um sólido de suportar solicitações aplicadas a umaestrutura.

1.1.1 Corpos de ProvaO corpo de prova é constituído de cabeças e parte útil, unida pela zona de concordância. Ascabeças são as partes extremas, utilizadas para fixar o corpo de prova à máquina. A parte útil é asecção reduzida do corpo de prova onde acontece a ruptura; esta é a região onde serão feitas asdiversas determinações.

Quando não é possível retirar o corpo de prova do material a ser ensaiado, realizam-se o ensaioem produtos acabados, como acontecem com os tubos de pequeno diâmetro, vergalhões,parafusos, cabos de aço, arames, etc.

Os corpos de prova mais utilizados são os de secção circular, normalmente utilizado quando oproduto acabado é de secção circular; ou retangular retirado de placas, chapas ou lâminas.

Referência Bibliográfica FBTS - Revisão 04 Fev. 2009

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MÓDULO 12 - ENSAIOS MECÂNICOS E MACROGRÁFICOSP~RUSCONSUl rOlHA EM

CONTROt.E DA QUAI.IDADE

A fixação de tubos de pequeno diâmetro à máquina de ensaios é feita por meio de garrascolocadas de cada lado do tubo e de um mandril na parte interna.

Em materiais soldados, podem ser retirados corpos de prova com a solda no sentido longitudinalou transversal da solda, como pode ser observado nas figuras a seguir.

Os ensaios dos corpos de prova transversais normalmente determinam apenas o limite deresistência à tração. Isso porque, ao efetuar o ensaio de um corpo de prova com solda, tencionam-se, simultaneamente, dois materiais de propriedades diferentes (metal de base e metal de solda).

Os valores obtidos no ensaio não representam as propriedades nem de um nem de outro material,e sim da junta soldada, que é uma interação de vários fatores que atuam na junta.

Em corpos de prova longitudinais à solda são determinadas todas as propriedades mecânicas, asquais são referentes unicamente ao metal depositado, utilizado principalmente na qualificação dometal de adição.

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Referência Bibliográfica FBTS - Revisão 04 Fev. 2009

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CONSULTORIA - TREINAMENTO -INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOlDAGEM NíVEL 1

MÓDULO 12 - ENSAIO~;:I\IIEeÂNICQ$.E MACROGRÁFICOSPURUSCONSULTOl\UI E'"

CONTROLE DAQUAUOADE

1.1.2 Diagrama Tensão - DeformaçãoQuando um corpo de prova é submetido a um ensaio de tração, a máquina de ensaio fornece umgráfico que mostra a relação entre a força aplicada e as deformações ocorridas durante o ensaio.Mas o que nos interessa para a determinação das propriedades do material ensaiado é a relaçãoentre tensão e deformação. No ensaio de tração, o registro. da curva tensão/ deformação é feitoatravés de medições simultâneas da força F aplicada e da variação do comprimento sofrido pelocorpo de prova durante a realização do ensaio.

A tensão a, que é expressa em megapascal (Mpa), Newton por millmetro quadrado (N/mm2) ou em

quilograma-força por milímetro quadrado (Kgf/mm2),é calculada dividindo a força F ou cargaaplicada, pela área da secção inicial da parte útil do corpo de prova, So.

(J =

Deformação ou alongamento é a variação de comprimento entre dois pontos do corpo de prova. Àdeformação t, normalmente expressa em porcentagem, é determinada dividindo a variação decomprimento inicial e final medido entre dois pontos AI, pelo próprio comprimento inicial Lo.

AI L - L~s =-= --""-Lo Lo

Dividindo o valor F por So, e o valor do alongamento AI por Lo que é o comprimento inicial da parteútil, tem-se o gráfico tensão/deformação que apresenta duas regiões: uma é a região elástica e aoutra é a plástica.

A região elástica representa o comportamento elástico do material; nesta região a deformação édiretamente proporcional à carga aplicada, obedecendo à lei de Hooke:

a = E . ta = tensãoE = módulo de elasticidade ou módulo de Youngt = deformação

Referência Bibliográfica FBTS - Revisão 04 Fev. 2009

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MÓDULO 12 - ENSAIOS MECÂNICQS E MACROGRÁFICOSPURUSCONSUl TORIA EM

CONTROLE DA QUALIDADE

o módulo de elasticidade representa a rigidez do material; assim, quanto maior for o módulo deelasticidade, menor será a deformação elástica provocada por uma dada tensão, sendo assimmais rígido será o metal. Se a carga for aliviada nesta região, em qualquer ponto da reta, omaterial volta ao ponto de origem (ponto O), seguindo a reta sem qualquer deformação residual oupermanente.

Terminada a zona elástica, no ponto A do gráfico, inicia-se a zona de deformação plástica, na qualo material exibe deformação permanente após descarregamento total. A curva de A para Brepresenta o escoamento do material, onde ocorre uma grande deformação com pouco ou nenhumacréscimo de carga. Existem materiais que não apresentam olimite de escoamento nítido. A curvaBC é a região de encruamento uniforme; após sofrer grande deformação durante o escoamento, omaterial adquire maior resistência à tração, pois está no estado encruado ou endurecido,prolongando-se até o ponto C; neste ponto inicia-se uma deformação localizada, em algum pontoda parte útil do corpo de prova. Essa deformação chama-se estricção, isto é, a diminuição dasecção transversal do corpo de prova na região onde se localiza a ruptura; a ruptura ocorre noponto D.

1.1.3 Propriedades MecânicasAs propriedades mecânicas determinadas no ensaio de tração são: limite de escoamento, limite deresistência à tração, limite de ruptura, alongamento percentual e coeficiente de estricção.

Limite de escoamento - Limite de escoamento é a tensão na qual ocorre o fenômeno deescoamento no material; a tensão é obtida pela expressão:

Fa =_ee S

O

O'e = limite de escoamentoFe = força de escoamentoSn = área inicial do corpo de prova

o limite de escoamento do material é utilizado pelos projetistas após a consideração de umcoeficiente de segurança, como garantia de que o metal especificado trabalhará no regimeelástico, pois a deformação plástica deverá ser evitada.

Durante o ensaio de tração, o limite de escoamento Ue (ponto 1) corresponde à carga que semantém constante ou diminui, enquanto inicia a deformação plástica no corpo de prova. O limite deescoamento se caracteriza por uma oscilação ou uma parada do ponteiro da máquina durante todaa duração do fenômeno.

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Referência Bibliográfica FBTS - Revisão 04 Fev. 2009

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CONSUr. TORIA - TREINAMENTO-INSPeÇÃOCURSO INSPETOR DE SOlDAGEM NíVEL 1

MÓDULO 12 - ENSAIOS MECÂNICOS E MACROGRÁFICOSk.'·"'~·,

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CONTROLE OA:QUAUt)AOE

Existem materiais que não apresentam nitidamente o limite de escoamento; neste caso parasubstitui-lo é adotado, por convenção internacional, o limite n ou limite convencional n deescoamento, definido pela expressão:

FO' =_0_o So

Isto significa que o limite n (an) é a tensão aplicada que, após seu descarregamento, provoca n porcento de deformação permanente.

Para os aços de baixo teor de carbono, especifica-se n como 0,2%, o que corresponde a umadeformação plástica de 0,002 por unidade de comprimento. Por exemplo, para determinar a tensãocorrespondente ao limite 0,2%, toma-se a deformação I: igual a 0,2%, medida a partir do ponto Ode origem, no eixo das abscissas do diagrama tensão/deformação; obtém-se, então, o pontoA, edesse ponto obtido traça-se uma linha paralela à porção reta da curva da zona elástica. Aintersecção B da reta com a curva determina a tensão (10;2%, que é o limite de escoamentoconvencional 0,2 %.

déformaç'(}

Para ligas metálicas com uma região plástica muito pequena, como é o caso de aços de médio ealto teor de carbono e ligas não ferrosas muito duras, pode-se considerar n como 0,1 %ou mesmo0,01 %, quando se trata de aços para molas. No caso de cobre e diversas ligas de cobre, que têmgrande plasticidade, a determinação do limite convencional é feita tomando para n como 0,5% ouseja, 0,005 por unidade de comprimento." .

Limite de resistência - O limite de resistência serve para especificar os materiais, da mesmaforma que a análise quimica identifica os materiais. O limite de resistência à tração do materialensaiado é calculado pela carga máxima atingida no ensaio e corresponde à tensão máxima ai(ponto 2).

O cálculo é feito dividindo-se a' força máxima pela área inicial da secção transversal do corpo deprova segundo a fórmula:

Referência Bibliográfica FBTS - Revisao 04 Fev. 2009

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~PURUSCONSUl TORtA EM

CONTROLE DA QUALIDADE

CONSULTORIA - TREINAMENTO - INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOlDAGEM NíVEL 1

MÓDULO 12 - ENSAIOS MECÂNICOS E MACROGRÁFICOS

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Tensão de ruptura - Atingindo o ponto 2, correspondente à carga máxima durante o ensaio,começa a redução sensível da secção transversal do corpo de prova, e a carga diminui até queaconteça sua ruptura total. Quanto mais dúctil é o material, maiores são a deformação e oalongamento antes da ruptura, o que provoca uma deformação localizada no corpo de prova,chamada estricção.

A ruptura do corpo de prova, ponto 3, determina o término do ensaio; a tensão correspondente nãoé determinada durante o ensaio por não ter nenhum significado prático.

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3

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_ Fmax0"(Fm = força máxima atingida no ensaio80 = área inicial da secção transversal

Alongamento percentual - O alongamento percentual corresponde ao acréscimo percentual docomprimento final do corpo de prova após o ensaio em relação ao seu comprimento inicial.

O cálculo do alongamento do corpo de prova fraturado pode ser realizado segundo as seguintesetapas.

1a etapa determina-se o comprimento inicial de medida (Lo) na parte útil do corpo de prova edivide-se esse comprimento em partes iguais por meio de pequenos riscos transversais, traçadossobre a tinta aplicada nessa área. Os riscos devem ser traçados levemente para evitar entalhesque possam contribuir para localizar a ruptura do corpo de prova durante o ensaio.

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MÓDULO 12 ..•ENSAIOS MECÂNICOS E MACROGRÁFICOS

I IIII I I I

28 etapa corresponde à realização do ensaio, em que o corpo de prova será rompido.

38 etapa se junta da melhor forma possível, as duas partes rompidas do corpo de prova e mede-seo comprimento L final. Quando o comprimento inicial for de 50 mm ou menor, a determinação docomprimento final deve ser feita com precisão de 0,25 mm; caso o comprimento inicial seja maiorque 50 mm, a precisão a ser utilizada é de 0,5% do comprimento adotado.

A determinação do comprimento final é feita da seguinte maneira: supondo que o comprimento Loseja de 50 mm e que contenha 10divisões, e se a ruptura ocorrer no meio ou próximo ao meio daparte útil do corpo de prova, juntam-se as partes e contam-se 5 divisões de cada lado (10divisões por 2) e mede-se o comprimento L final.

L = 10 diVisões

o rompimento deve acontecer no terço médio do corpo de prova, se a ruptura ocorrer próximo aofim da parte útil do corpo de prova, de modo a não haver 5 divisões em um dos lados, conta-se onúmero máximo de divisões possível do lado menor da parte útil rompida, por exemplo, 3 divisões;do outro lado contam-se as 3 divisões correspondentes mais 2 divisões que ficaram faltando noprimeiro lado.

o comprimento será dado pela medida das 8 divisões (três de um lado e cinco do outro) e maisduas que correspondem à parte faltante do lado menor.

3div.

L'_L'+LIt

L'

48 e última etapa calcula-se o valor do alongamento percentual por meio da fórmula:

e = L ... Lo x 100Lo

o alongamento permite definir de maneira comparativa a ductilidadede diferentes materiais; assim,quanto maior for o valor do alongamento obtido pelo ensaio, mais dúctãserá o material.

RefÉlrência BibliOgráfica FBTS - Revislio 04 Fav. 2009

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MÓDULO 12 - ENSAIOS MECÂNICOS E MACROGRÁFICOSPURUSCONSUL.TORIA EM

CONTROLE DA QUAllOADE

Coeficiente de estricção - O coeficiente de estricção Z é a relação, em percentual, entre adiferença das áreas da secção inicial 50 e secção final 5 pela área da secção 50.Calcula-se o valor do alongamento percentual por meio da fórmula:

z = So ""'8 xl00So

1.1.4 Fraturas TípicasO ensaio de tração produz fraturas típicas nos corpos de prova em função do tipo de materialensaiado.

Materiais frágeis apresentam fratura plana (a), enquanto materiais dúcteis apresentam fraturas dotipo taça-cone (b). Há ainda um terceiro tipo referente a materiais de elevada ductilidade, tais comoos recozidos, que se apresentam da forma dita cone-cone (c).

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J1.1.5 Curva Convencional X Curva RealNormalmente as tensões no ensaio de tração são calculadas tendo como denominador a áreainicial da secção transversal do corpo de prova, sendo este valor aplicado para o cálculo da tensãoem qualquer ponto da curva. Entretanto como sabemos a área do corpo de prova varia ao longo doensaio. Quando levantamos a curva tensão deformação baseada no valor fixo da área da secçãoinicial do corpo de prova obtemos uma curva dita normal, ou de engenharia.

Ao realizarmos os cálculos baseados no valor tomado ponto a ponto da área da secção transversaldo corpo de prova, três ocorrências podem ser verificadas. Basicamente não há alteração notrecho reto da curva, referente ao regime elástico, a curva referente à região de encruamento ficaligeiramente deslocada para cima, e a grande mudança se dá devido à brusca diminuição causadapela estricção que faz com que a tensão após o limite de resistência cresça exponencialmente. Aesta curva chamamos curva real.

Referência Bibliográfica FBTS - Revisão 04 Fev, 2009

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MÓDULO 12 -ENSAIOS,'MECÂNICOSE MACROGRÁFICOSPURUSCONSUL TOl\lA l!I>l

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Oefonriação ( % )

À direita temos o gráfico real de tensão durante oensaioeaesquerda temos o gráfico dito normal,ou de engenharia.

A figura abaixo compara os diagramas convencionais tensão deformação de alguns aços-carbono,em função da variação do teor de carbono dos mesmos.

70:.-_- 1,03% C

~_;....-...;...._0;48%C___ ----0,34% C

14

,21% C0,0

56

42

28

1.1.6 EquipamentoO equipamento utilizado para a realização do ensaio de traçãoé constituldo basicamente de umdispositivo de fixação do corpo de prova acoplado a uma máquina, dotada. de sistemaeletromecânico ou hidráulico de aplicação de forças crescentes de tração; essa tração é aplicadade maneira contrnua até a ruptura do corpo de prova. O equipamento apresenta, também, umsistema de indicação e registro das forças aplicadas durante o ensaio.

Referência Bibliográfica FBTS - Revisllo 04 Fev. 2009

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CONSULTORIA - TREINAMENTO - INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOlDAGEM NíVEL 1

MÓDULO 12 - ENSAIOS MECÂNICOS E MACROGRÁFICOSP8"RUSCONSULTORIA EM

CONTROLE DA QUAtJOADE

base fixa

cabeçote móvel<,

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do corpo de p.-ova~;;,:::.::-._._ ...- o

corpo deprova

registrador.gráfico

1.1.7- Avaliação Dos ResultadosA avaliação dos resultados é feita pela comparação entre os valores das propriedades mecânicasdo material, obtidos no ensaio de tração, com os 7 valores mínimos especificados por normas,quando os valores obtidos no ensaio são iguais ou maiores que os especificados, o materialensaiado é considerado aprovado.

Referência Bibliográfica FBTS - Revisão 04 Fev. 2009

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MÓDULO 12 - ENSAlq§'MECÂNICOSE MACROGRÁFICOS

12 ENSAIOS DE DOBRAMENTOO ensaio de dobramento consiste em submeter um corpo de prova a uma deformação plástica porflexão. O corpo de prova, assentado sobre dois apoios afastados a uma distância especificada, édobrado por intermédio de um cutelo, que aplicaum esforço de flexão no centro do corpo, até queseja atingido o ângulo de dobramento especiticado. A severidade do ensaio aumenta com aredução do diâmetro do cutelo; geralmente esse diâmetro é função do diâmetro do corpo de provaou da espessura dele. .

Outro parâmetro que determina a severidade do ensaio é o ângulo de dobramento que égeralmente de 90~ 12000u 180°.A severidade do en saio aumenta com o aumento do ângulo.

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Embora forneça apenas resultados qualitativos (muitas vezes os valores numéricos não têmimportância), o ensaio de dobramento é um meio bastante simples e eficaz para detectarproblemas metalúrgicos e de compacidade que podem afetar o comportamento dos materiais emserviço. É possivel, como no ensaio de tração, determinar o alongamento das fibras tracionadas.Basta medir o comprimento inicial Lo (base de medida) na região apropriada, antes do ensaio, emedir, após o dobramento, com auxilio de uma escala f1exivel, o comprimento L da regiãoalongada. De posse desses valores, basta aplicarem a fórmula vista anteriormente.

Devido a sua relativa simplicidade, o ensaio de dobramento é largamente utilizado nas indústrias elaboratórios com o objetivo de verificar a capacidade de deformação dos materiais, na detecção dedefeitos de compacidade e metalúrgicos e· para obter. valores comparativos de ductílldade dosmateriais. Os parâmetros do ensaio, tais como dimerisõesdo corpo de prova, distância dos apoios,diâmetro do cutelo, ângulo de dobramento e os critérios de aceitação são definidos por normas oucódigos de fabricação.

1.2.1 Corpos de ProvaNo ensaio de dobramento, um lado do corpo de prova é tracionado enquanto o lado oposto écomprimido. O corpo de prova pode ser retirado dos produtos acabados ou pode ser o próprioproduto, como por exemplo, parafusos, pinos, barras que apresentem dimensões adequadas paraserem colocados na máquina de dobramento. Para analisar o resultado do ensaio, examina-se aolho nu a zona tracionada do corpo de prova; para ser aprovadoo.corpode prova não deve contertrincas ou descontinuidades acima de um determinado valor especificado. O resultado do ensaio éconsiderado reprovado se o corpo de prova apresentar estes defeitos ou se romper antes de atingiro ângulo a. especificado.

Referência Bibliográfica FBTS -Itevisao 04 Fev. 2009

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CONSULTORIA - TREINAMENTO - INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOlDAGEM NíVEL 1

MÓDULO 12 - ENSAIOS MECÂNICOS E MACROGRÁFICOSP~RUSCONSULTORIA EM

CONTROLE DA QUALIDADE

1.2.2 Métodos de DobramentoO ensaio de dobramento pode ser feito segundo três métodos: dobramento livre, dobramentosemiguiado e dobramento guiado. O dobramento livre é realizado de forma que a força aplicadaatua nas extremidades do corpo de prova e não no ponto onde ocorre o dobramento máximo.

O dobramento semiguiado é realizado de tal modo que uma das extremidades do corpo de provafica presa e a outra sofre a aplicação de força; a força também pode ser aplicada em outro local docorpo de prova.

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~=. ::::::==:;::Ir ~=..••.•~~=~==::JO dobramento guiado é feito por meio de rolos de apoio e punção. Para evitar que o corpo deprova sofra esforços indevidos de tracionamento, o que implicaria maior severidade do ensaio,deve-se diminuir ao máximo o atrito entre o corpo de prova e os rolos de apoio, utilizando boalubrificação.

-+--i----------------+-1 ......•r 1A velocidade do ensaio não constitui um fator de relevância, desde que o ensaio não seja realizadocom uma velocidade extremamente alta que possa enquadrá-lo em ensaios dinâmicos.

1.2.3 Tipos de DobramentoO ensaio de dobramento em corpo de prova soldado pode ser dividido em vários tipos: dobramentolateral transversal, transversal de face, transversal de raiz, longitudinal de face e longitudinal deraiz. Os diversos tipos de dobramento são realizados normalmente para qualificação de soldador equalificação do procedimento de soldagem; os respectivos corpos de prova são previstos emnormas e códigos de construção soldada, como por exemplo, o código ASME, secção IX; o métodoutilizado é o dobramento guiado.

Os dispositivos de dobramento utilizados podem compor uma peça única ou peças separadas. Emambos os casos, a distância entre os apoios é pré-determinada em função do diâmetro do cutelo eda espessura do corpo de prova a ser dobrado. Na execução do ensaio, o corpo de prova écentralizado entre os apoios enquanto o cutelo é pressionado contra a peça a ser dobrada.

Referência Bibliográfica FBTS - Revisão 04 Fev. 2009

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CONSULTORIA - TREINAMENTO s: INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOLDAGEM NíVEL 1

MÓDULO 12 - ENSAIOS;,MECÂNICOS,E MACROGRÁFICOSP~RUSCONSULTORllI EM

CONTROLE DlIQUA.UbllDE

Numa junta soldada de pequena espessura,são retirados corpos de prova para -dobrarnentotransversal de face e de raiz; para espessuras maiores são utilizados corpos de prova paradobramento lateral transversal. Os dobramentos longitudinais são utilizados como alternativa paraos transversais quando os materiais de base soldados possuem resistências mecânicas muitodiferentes.

Dobramento lateral transversal· No dobramento lateral transversal, o eixo longitudinal do cordãode solda forma um ângulo de 900em relação ao eixo longitudinal do corpo de prova a ser dobrado.Nesse caso, o dobramento será realizado de maneira que uma das superflcies laterais do corpo deprova, onde a solda está cortada de topo, torne-seccnvexaemreíação ao corpo de provadobrado.

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Transversal de face - No dobramento transversal de face, o eixo longitudinal do cordão de soldaforma um ângulo de 90° com o eixo longitudinal do c orpo de prova a ser dobrado. Nesse caso, odobramento é realizado de maneira que a supertícle do corpo de prova que contém a face da soldase torne a superfície convexa do corpo de prova dobrado. .

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Dobramento transversal de raiz - No dobramento transversal de raiz, o eixo longitudinal docordão de solda forma um ângulo de90°corn o eixo I ongitúdinaldo corPo de prová a ser dobrado.Nesse caso, o dobramento é realizado de maneira que a superfície do corpo de prova que contéma raiz da solda se torne à superfície convexa do corpo de prova dobrado.

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Dobramento longitudinal de face - No dobramento longitudinal de face,oeixo da solda é paraleloao eixo longitudinal do corpo de prova. Nesse caso, o dobramento é realizado de modo que asuperfície do corpo de prova que contém a face da solda se torne a superflcieconvexa do corpo deprova dobrado.

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Referência Bibliográfica FBTS - Revis!io 04 Fev. 2009

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CONSULTORIA - TREINAMENTO - INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOlDAGEM NíVEL 1

MÓDULO 12 - ENSAIOS MECÂNICOS E MACROGRÁFICOSPORUSCONSULTORIA EM

CONTROl.E DA QUAI.IDADE

Dobramento longitudinal de raiz - No dobramento longitudinal de raiz, o eixo longitudinal docordão de solda é paralelo ao eixo longitudinal do corpo de prova a ser dobrado. Nesse caso, odobramento é realizado de maneira que a superfície do corpo de prova que contém a raiz da soldase torne a superfície convexa do corpo de prová dobrado.

f-Sraiz

1.2.4 - EquipamentoPara a realização do ensaio de dobramento é necessária uma prensa com capacidade relacionadaà dimensão do corpo de prova a ser dobrado e com facilidade de fixação dos dispositivosadequados; no entanto, é comurn a utilização de máquinas de ensaio do tipo universal, projetadasde maneira a permitir a realização desse ensaio.

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CONSULTORIA - JREINAMENTO -INSPEÇÃOCURSO INSPETORDESOLDAGEM NivEL 1

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1.2.5 Avaliação dos ResultadosA avaliação dos resultados é feita por meio de normas; por exemplo, a norma ASME, secção IX, itemQW-163, especifica que o ensaio é aceitável senão ocorrem trincas e descontinuidades maiores que 3,2mm, na solda ou entre a zona de ligação, medidos em qualquer direção. Trincas com origem a partir dasbordas do corpo de prova ensaiado devem ser desconsideradas, a menos que evidenciem a presençade outras descontinuidades.

1.3 ENSAIO DE FRATURAO ensaio de fratura é geralmente previsto para qualificação de procedimento de soldagem e desoldadores para solda em ângulo. Nesse caso, o ensaio é realizado pelo dobramento de uma partedo corpo de prova sobre a outra, de maneira que a raiz da solda seja tracionada.

O ensaio de fratura tem como finalidade detectar possíveis descontinuidades associadas àsoldagem, tais como trincas, fusão incompleta na raiz de solda, inclusões e poros idades.

1.3.1 Corpos de ProvaOs corpos de prova para o ensaio de fratura são variados e seguem normas; alguns são confeccionadosconforme norma ASM E, secção IX, e podem ser soldados em junta de ângulo entre duas chapas, entretubo e chapa ou entre tubos.

Nos corpos de prova ASME, a região a ser fraturada deve conter o início e o final do cordão de solda.

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CONSULTORIA - TREINAMENTO - INSPEÇÃOCURSO IINSPETOR DE SOlDAGEM NíVEL 1

MÓDULO 12 - ENSAIOS MECÂNICOS E MACROGRÁFICOS

1.3.2 EquipamentoO ensaio de fratura, da mesma forma que o ensaio de dobramento, pode ser realizado em uma prensacom capacidade relacionada às dimensões do corpo de prova e que permita adaptações e dispositivosadequados ao tipo de corpo de prova utilizado no ensaio; é comum também, a utilização das máquinasde ensaio do tipo universal.

1.3.3 Avaliação dos ResultadosA avaliação dos resultados pode ser feita por meio de critérios de aceitação definidos por normas oucódigos de fabricação. O código ASME secção IX, ed. 1995, por exemplo, considera o ensaio aceitávelse não for evidenciada a presença de trincas ou falta de penetração na raiz da solda; e ainda, se a somados comprimentos de inclusões ou poros visíveis na superflcíe fraturada não excederem a 9,5 mm paracorpo de prova em chapa, e 10% de 1/4 da seção a dobrar para corpo de prova em tubo.

1.4 ENSAIO DE DUREZAA dureza é uma propriedade mecânica largamente utilizada em estudos e pesquisas mecânicas emetalúrgicas, e principalmente na especificação e comparação de materiais. Para o conceito dedureza são atribuídos diferentes significados, dependendo da área de aplicação. Sua conceituaçãoé dificil e entre os conceitos rnais conhecidos destacam-se: resistência a deformação plásticapermanente (metalurgia), resistência ao risco (mineralogia), resistência a penetração de um corpoduro (mecânica).

Vários fatores influenciam a dureza de uma junta soldada; dentre eles citam-se a composiçãoquimica do metal de base e seu grau de encruamento, a composição química do metal de adição,os efeitos metalúrgicos inerentes ao processo de soldagem, o tratamento térmico e os parâmetrosde soldagem. Ou seja, dureza não é uma propriedade absoluta.

Uma junta soldada apresenta reqiões bastante definidas, que são denominadas metal de base,zona afetada pelo calor e zona fundida; os limites máximos de dureza para estas regiões sãodefinidos por algumas normas e especificações. Quando esses limites são ultrapassados, significaque houve perda de ductilidade e que a junta soldada pode estar comprometida. Os métodos maisutilizados no ramo da metalurgia e mecânica paradeterminação de dureza são Brinell, Rockwell eVickers.

O ensaio de dureza é bastante utilizado na especificação e comparação de materiais; além disso, épossível, por meio de tabelas, obterem uma correlação aproximada entre os métodos dedeterminação de dureza Brinell, Rockwell e Vickers e os valores de limite de resistência à tração.

1.4.1 EquipamentoAs máquinas de dureza ou durômetro, utilizadas em laboratórios, podem ter finalidades especificaspara um determinado método, ou seja, um durômetro para cada um dos métodos, Brinell. Rockwellou Vickers, ou podem ser um c!urômetro universal que permite a execução de ensaios pelos trêsmétodos. A figura a seguir ilustra uma máquina universal de ensaio de dureza, permitindo arealização do ensaio por qualquer método.

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Referência Bibliográfica FBTS - Revisão 04 Fev. 2009

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MÓDULO 12 - ENSAIOSMECÂNfCOSEMACROGRÁFICOS",.",-,'!."',,:- . ','

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CONTROLE DA ,QUALIDADE

1.5 MÉTODO 9RtiIBJ..1.5.1 Características

O método de dureza BrineU consiste em comprimir uma esfera de diâmetro O .por uma força F,durante um tempo T, contra a superfície do material a ensaiar;asüpetflcié deve ser plana e polidaou preparada através de lixamento ou esmeril. Essa compressão produz uma mossa, isto é, umaimpressão permanente no metal, de diâmetro d, que após a remoção da força, pode ser medidapor meio de uma lupa graduada ou por um micrômetro óptico acoplado ao durôrnetro.

O valor do diâmetro d é a média de duas leituras tomadas a 90° uma da outra. A dureza BririeUouHB (Hardness BrineU)é definida como o quociente, medido em Kgf/mm2

, entre a carga aplicada e asuperfície da calota esférica ou mossa deixada no material. A área da calota esférica é dada pelafórmula: TT.D.p,onde p é a profundidade da calota.

Devido à dificuldade técnica de mE!diçaoda profundidade,(pl,queé um valor muito pequeno,utiliza-se uma relação matemática entre a profuridídade(p) e o diAmetro da calota (d) para chegarà fórmula matemática que permite o cálculo da dureza HB, representada a seguir:

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MÓDULO 12 - ENSAIOS MECÂNICOS E MACROGRÁFICOSPtTRUSCONSULTORIA EM

CONTROtE DA QUALIDADE

HB

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A unidade kgf/mm2, que deveria ser sempre colocada após o valor de HB, é omitida, uma vez que

a dureza Brinell não é um conceito físico satisfatório, pois a força aplicada no material tem valoresdiferentes em cada ponto da calota.

A fórmula para o cálculo da dureza Brinell pode ser dispensada com o uso de tabelas, quedeterminam o valor da dureza em função do diâmetro da impressão (d).

Os valores indicados entre parênteses são somente referenciais, pois estão além da faixa normaldo ensaio Brinell.

DUREZA IIIUNEI.L EM FUNÇÃO 00 DIÂ.'\.fETRO DA IMl'RfSsAo

(DJÁMETRO DA ESFERA ooPENETRAOOR: 10 MM)

d(mm) HB(F •• HB (F •• 3O()(l kgf)2,75 (495) 4,05 2232,80 (477) 4,10 2172,85 (461) 4,15 2122,90 444 4,20 2072-95 429 2013,00 415 1973,05 4,35 192401

3883,10 4,40 1873,15 375 4,45 1&3

3,20 363 4,50 1793,25 4,55352 1743,30 4,60 1703413,35 4,65331 1673,40 321 4,70 1633,45 311 4,75 1593,50 302 4,SO 1563,55 293 4,85 152

4,903,60 2&5 149277 4.95 146269 5,00 1433,70

5,103,75 262 1373,80 255 5,20 1313,85 248 5,30 1263,9(l 241 5,40 1213,95 235 5,50 1164,00 111229 5,60

1.5.2 Representação dos ResiultadosQuando o ensaio é realizado nas condições consideradas como padrão, o número de dureza Brinelldeve ser seguido pelo símbolo HB, sem nenhum sufixo. As condições-padrão são: diâmetro da esfera D= 10 mm; carga aplicada 3000 k~lf;duração da aplicação da carga de 10 a 15 segundos.

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CONTROLE OA:QUAlIDADE

Para condições diferentes da condição-padrão, o simbolo HB recebe um sufixo que representa, nestaordem, o diâmetro do penetrador, a carga aplicada e o tempo de aplicação da carga. Exemplo: 85HB10/500/30 em que o resultado do teste de dureza Brinellé de 85HB, realizado com esfera de diâmetro de10 mm e carga de 500Kgf aplicada durante 30segooo05;···· . .

1.5.3 Cargas I

Teoricamente, poder-se-ia usar quaisquer cargas ou quaisquer esferas para um mesmo material e obter-se-ia o mesmo resultado, porém, verificou-se que existem certas restrições. Através de estudosrealizados com o método Brinell, verificou-se que os valores de dureza com cargas diferentes variavammuito pouco se o diâmetro da impressão d ficasse no intervalo 0,30 <d < 0,60; por issofoi consideradoque a impressão d seria ideal se permanecesse dentro desses Iimites~ Para obter o mesmo resultado dedureza para um mesmo material, deve-se observar que a relação P/02 (fator de carga) seja constantepara diversas faixas de dureza. Para padronizar o ensaio, foram fIXados valores de fatores de carga deacordo com a faixa de dureza e o tipo de material.

o quadro a seguir mostra os principais fatores de carga utilizados e respectivas faixas de dureza eindicações.

10 30 a 140HB Cobre, alumínio e suas llgasmais duras

DUR.EZA MATERIAlS

30 90 a 415 HB A.çose ferros fundidos

5 15 a 70 HB Ugas antürlcçAo, cobre, alumfnio e suas ligas mais moles2.5 até 30 HB . Chumbo, es~o,an.timómoe metais-pátenté

Na prática podem-se utilizar as condições de dureza Brinell constantes do quadro.

DJÁMIlTltO DA F (kgf) ••30 1)2 F (kgf)==10 1)2 F (kgf) •• 51)2 F (kgf) = 2.5 1)2ESFERA (mm)

10 3.000 1.000 500 2505 750 250 125 62,5

2.5 187.5 62,5 31.25 15.625

1.5.4 AplicaçãoO método Brinell é usado especialmente parar metais não ferros, ferros fundidos, aços, produtossiderúrgicos em geral e peças não temperadas. É largamente empregado pela facilidade de aplicação,pois podem ser efetuados em qualquer máquina de ensaio de compressão e mesmQaparelhos portáteisde baixo custo. Sua escala é continua e sempre usada como referência de dureza, mesmo as durezasde peças temperadas são expressas pela escala Brinell.

1.5.5 Cuidados EspeciaisExistem algumas limitações ao método Brinell de ensaio. de dureza dentre elas podemos citar: a peçaensaiada deve ter uma espessura mini ma de duas vezes ()diâmetro da impressão obtida no ensaio; oraio de curvatura da superfície da peça a ser ensaiada deve ser no minimo cinco vezes o diâmetro daesfera utilizada; a distância mínima entre centros de impressões deve ser de no minimoduas vezes emeia o seu diâmetro; A carga de ensaio deve ser mantida no minimo por 30 segundps para materiaiscom dureza entre 60 e 300 HB,10 segundos para materiais com dureza superior a 300 HB e 60segundos para materiais com dureza inferior a 60 HB.

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MÓDULO 12 - ENSAIOS MECÂNICOS E MACROGRÁFICOSP~RUSCONSULTORIA EM

CONTROLE OA QUAlIDADE

o ensaio de dureza Brinell é tido, de forma geral, como um ensaio não destrutivo, porém se a impressãoé relativamente grande em relação I~superfície medida, pode vir a inutilizar a peça.

1.5.6 EquipamentoO equipamento de ensaio Brinell é constituído por um sistema de aplicação de força e por umpenetrador, podendo ter um sistema de medidas com possibilidade de ampliação entre 20 e 80 vezes.

O penetrador deve possuir uma dureza bastante superior à do material a ensaiar; para materiais comdurezas não muito altas, utilizam-se esferas de aço temperado como penetrador; para materiais comdurezas maiores, empregam-se esferas de carbeto de tungstênio.

A fim de garantir a confiabilidade dos resultados do ensaio realizado, os equipamentos de ensaio devemser periodicamente verificados. As normas prevêem dois métodos de verificação, a verificação direta e averificação indireta. Na verificação direta é checado o sistema de aplicação de forças, a geometria dopenetrador e o sistema de medidas.

A verificação indireta consiste em executar diversas impressões sobre blocos padrões e comparar osresultados obtidos com a dureza indicada nos padrões, a máquina será considerada satisfatória quandoo diâmetro médio de qualquer impressão no bloco padrão não for maior que 3% do diâmetro médiocorrespondente ao valor determinado do bloco padrão. A verificação indireta deve ser rotineiramenteutilizada para equipamentos em serviço.

1.6MÉTODO ROCKWEll.1.6.1 CaracterísticasO método de dureza Rockwell, representado pelo símbolo HR (Hardness Rockwell), leva emconsideração a profundidade que o penetrador atingiu, descontando-se a recuperação elástica, devido àretirada da carga maior, e a profundidade atingida que é devida à carga menor.

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CONTROLE DA QUAUOADE

CONSULTORIA - TREINAMENTO -INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOlDAGEM NíVEL 1

MÓDULO 12 - ENSAIOSl~ECÂNICOSt= MACROGRÁFICOS

Nesse método, o resultado élido diretamente na 'lT1áq~irlade ~nsaio; além da rapidez maior, estemétodo elimina o possível erro de medição que dependê do operador. .

Os penetradores utilizados no ensaio de dureza Rockwell podem ser de dois tipos: penetrador de tipoesférico, que é uma esfera de aço temperado, ou, penetrador cônico, um cone de diamante comconicidade de 120~

1.6.2 Etapas do EnsaioO método é realizado em três etapas. Na primeira, o corpo de prova é submetido a uma pré-carga,garantindo um contato firme do penetrador com a superficie a ser ensaiada, Na segunda,. aplica-se acarga maior que, somada à pré-carga, resulta a CarQatotal óucarga nominal do ensaio.

Na terceira, retira-se a carga; neste momento, a profundidade da impressão é dada diretamente nomostrador sob forma de um número de dureza, lido em uma escala apropriada ao penetrador e à cargautilizada.

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superflciedo corpo provaa uma pré-de provado carga (carga menor).penetrador.

2" passo:aplicara carga maioraté o ponteiroparar',

3D passo:retirar a ca,rga maiore fazer a leitura dovalor indicadono

tTlOStrador.na escalaapropriada.

1.6.3 CargasA dureza Rockwell é subdividida em dois grupos: Rockwell normal e Rockwell superficial. A diferençaentre um e outro está basicamente na carga utilizada para a realização do ensaio. Os métodos dedureza Rockwell normal e supel'ficial ~mpregl:lm várias escalas independentes, que devem serselecionadas de acordo com a aplicação, contorme se Pode ver nos quadros a seguir .:

Referência Bibliográfica FBTS -"Revisao 04 Fev. 2009

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P~RUSCONSULTORIA EM

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MÓDULO 12 - ENSAIOS MECÂNICOS E MACROGRÁFICOS

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60 dt"'lmunb.:.~cone 120u

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J.:lÇOS brnndos"ligas de alufníni(:l~h..~rro In,,\ló.-~~'veleec-..r;'f,Õ~:t'['O fundido,..

liga$ de alunünk"l., de m"gnésioLigas de ccabe-erecozidas, (ç)lhasfil'Ul.9d<:' :n:H'tais rnntesFerm rrta Iesav c-L Uga"ele..·cobr.:."-niquel·wzinç.(>"de c"t>,.""níquelAlul'nJn1o,zinço .•chun.b(Jf\1tl~tais de n:ta:t:'K.-:-ais e-OUlJ'OSfl):Ui-to t:nol(~9ou finos

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D 100 40a77HRD

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DE !\.\'LICAçAO

(~sfe~ra açc.:)1.,5875Ilull.

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100 ~!Sf-e r,,'l .aço3,1751nnl

70al00HRE

F 60 e-sfe r",'\ aço1,....~75 flun

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H vernh"lha 60 esf-e)'~'\.•lÇO

3,J7S Innl80alOOHRH

K ,"~~nnelha eefe ru :'"\ÇO

3,l75 n:tn"l

40al00.HRK

ESCALA [lE DUREZA ROCKWELL SUPERFICIAL E APLICAÇÕES

15N preta

COR DA ESCALA CARGA PENETRADOR FAIXAMAIOR DE UTILIZAÇÃO

15 diamante 65 a 90 HR 15Ncone 120"

30N preta 30 diamante 40a 80 HR 30N

45N preta 45 diamante 35 a 70 HR 45N

1ST vermelha 15 esfera aço SOll94HR 15T1,5875 mm

30T vermelha 30 esfera aço 10aM HR30TL5875mm

45T vermelha 45 esfera <lÇO 10 a 75 HR 45'1'1,5875mm

.

Uso em aplicaçõessimilares às escalasHRC, lIRA, HRDUso em aplicaçõessimilares ás escalasIIRC, lIRA,lIRDUso em aplicaçõessimilares às escalas(IRe, liRA, HRDUso em aplicaçõessimilares às escalas!IRB, lIRF, IIRGUso em aplicaçõessimilares ás escalasHRB, IIRF, IIRCUso em aplicaçõessimilares às escalasIIRB, IIRF, nsc

As escalas mais aplicadas para dureza Rockwell normal são B, C, e A. Para dureza superficial, as maisutilizadas são N e T.

1.6.4 Representação dos ResultadosO número de dureza Rockwell deve ser seguido pelo símbolo HR, com um sufixo que indique a escalautilizada. Por exemplo, a interpretação do resultado 64HRC indica um valor de 64 na escala de durezaRockwell C. O número de dureza obtido corresponde a um valor adimensional, ao contrário da durezaBrinell.

Referência Bibliográfica FBTS - Revisão 04 Fev. 2009

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CQNTlIOLE DA QttALJl:IAl:IE

1.6.5 Cuidados EspeciaisAlguns cuidados devem ser observados quando da preparação do ensaio Rockwell a fim de garantirresultados satisfatórios. O primeiro ensaio serve para .assentar corretament~ openetrador; portanto, nãose deve considerar o resultado após a troca do penetradOr. .Deve-se verificar se a peça e a mesa de apoio do durômetro estão limpas e bem assentadas uma sobrea outra; certificar-se que o penetrador, quando montado, mantenha um perpendicularismo em relação àpeça, com desvio máximo de sete graus. Não deve haver choque ou vibração durante a aplicação dacarga; para isso, os durõrneíros são providos de um sistema de amortecedor hidráulico.

Quando se realiza um ensaio em que a dureza do material a ser ensaiado é desconhecida, deve-seutilizar uma escala alta de dureza para evitar danos no penetrador. Ao realizar ensaio de dureza depeças cilíndricas, é preciso fazer correções, adicionando determinados valores aos valores obtidosatravés da leitura do mostrador, conforme se observa no a seguir.

A espessura mínima da peça ensaiada deve ser pelo menos 10 vezes maior que a profundidade damossa provocada no ensaio.

1.6.6 EquipamentoO equipamento de dureza Rockwell é constituído por' um sistema. de aplicação de força, por umpenetrador cônico de diamante com 1200 de conicldad ~ ou esférico com diâmetros variados, e ainda porum relógio comparador para medição da profundidade da impreSsão. '.. .

Para verificar a calibração da máquina, existem dois métodos. O primeiro método consiste naverificação da capacidade da máquina para cada uma das cargas do penetrador e de elaboraçãode um plano de medição de profundidade seguido de um teste de desempenho.

Referência BibliOgráfica FBTS - Revisão 04"Fev. 2009

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HV = p = 1,8544· P kgf. [mm"S d2

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CONTROLE DA QUALJOAOE

o segundo método de calibração requer a verificação periódica por meio de medição de dureza embloco padrão. correspondente a escala e ao nível de dureza nos quais a máquina será utilizada.O durômetro será considerado adequado para uso quando os resultados obtidos durante o ensaiocom os blocos padrão estiverem dentro dos limites de tolerância dos valores de dureza aos quaisos blocos padrão estão vinculados.

1.7MÉTODOSVlCKERS1.7.1 CaracterísticasO método de dureza Vickers. representado pela abreviaçãoHV (Hardness Vickers). é um ensaio em queum penetrador de diamante em forma de pirâmide de base quadrada e ângulo entre faces de 136° sãocomprimidos contra a peça a ensaiar por uma força pré-determinada.

Após a remoção da força. medem-se as diagonais da impressão e o número de dureza Vickers écalculado dividindo o valor da carga de ensaio P pela área de impressão S.

O método de dureza Vickers fornece escala contínua de dureza que varia entre HV5 até HV1000kgf/mm2 para cada carga utilizada. Os valores da dureza HV também podem ser obtidos por meio detabelas que acompanham as máquinas de dureza e mostram o valor em função das diagonais (d)medidas na máquina e das cargas aplicadas disponíveis.

A título de exemplo. considera-se parte de uma tabela de números de dureza com carga de 5 kgf;supondo que uma diagonal medida pelo micrômetro do durômetro tenha valor de O. 093. procura-se nalinha correspondente a diagonal o valor centesimal da medida. que neste caso é 0.09. Depois. procura-se na coluna de milésimos. o valor que complementa a medida. isto é. O. 003; no ponto de encontro dalinha com a coluna estará o valor correspondente à dureza Vickers. 1072HV.

1.7.2 Representação dos ResultadosO número de dureza Vickers deve ser seguido pelo símbolo HV com um sufixo. em forma de número,que indica a carga. ou até um segundo sufixo. também em forma de número. que indica a duração deaplicação da carga quando esta diferir de 10 a 15 segundos.

Por exemplo. a interpretação do resultado 440HV 30/20 indica um valor de 440 na escala de durezaVickers. sob uma carga de 30 kgf. aplicada por 20 segundos.

1.7.3 CargasA carga para o ensaio Vickers deve ser aplicada progressivamente. sem choque nem vibrações. pormeio de um pistão movido por alavanca. e mantida por um período de 10 a 15 segundos. Em seguida.retira-se a carga e movimenta-se manualmente o microscópio. de maneira a focalizar a impressãodeixada pelo penetrador.

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CONSULTORIA - TREINAMENTO -INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOLDAGEM NÍVEL 1

MÓDULO 12 - €NSAIOSMECÂNICO$ E MAC'ROGRÁFICOSPUROSCONSUL TO~IA" E~

CoN"TROLE'DAQUALlDADE

o penetrador, feito de diamante, tem umíSmanh6'"práticamente"indeforn1ável e permite impressõesindependentes da carga aplicada; isso significa que para qualquer carga utilizada, o valor de dureza seráo mesmo para materiais homogêneos.

A mudança de carga é necessária para obter uma impressão regular,sem deformação e de tamanhocompatível para a medida no visor da máquina, o que depende naturalmente da dureza do materialensaiado.

Para a dureza Vickers, as cargas recomendadas são de: 1,2,3,4,5, 10,20,30,40,60,80,100 e 120Kgf.

Para aparelhos especiais de micro-dureza, as cargas variam de 1 gfa 1000 gf (1 kgf).

Números de dur,. HV camca{!)jl de \) K&lf .

d 0;000 O,no1 O,Q02 o,0Q3

0.060,07 1-892O.OlJ 1449,OM 11.0,1:0 9'l10,11 7.

1.7.4 AplicaçãoO método de dureza Vickers tem aplicação em toda a gama de durezas encontradas nos diversosmateriais; além disso, devido à utilização de cargas relativamente baixas e do tipo de penetrador, oensaio pode ser aplicado para qualquer espessura bem como para determinar durezas superficiais.Além disso, é possfvelutilizar a micro-clureza que permite a determinação de dureza individual demicroestruturas, de superficies cementadas e temperada, além da determinação de durezas em peçasextremamente pequenas e finas.

Esse tipo de dureza fomece uma escala contínua de dureza para cada carga usada, também apresentaoutras vantagens: impressões eXtremamente pequenas que não inutilizam a peça, grande precisão demedida, deformação nula do penetrador, existência de apenas uma escala de dureza, aplicação paratoda a gama de durezas encontradas nos diversos materiais, aplicação em qualquer espessura dematerial, podendo, portanto, medir também dureza~ superficiais.

Muitas das aplicações da dureza Vickers estão voltadas, atualmente, para o ensaio da micro-dureza.Assim, o uso da micro-durezasoluciona pl'()blem~s, tais como: d~terrninação das profundidades desuperficies cementadas, temperadàs,etc.;'deteiminação de constituintes individuais de umamicroestrutura; determinação da dureza em peças extremamente pequenas ou finas; determinação dadureza em metais muito duros ou muito moles.

A figura a seguir ilustra um exemplo de aplicação em micro-dureza. As impressões produzidas sãomicroscópicas.

. ReferênciáBibliográfica FBTS - Revisão 04 Fev. 2009

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CONSULTORIA - TREINAMENTO- INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DESOLDAGEM NíVEL 1

MÓDULO 12 - ENSAIOS MECÂNICOS E MACROGRÁFICOSpaRUSCONSULTORlA EM

CONTROtE DA QUAllDADE

o ensaio de dureza Vickers é também bastante utilizado em juntas soldadas, particularmente nadetecção de heterogeneidades devido a transformações metalúrgicas associadas a ciclos térmicos desoldagem.

Assim, por meio de filiações, determinam-se durezas das diversas zonas de uma junta soldada, desde ometal de base que não sofreu qualquer alteração metalúrgica, até o metal que fundiu, passando pelazona afetada pelo calor (ZTA) e pela zona de ligação. Isso permite detectar as transformaçõesmetalúrgicas capazes de comprometer o comportamento da junta soldada.

1.7.5 Cuidados EspeciaisO método de dureza Vickers requer algumas providências para garantir resultados satisfatórios; assim, asuperfície a ser ensaiada deve estar limpa, plana e preparada através de retificação e polimento; oacabamento da superfície deve ser tanto melhor quanto menor for a impressão; durante a usinagem docorpo de prova, deve-se tomar o cuidado de eliminar partes que possam ter sido afetadas pela operaçãode corte; a superfície do corpo de prova deve ser perpendicular ao eixo do penetrador; o desvio permitidono ângulo é um grau.

É possível considerar dois tipos de desvio quanto á impressão obtida: o primeiro é a impressãodefeituosa, no caso de metais recozidos, devido ao afundamento do metal em tomo das faces dopenetrador, resultando um valor d maior que o real; o segundo tipo de erro é a impressão defeituosa, nocaso de metais encruados, devido à aderência do metal em volta das faces do penetrador, resultandoum valor d menor que o real.

Para os dois casos faz-se necessária uma correção de até 10% nos valores de dureza encontrados.

posicõo daimpressão perfeito

lrnpressêo perfeita impressão com ofundamento ímpressõo com aderência

Referência Bibliográfica FBTS - Revisão 04 Fev. 2009

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PURUSCON5U1,TOII.IA ~

CONTII.OLE DA QtJALrDADI!

CONSULTORIA .•.•TREINANlENTO - INspeçÃOCURSO INSPETOR DE SOLDAGEM NíVEL 1

MÓDULO 12 - ENSAIOS MECÂNICOS E MACROGRÁFICOS

Para obter valores corretos de durezas medidas em superficies de formato esférico ou cilíndrico, osvalores encontrados devem ser corrigidos de acordo com um quadro, na qual se considera, em primeirolugar, o quociente de d/O (d = diagonal média da impressão; 0= diâmetro da esfera ou cilindro) e emsegundo, a multiplicação dos fatores de correção pelo número de dureza obtido no ensaio.

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1.7.6 EquipamentoO equipamento para o ensaio de dureza Vickers é constituldopor um sistema de aplicação deforças, um penetrador de diamante em' forma de pirâmide de base quadrada e um sistema demedição por microscópio de grande ampliação, com umrnlcrõrnetrõ acoplado.

A verificação da calibração do equipamento é idêntica ao durômetroRockwell, acrescido daexigência da verificação de medições ao microscópio. As medições serão das diagonais daimpressão ao invés da profundidade. .

1.8MÉTODOSPORTÁlBS1.8.1 Caracteristicas

Os ensaios relativos aos métodos vistosantei'iormente," são realizados em laboratórios, porémexistem situações onde o ensaio em laboratório não pode ser executado. Para ensaios emequipamentos ou em peças de grande porte, opta-se pelo uso de medidores portáteis.

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MÓDULO 12 - ENSAIOS MECÂNICOS E MACROGRÁFICOSpaRUSCONSULTORIA EM

CONTROtE DA QUAliDADE

Há também a facilidade no seu manuseio, pois podem ser utilizados em quaisquer outras posiçõesalém da vertical. Os medidores portáteis de dureza são também chamados de durômetrosportáteis.

1.8.2 Medidor Portátil para Dureza BrinellOs durômetros portáteis mais utilizados para o ensaio de dureza Brinell são o tipo Poldi e o tipoTelebrineller, ambos operam pela comparação das impressões provocadas simultaneamente nomaterial testado e numa barra padrão de dureza conhecida por uma esfera de aço de 10 mm dediâmetro, pelo impacto de um martelo sobre um dispositivo de impacto ou haste do medidor. Deforma idêntica ao método convencional, são feitas duas leituras de cada impressão por meio deuma lupa graduada, e com os diâmetros médios da barra padrão determina-se, por tabelas oucálculo, a dureza da peça. rI!,

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Se a dureza for determinada por cálculo, a relação abaixo é utilizada:

Os fabricantes destes medidores recomendam que a barra padrão seja de dureza próxima à do materialtestado, bem como recomendam que o diâmetro da impressão não ultrapasse 4 mm.O método não possui a precisão do ensaio convencional, porém é satisfatório, entre outras aplicações,na verificação de dureza de soldas após o tratamento térmico.

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1.8.3 Medidor Portátil De Dureza RockwellO método se baseia no princípio da medição da profundidade da impressão, característico do método.Uma pré-carga de 0,05 kgf e logo após uma carga de 5 kgf é aplicada manualmente por 2 segundos e aleitura é feita num mostrador pela indicação da extremidade de uma coluna de fluído, que se deslocanum tubo capilar. O comprimento da coluna de fluído é proporcional à profundidade da impressão.Devido à pequena impressão que o aparelho provoca, ele pode ser posicionado em locais restritos talcomo zona afetada termicamente de solda.

O aparelho permite utilizar mostradores com escalas de dureza Brinell ou Vickers em lugar da escalaRockwell C, sendo, neste caso, necessário utilizar também os penetradores correspondentes.

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MÓDULO 12- ENSAIO$<MECÂNICOSE MACROGRÁFICQSPURUSCON~TClI\IA Elot

CClNTRClLE·DAQUALlDADE

1.8.4 - Relação entre Dureza e Limite de Resistência ã TraçãoExiste uma correlação aproximada entre osvalores de dureza Brinell e os valores do limite de resistênciaà tração dos aços. A correlação é aproximada em virtude das diversas composições químicas eprocessos de fabricação dos aços, que podem fazer divergir os valores dos limites de resistência àtração obtida através dos valores de dureza, dos valores reais dos limites de resistência à tração.

Quando for necessária uma conversão mais precisa, a mesma deve ser desenvolvida especificamente,por exemplo, para cada composição química do aço, tratamento térmico, etc.

Existe uma relação, determinada empiricamente, aplicável apenas a aços carbono e aços de médio teorde liga, entre dureza Brinell e a resistência à.íração, como se segue:

at=O,36 HB

Onde:at = Limite de resistência à tração, em kgf/mm2

.

HB = Dureza Brinell, em kgf/mm2.

1.8.5 Relações de Conversão De DurezaExistem tabelas de conversão das várias escalas de dureza, entretanto, não se pode confiardemasiadamente nos valores de dureza obtidos o pela conversão de escalas, pois há muitos fatores queimpedem precisão nos resultados, tais como cargas e penetradores diferentes, impressões de formasdiversas, comportamento diferente do material. ensaiado ·sob a ação da carqa (condições doencruamento resultante). De qualquer modo, e considerando que o ensaio de dureza não determinauma propriedade bem definida, as tabelas de conversão, embora sejam relações empíricas, são degrande utilidade prática.

1.9 ENSAIO DE NPACTOO ensaio de impacto é um ensaio empregado no estudo da fratura frágil dos metais, q~e é caracterizadopela propriedade de um metal atingir a ruptura sem sofrer deformação apreciável. ' .

O ensaio de impacto consiste em submeter um corpo de prova entalhado, padronizado, a uma flexãoprovocada por impacto por um martelo pendular; este tipo de ensaio permite determinar a energiautilizada na deformação e ruptura do corpo de prova, que é a medida da diferença entre a altura inicial dopêndulo h e a altura máxima atingida após a ruptura do corpo de prova h'. Quanto menor for a energiaabsorvida, mais frágil será o comportamento do material àquela solicitação dinâmica.

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P~RUSCONSULTORIA EM

CONTROLE DA QUALIDADE

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MÓDULO 12 - ENSAIOS MECÂNICOS E MACROGRÁFICOS

o ensaio de impacto é largamente utilizado na avaliação do comportamento frágil dos materiais, porém,a significação e a interpretação são limitadas; poressarazão.n ensaio deve-se restringir à comparaçãode materiais ensaiados nas mesmas condições.

As componentes das tensões triaxiais presentes no corpo de prova durante o ensaio não podem sermedidas satisfatoriamente porque dependem de diversos fatores; dessa maneira, não é possívelrelacionar a energia absorvida pelo corpo de prova com o comportamento do metal a um choquequalquer, o que somente aconteceria se a peça inteira fosse ensaiada nas condições de trabalho.

1.9.1 Corpos De ProvaO corpo de prova é entalhado para permitir a localização da fratura e produzir um estado triaxial detensões. Os corpos de prova geralmente utilizados para a realização do ensaio de impacto são: corpo deprova Charpy e corpo de prova Izod, ambos especificados pela norma ASTM E23.

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Corpo de prova Charpy - Os corpos de prova Charpy são classificados em tipo A. B e C, com secçãoquadrada de 10 mm, comprimento de 55 mm e entalhes no centro do corpo de prova. O tipo A tem oentalhe na forma de V, o tipo B na forma de buraco de fechadura e o tipo C na forma de U. Os corpos deprova Charpy são simplesmente apoiados, de maneira centralizada; a distância entre apoios é de 40mm.

A figura a seguir mostra as formas e dimensões desses três tipos de corpos de prova e seus respectivosentalhes.

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cho rpy "tipo C

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Corpo de prova Izod - O corpo de prova Izod tem secção quadrada de 10 mm, comprimento de 75 mm,entalhe a uma distância de 28 mm de uma das extremidades, em forma de V. É engastado na sua partemaior, e o entalhe fica próximo ao ponto de engaste.

Os corpos de prova com entalhes mais agudos ou mais profundos, como é caso dos corpos Izod eCharpy tipo A, são utilizados para mostrar a diferença de energias absorvidas nos ensaios de metaismais dúcteis, pois têm a tendência de propiciar fraturas frágeis.

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MÓDULO 12"- ENSAIOS MECÂNICOS E MACROGRÁFICOS

Para ensaios de materiais frágeis, como éo caso do ferro fundido e·de metais fundidos sob pressão, oscorpos de prova geralmente não necessitam do entalhe.

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Corpos de prova reduzidos • No caso de materiais cujas dimensões não perrnitem a confecção decorpos de prova normais (espessura menor que 11 mm), é possivel retirar os corpos de prova reduzidos,porém, o comprimento, o raio do entalhe e o angulo do entalhe do corpo de prova perrnanecemconstantes.

1.9.2 Usinagem do Entalhe. .... ... ,. . .'..... ' ..........• ". .Na usinagem do entalhe, particularmente os em forma de "V", deve-se dispor de equipamentosadequados e meios de controle de perfil do entalhe, pois a menor variação na usinagem do entalhe podeintroduzir erros no resultado do ensaio; A usinagem do entalhe pode ser feita por meio de brochadeira,plaina ou fresadora, e o seu perfil deve ser controlado por um projetor de perfil.

Os entalhes devem ser usinados após tratamento térmico, quando aplicável. Os corpos de prova comentalhe em forma de buraco de fechadura devem ter o furo redondo cuidadosamente perfurado combaixa velocidade de corte. O corte da ranhura pode ser executado por qualquer método aplicável, masde forma que a superficie do furo não fique defeituosa.

1.9.3 Retirada dos Corpos de ProvaAs normas especificam o local de retirada dos corpos de prova, uma vez que sua orientação e·direçãopara a confecção do entalhe implicam em alterações significativas nos resultados do ensaio.

Veja, por exemplo, três possibilidades de retirada e posicionamento do entalhe em corpos de provaCharpy, retirados de posições diferentes de uma chapa de aço doce.

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MÓDULO 12 - ENSAIOS MECÂNICOS E MACROGRÁFICOSP~RUSCONSULTORIA EM

CON'TROI.E DA QUALIDADE

Submetidos ao ensaio de impacto, esses corpos apresentaram três curvas diferentes, como mostra ográfico a seguir.

No corpo de prova A, o entalhe está transversal às fibras do material. Por isso, a curva correspondente,no gráfico anterior, mostra que este foi o corpo de prova que apresentou a maior quantidade de energiaabsorvida. No corpo de prova C, o entalhe está no sentido da fibra, o que favorece o cisalhamento. Porisso, a absorção de energia é a pior possível. O corpo de prova B também tem entalhe transversal.

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Só que, neste caso, o entalhe atravessa o núcleo da chapa, cortando todas as fibras transversalmente. Acurva encontra-se numa situação intermediária, em comparação com as outras duas. Essa relação entreas curvas permanece constante, qualquer que seja a temperatura do ensaio.

1.9.4 Técnica de EnsaioO corpo de prova Charpy é apoiado e o corpo de prova Izod é engastado na máquina de ensaio, sendoo martelo montado na extremidade de um pêndulo e ajustado num ponto de tal maneira que sua energiacinética no ponto de impacto tenha um valor fixo e especificado. O martelo é solto e bate no corpo deprova.

impacto domartelo

;mp<n,,!o d omartelo

Depois de romper o corpo de prova, o martelo sobe até uma altura que é inversamente proporcional aenergia absorvida para deformar e romper o corpo de prova. Assim, quanto menor for altura atingida pelomartelo, mais energia o corpo de prova absorveu. Essa energia é lida diretamente na máquina deensaio.

Referência Bibliográfica FBTS - Revisão 04 Fev. 2009

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MÓDULO 12 - ENSAIOS MECÂNICOS E MACROGRÁFICOS

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A temperatura de ensaio tem uma influência decisiva nos resultados. obtidos em material de baixa emédia resistência e deve, portanto, ser mencionado no resultado, junto com o tipo de corpo de prova quefoi ensaiado. Os ensaios de impacto são normalmente especificados para baixas temperaturas, porémpodem ser realizados também sob temperaturas. ambientes ou até sob temperaturas superiores à doambiente. Nesses dois casos em que a temperatura de ensaio é diferente da ambiente, os corpos deprova devem ser introduzidos na máquina e rompidos em no máximo cinco segundos para que' não hajavariação significativa da temperatura; além disso, o meio de aquecimento ou resfriamento deve conterum sistema de homogeneização da temperatura.

O ensaio Charpy é mais indicado por ser mais simples seu posicionamento à máquina. O manuseio dosCP's pode ser feito com o uso de uma tenaz apropriada para suas dimensões.

Alguns cuidados devem ser tomados quando da execução do ensaio de impacto. Por exemplo, antes doinício do ensaio, a máquina deve ser verificada por meio de uma oscilação livre do pêndulo, de modoque o pêndulo liberado em queda livre indique uma energia nula nomostrador da máquina.·Seap6s esteprocedimento o mostrador registrar algum valor de energia, este valor deve ser subtraído do resultadoobtido durante o ensaio com corpo de prova.

Não é recomendável efetuar apenas um ensaio de impacto para se tirar alguma' conclusão do materialensaiado, mesmo tomando-se· o máximo cuidado na realizaçãO do mesmo. Em virtude dos resultadosobtidos com vários corpos de prova, de um mesmo material, variarem entre si, é necessário fazerem-se,no mínimo, três ensaios para se ter uma média aceitável como resultado.

Como no ensaio de tração, também é possível estimar a ductilidade do material apenas observando aregião fraturada do corpo de prova. Quanto maior.fof o percentual de cisalhamento mais dútil será omaterial. ".

F••tuza P o. clivaà:etn (&igil)

Futuu po. ci•• lhimento (dúâ1)

Referência. Bibliográfica. FBTS - Revisao 04 Fev. 2009

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MÓDULO 12 - ENSAIOS MECÂNICOS E MACROGRÁFICOSPURUSCONSULTORIA EM

CONTROLE DA QUALIDADE

1.9.5 EquipamentoO equipamento do ensaio é basicamente constituído de um pêndulo que é solto em queda livre de umaaltura fixada, um local de apoio do corpo de prova e um sistema de medição, constituído de ummostrador com escala graduada; este mostrador permite determinar a energia absorvida para romper ocorpo de prova, por meio da diferença entre a altura inicial e a altura final atingida pelo pêndulo.

A energia absorvida pelo corpo de prova pode ser expressa em kgf/m (quilograma-força por metro) ouIb/ft (libra por pé) ou J (Joule).

1.9.6 - Avaliação Dos ResultadosA avaliação dos resultados do ensaio deve estar de acordo com a norma de especificação do ensaio naqual são definidos os valores mínimos aceitáveis para considerar os ensaios como aprovados. De ummodo geral, a avaliação do ensaio é feita através do valor de energia absorvida nos corpos de provaensaiados, que é lida no mostrador da máquina; do percentual de cisalhamento, que é função da área daporção da fratura que tem aspecto brilhante; e da expansão lateral, que é o acréscimo da face oposta aoentalhe, na direção do próprio entalhe, após a ruptura do corpo de prova.

1.10 ENSAIO DE QUEDMNRE DE PESO 0~"A:)f'{JJ':>i~~~l) fJ">", ;>.J'" t)~ t)A{kl ,

Os ensaios de impacto Charpy e Izod são ensaios estatísticos, aplicados mais no controle de lotes demateriais supostamente homogêneos. Entretanto não se prestam ao desenvolvimento de materiais demaior tenacidade e nem para a comparação de tenacidade de materiais diferentes, em virtude de utilizarcorpos de prova com entalhes usinados os quais não conseguem reproduzir a fratura frágil nastemperaturas e tensões observadas em serviços.

Neste contexto foi necessário o desenvolvimento de ensaios mecânicos como o "Drop Weight Test",visando representar às condições existentes na ponta de uma trinca real, com raio de curvaturatendendo a zero. Foram então desenvolvidos corpos de prova e submetidos a cargas de impacto paraestabelecer as piores condições em que uma trinca pode iniciar sua propagação sob tensões elásticas.

1.10.1 Objetivo do EnsaioExiste uma faixa de temperatura, denominada temperatura de transição, em que a energia absorvida caiapreciavelmente. Acima dessa temperatura de transição, os corpos de prova rompem por ummecanismo de cisalhamento, requerendo absorção de maior quantidade de energia, ao passo queabaixo dessa temperatura o mecanismo de rompimento frágil é de divagem, onde a absorção de energiaé muito menor.

O objetivo do ensaio de queda-livre de peso é determinar a que temperatura essa transição ocorre. Atemperatura de transição de ductilidade nula (NDT) é a maior temperatura que uma fratura frágil podeiniciar-se a partir de um pequeno defeito.

_ D Referência Bibliográfica FBTS - Revisão 04 Fev. 2009

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CONSULTORIA - JREINAMENTO .••INSPECAoCURSO INSPETOR DE SOlDAGENt NíVEL 1

MÓDULO 12;... ENSAIOS MECÂNICOS e MACROGRÁFICOS~PURUSCONSULTORIA~

CONTROLEDA QUALlbADE

o "Drop-Weight tesf' é aplicável apenas em materiais que apresentem mudança de comportamento dútilpara frágil com o abaixamento da temperatura, como por exemplo, aços ferríticos.

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1.10.2 Corpos de ProvaO corpo de prova do ensaio de queda livre de peso tem características bem peculiares, sendonotadamente mais rústico que o de outros ensaios. Basicamente é composto de um pedaço de.chapa domaterial a ser ensaiado, de forma retangular, onde é depositado um cordão de solda e realizado umentalhe neste cordão a fim de localizar a ruptura.

O corpo de prova pode ser cortado por qualquer processo desde que sejam tomados cuidados emrelação a superaquecimento do material durante o corte, pois após o corte o corpo de prova deveapresentar as mesmas características mecânicas e metalúrgicas que a peça que lhe deu origem.

Quanto à orientação, a norma ASTM E 208 diz que o ensaio éinsenslvel ao sentido de .laminação,entretanto, a não ser que de outra forma acordado, todos os corpos de prova especificados pelo clientedevem ser retirados seguindo a mesma orientação, sendo recomendável que esta seja registrada emrelatório próprio.

Dependendo de suas dimensões os corpos de prova podem ser de três tipos:

Espessura Largura ComprimentoTipo

Tolerâricia'Dimensão Tolerância Dimensão Tolerância Dimensão

P-1 25 +/-2,5 90 +/-2,0 360 +/-10

P-2 19 +/-1,0 50 +/-1,0 130 +/-10

P-3 16 +/-0,5 50 +/-1,0 130 +/-10

Entretanto outras características são padronizadas no corpo de prova, como por exemplo, a deposiçãodo cordão de solda em sua face inferior e o corte (entalhe geométrico), feito transversalmente ao cordãode solda com a finalidade de localizar a ruptura do corpo de prova.

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CONSULTORIA - TREINAMENTO - INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOlDAGEM NíVEL 1

MÓDULO 12 - ENSAIOS MECÂNICOS E MACROGRÁFICOSP~RUSCONSUL TORJA EM

CONTROLE DA QUAI.1DAOE

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1.10.3 Método de EnsaioO ensaio é conduzido submetendo um conjunto de corpos de prova (quatro a oito corpos de prova porconjunto) de um determinado material, a um dispositivo de impacto em queda livre, numa seqüência detemperaturas selecionadas, para determinar a máxima temperatura na qual o corpo de prova apresenta"quebra".

Uma série de corpos de prova é ensaiada a diferentes temperaturas, após uniformização da temperaturaem banho apropriado.

O apoio inferior do corpo de prova garante que o mesmo não seja solicitado acima do limite deescoamento do material, isto é, o material do CP é flexionado pelo dispositivo de impacto até um limitede deformação, apenas dentro da elástica.

6 Dispositivo de_ impacto (martelo)

Apoio superior . Cc)rpode prova com • soldedo C.P. / voltada para baixo

\ít=r:; ~CaIbo de içamento

-do di'pOSitlvodei~

Apoio inferiordo C.P.

1.10.4 EquipamentoA máquina de ensaio de queda livre de peso é de construção simples cujos componentes principais sãosuas guias verticais, o dispositivo de impacto, peça de apoio e dispositivo de içamento.

O dispositivo de impacto é construído de forma rígida com a finalidade de assegura uniformidade noimpacto contra o corpo de prova, sua superfície de contato deve ter um raio de "1" (25,4 mm) e durezamaior que 50 HRC, sua massa fica entre 23 e 136 Kg.

O nível de energia envolvido no ensaio está entre 340 e 1630 J, e é selecionado em função do limite deescoamento do material a ser ensaiado e do tipo de corpo de prova utilizado, tal variação é obtidavariando o posicionamento do dispositivo de impacto a diversas alturas.

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CONSULTORIA -TREINAMENTO-INSPEÇÃOCURSOINSPETORJ)E SOLriÁGEMNíVEl 1

MÓDULO 12 - ENSAIOS:MECÂNICOS;J: MACROGRÁFICOS"PURUICONSULTO~IA EM

CONTROLE DA QUALIDADE

1.10.5 Avaliação dos ResultadosO ensaio avalia a capacidade de um aço resistir esforços na zona elástica, na presença de uma pequenadescontinuidade. Após o ensaio, os corpos de prova devem ser examinados e o resultado se dá deacordo com uma das três classificações que seguem:

a) Quebra: O corpo de provaé considerado quebrado quando romper até uma das bordas, ou asduas bordas, não é necessário que este se parta.

I . ,..·1ou

b) Não-quebra: O corpo de prova desenvolve uma trinca visJvel a partir do entalhe feito no cordãode solda, contudo, sem atingir nenhuma das bordas da superffcie de tração.

+c) Não-ensaiado: o ensaio não será eonsiderado na condição em que a trinca não for vislvel após

o ensaio, ou quando o corpo de prova não for flexionado o suficiente para atingir o ápoio iriférior.

O critério de avaliação de resultados indica que o resultado dQensaio é satisfatório se o corpo de provaapresentar a situação de "não-quebra" após o ensaio a uma determinada temperatura.

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MÓDULO 12 - ENSAIOS MECÂNICOS E MACROGRÁFICOSP~RUSCONSULTORIA EM

CONTROLE DA QUAliDADE

2. ENSAIO MACROGRÁFICOCONC8TOO ensaio de macrografia consiste na verificação a olho nu ou com uma ampliação de no máximo 10vezes, de uma superfície plana, preparada adequadamente através de Iixamento; a superfície énormalmente atacada por uma substância que reage com a superfície lixada e revela detalhesmacrográficos da estrutura do material ou da junta soldada ensaiada. O termo macrografia, além dedefinir o tipo do ensaio realizado, engloba também os documentos gerados a partir dele, tais comofotografia, impressões.

2.1 OBJETIVOS DO ENSAIOO ensaio de macrografia é aplicado para verificar o processo de fabricação ao qual o produto siderúrgicofoi submetido, se fundição, foriarnento ou laminação; também permite verificar a homogeneidade ouheterogeneidade do produto e constatar a existência de descontinuidades inerentes ao próprio metal,como porosidades e segregações.

O ensaio permite ainda determinar a existência de soldas no material, além de revelar as várias zonasexistentes na solda e suas características, tais como número de passes, existência de goivagem e formado chanfro.

2.2 HETEROGENEIDADESAs heterogeneidades, que são indicações que podem ocorrer na macro-estrutura, podem ser cristalinas,químicas e mecânicas; as cristalinas compreendem granulação grosseira, profundidade de têmpera ezona afetada pelo calor (ZTA); as químicas abrangem profundidade da carbonetação, zonasdescarbonetadas, segregação e inclusões não metálicas, principalmente sulfetos; as mecânicas dizemrespeito a regiões encruadas, em que se destacam a dissolução e coloração seletivas, provocadas peloataque, além de trincas e poros imperceptíveis a olho nu que podem ser evidenciados por corrosão.

2.3 MACRO-ESTRUTURA OU MACRO-TEXTURAA macroestrutura, que é o resultado do ensaio, pode-se apresentar sob diversos aspectos, devidoàs heterogeneidades do material, as quais podem reagir de maneiras diferentes ao serematacadas. É possível obter uma boa textura com ataques rápidos e superficiais, embora muitasvezes seja necessário utilizar ataques lentos e mais profundos, como no caso de texturas fibrosas.

A reflexão da luz causa imagens diferentes no olho do observador: nas zonas brilhantes (a) asimagens são claras; nas zonas corroídas (b) e nas zonas de descontinuidades (d) as imagens sãoescuras; nas regiões recobertas por produtos das reações (c) as imagens são foscas.

c d 8 ·b a c

2.4 ETAPAS DO ENSAIODe um modo geral, as principais etapas para a realização do ensaio macrográfico são a escolha elocalização da seção a ser estudada; a preparação de uma superfície plana e lixada no localescolhido; lavagem e secagem e por fim, ataque com reativo químico adequado.

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CONSUl TORIA- TREINAMENTO -INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOlDAGEM NíVEL 1

MÓDULO 12 -- ENSAIOSt,MECÂNICOSE MACROGRÁFICOS,

Escolha da secção - Antes da retirada de um corpo de prova para a realização do, ensaiomacrográfico, é interessante que se tenha em mente qual o objetivo principal do ensaio, ou seja, aestrutura procurada, as descontinuidades esperadas. Assim, realiza-se um exame visual na peçaantes do corte para definir locais, vestígios de solda, azulamento por aquecimento, mossas,descontinuidades.

Após o exame visual, devem ser definidos: local, posição e processo de corte a ser utilizado; alémdisso, deve-se providenciar um croqui ou fotografia da peça antes do corte, a fim de que se possavisualizar o local analisado da peça. Após a escolha do local a ser cortado, é necessário definir seo corte será transversal ou longitudinal ao eixo da Peça.'

o corte transversal é escolhido para verificar detalhes transversais de uma solda, tais comonúmero de passes, linha de fusão, zona afetada termicamente, descontinuidades, quando épreciso determinar se a seção é inteiramente homogênea ou não; qual a forma e a intensidade dasegregação; qual a profundidade de tratamentos térmicos superficiais e a natureza do material. Ocorte longitudinal é escolhido quando se deseja verificar qual o processo de fabricação, sefundição, forjamento, laminação; a extensão das descontinuidades e dos tratamentos superficiaise, no caso de parafusos, qual o processo de fabricação dos filetes de roscas, se usinagem ouforjamento.

Preparação da superfície - Apreparação da superfície compreende duas etapas, à do corte oudesbaste e a do Iixamento. O corpo de prova deve ser cortado com serra ou com cortador de discoabrasivo; caso esse método não esteja disponível, pode-se recorrer ao desbaste da superfície pormeio de esmeril ou plaina para atingir a superfície desejada, completando a operação .corn umalima fina ou uma lixadeira mecânica. Em todos esses processos deve-se evitar encruamento local,bem como aquecimento acima de 100'C, principalmente em peças temperadas, para ,evitar adistorção na interpretação do ensaio.

Antes de iniciar o Iixamento, deve-se fazer uma lavagem com água corrente e enxugar a superfíciepara evitar que partículas abrasivas mais grossas sejam levadas a essa etapa; além disso, énecessária uma limpeza especial, com a finalidade de ,retirada de óleo' ou graxa da superfíciepreparada. Sempre que possível, o Iixamento é executado atritando a superfície sobre a lixa;quando a dimensão da peça não permite, a lixa deve ser passada na superfície com o auxilio deuma régua.

O Iixamento deve ser executado por meio de uma série de lixas de granulação. decrescente,tomando-se o cuidado de, ao passar de uma lixa mais grossa para outra mais fina, certificar que osriscos da lixa anterior tenham sido totalmente eliminados e que a direção do Iixamento seja sempreperpendicular aos riscos deixados pela lixa da operação anterior. Geralmente não se exige opolimento muito elevado para macrografia, o que facilita a execução deste ensaio.

Lavagem e secagem - A lavagem é feita submetendo a superfície à água corrente e a fricção comalgodão; em seguida, executa-se a secagem através da aplicação de álcool, na superfíciepreparada, seguido de um jato de ar, de preferência quente; tomar cuidado para não encostar osdedos na superfície preparada e seca.

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MÓDULO 12 - ENSAIOS MECÂNICOS E MACROGRÁFICOS

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P~RUSCONSULTORIA EM

CONTROl.E DA QlJAt.IOAOE

Nessa fase deve-se evitar a retenção de água nas descontinuidades para não mascarar asuperfície examinada.

Ataque químico - Após a lavagem e secagem, a superfície está pronta para sofrer o ataquequímico que pode ser realizado por imersão ou por aplicação. No ataque químico por imersão, oreativo é colocado em um recipiente e a superfície do corpo de prova a ser ensaiado é imersa nasolução sem deixar o corpo de prova tocar no fundo do recipiente.

É aconselhável que o corpo de prova ou o recipiente seja agitado para sua homogeneização epara que sejam desfeitas possíveis bolhas, formadas pela reação química ou arrastadasmecanicamente, que possam impedir o ataque-em uma região localizada. O ataque por aplicaçãoé realizado com auxílio de um pincelou um chumaço de algodão fixado em uma pinça; deve-setomar cuidado com a composição química do suporte, pois, se o reativo for ácido e o ataque longo,existe o risco de haver depósito de material estranho na superfície preparada, por eletrólise.

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o ataque pode ser rápido, se durar segundos ou poucos minutos; longo se durar minutos, horas oudias; ou ainda pode ser a frio, quando realizado sob temperatura ambiente, ou a quente, serealizado acima desta; quando se desejam ataques mais profundos, como nas texturas fibrosas oudendrítica, a temperatura pode chegar a 100'C.

o tempo de ataque está ligado ao tipo do material do corpo de prova e à composição do material edo reativo; pouco tempo de ataque provocará uma textura fraca, pouco visível e sem detalhes; aocontrário, tempo em excesso proporcionará uma textura ofuscada e até deturpada.

Deve-se evitar a retenção de ácidos nas descontinuidades, o que poderia mascarar a superfíciedo corpo de prova. É importante que o ataque seja realizado junto à capela, pois existe o risco deos vapores emanados da reação ser aspirado.

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MÓDULO 12,- ENSAIOS.;;;MECÂNICOS E MACROGRÁFICOSPe-RUSCONSULTORIA E'M

CONTROLE DA QUAL! OADE

2.5 REAGENTES QUíMICOS OU SOLUÇÕES DE ATAQUEOs reagentes químicos são geralmente soluções ácidas, alcalinas ou substâncias complexas,dissolvidas num solvente adequado, principalmente álcool e água. Os mais utilizados são reativoácido clorídrico ou ácido muriático, reativo de iodo, reativo de persulfato de amônia e reativo nítal.

Os reagentes são escolhidos de acordo com o tipo 'de heterogeneidade que se deseja encontrar.

2.6 AVALIAÇÃO E REGISTRO DOS RESULTADOSO critério de aceitação para ensaios macrográficos varia segundo a norma utilizada. Por exemplo, paraqualificação de procedimento de soldagem de juntas em ângulos, o código ASME, Seção IX exige que amacro-estrutura da seção transversal, compreendida pelo metal de solda e pela zona afetada pelo calor,esteja com fusão completa e livre de trincas.

O registro do ensaio macrográfico pode ser feito por meio de proteção da superfície ensaiada com umacamada de vemiz transparente, por meio de fotografia da superfície ensaiada ou pelo método deBauman, semelhante à fotografia, que utiliza o papel fotográfico para registrar a macroestrutura.

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íNDICE PÁGINA

INSTRUMENTAL E TÉCNICAS DE MEDIDAS 1/49

1- UM BREVE HISTORICO DAS MEDIDAS 01/122- RÉGUA GRADUADA, METRO E TRENA 13/213- PAQuíMETRO 21/334- CALIBRES DE FINALIDADES MULTIPLAS 34/365- VOLTíMETRO E AMPERIMETRO PARA CORRENTES ALTERNADAS E

CONTíNUA 37/386- PIRÓMETRO DE CONTATO 39/407- LÁPIS DE FUSÃO 40/428- MEDIDORES E REGISTRADORES DE TEMPERATURA, TERMOPARES 43/469- MANÓMETROS E REGULADORES DE PRESSÃO 47/49

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CONTROLe DA QUALIDADE

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MÓDULO 13 -INSTRUMENTAL E TÉCNICAS DE MEDIDAS

INSTRUMENTAL E TÉCNICAS DE MEDIDAS

1- UM BREVE HISTÓRICO DAS MEDIDASComo fazia o homem, cerca de 4.000 anos atrás, para medir comprimentos?As unidades de medição primitivas estavam baseadas em partes do corpo humano, que eramreferências universais, pois ficava fácil chegar-se a uma medida que podia ser verificada porqualquer pessoa. Foi assim que surgiram medidas padrão como a polegada, o palmo, o pé, ajarda, a braça e o passo.

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Veja os seus correspondentes em centímetros:

Algumas dessas medidas-padrão continuam sendo empregadas até hoje.

1 polegada = 2,54 cm1 pé = 30,48 cm1 jarda = 91,44 cm

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Cúbito é o nome de umdos ossos do antebraço

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MÓDULO 13 -INSTRUMENTAL E TÉCNICAS DE MEDIDAS

o Antigo Testamento da Bíblia é um dos registros mais antigos da história da humanidade. E lá, noGênesis, lê-se que o Criador mandou Noé construir uma arca com dimensões muito específicas,medidas em côvados. O côvado era uma medida-padrão da região onde morava Noé, e éequivalente a três palmos, aproximadamente, 66 cm.

o C&.OdOr·-·~·--~---~-\ .

Em geral, essas unidades eram baseadas nas medidas do corpo do rei, sendo que tais padrõesdeveriam ser respeitados por todas as pessoas que, naquele reino, fizessem as medições.H~ cerca de 4.000 anos, os egípcios usavam, como padrão de medida de comprimento, o cúbito:distância do cotovelo à ponta do dedo médio.

Como as pessoas têm tamanhos diferentes, o cúbito variava de uma pessoa para outra,ocasionando as maiores confusões nos resultados nas medidas. Para serem úteis, era necessárioque os padrões fossem iguais para todos. Diante desse problema, os egípcios resolveram criar umpadrão único: em lugar do próprio corpo, eles passaram a usar em suas medições, barras de pedracom o mesmo comprimento. Foi assim que surgiu o cúbito-padrão.

Com o tempo, as barras passaram a ser construídas de madeira, para facilitar o transporte. Comoa madeira logo se gastava, foram gravados comprimentos equivalentes a um cúbito-padrão nasparedes dos principais templos. Desse modo, cada um podia conferir periodicamente sua barra oumesmo fazer outras, quando necessário. Nos séculos XV e XVI, os padrões mais usados naInglaterra para medir comprimentos eram a polegada, o pé, a jarda e a milha.

Na França, no século XVII, ocorreu um avanço importante na questão de medidas. A Toesa, queera então utilizada como unidade de medida linear, foi padronizada em uma barra de ferro comdois pinos nas extremidades e, em seguida, chumbados na parede externa do Grand Chatelet, nasproximidades de Paris.

Dessa forma, assim como o cúbito-padrão, cada interessado poderia conferir seus propnosinstrumentos. Uma toesa é equivalente a seis pés, aproximadamente, 182,9 cm. Entretanto, essepadrão também foi se desgastando com o tempo e teve que ser refeito. Surgiu, então, ummovimento no sentido de estabelecer uma unidade natural, isto é, que pudesse ser encontrado nanatureza e, assim, ser facilmente copiada, constituindo um padrão de medida.

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MÓDULO 13 ~INSTRUMENTAL E TÉCNICAS DE MEDIDASPURUSCONSULTORIA EM

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Havia também outra exigência para essa unidade: ela deveria ter-seus submúltiplos estabelecidossegundo o sistema decimal. O sistema decimal já havia sido inventado na India, quatro séculosantes de Cristo. Finalmente, um sistema com essas características foi apresentado por Talleyrand,na França, num projeto que se transformou em lei naquele país, sendo aprovada em 8 de maio de1790.

Estabelecia-se, então, que a nova unidade deveria ser igual à décima milionésima parte de umquarto do meridiano terrestre.

Essa nova unidade passou a ser chamada metro (o termo grego metron significa medir).

Os astrônomos franceses Delambre e Mechain foram incumbidos de medir o meridiano. Utilizandoa toesa como unidade, mediram a distância entre Dunkerqué (França) e Montjuich (Espanha).Feitos os cálculos, chegou-se a uma distância que foi materializada numa barra de platina desecção retangular de 4,05 x 25 mm. O comprimento dessa barra era equivalente ao comprimentoda unidade padrão metro, que assim foi definido:

Metro é a décima milionésima parte de um Quarto do meridiano terrestre, Y'.Foi esse metro transformado em barra de platina que passou a ser denominado metro dosarquivos.

Com o desenvolvimento da ciência, verificou-se que uma medição mais precisa do meridianofatalmente daria um metro um pouco diferente. Assim, a primeira definição foi substituída por umasegunda:

Metro é a distância entre os dois extremos da barra de platina depositada nos Arquivos da Françae apoiada nos pontos de mínima flexão na temperatura de zero grau Celsius.

Escolheu-se a temperatura de zero grau Celsius por ser, na época, a mais facilmente obtida com ogelo fundente.

No século XIX, vários países já haviam adotado o sistema métrico. No Brasil, o sistema métrico foiimplantado pela Lei Imperial nO1157, de 26 de junho de 1862. Estabeleceu-se, então, um prazo dedez anos para que padrões antigos fossem inteiramente substituídos.

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MÓDULO 13 -INSTRUMENTAL E TÉCNICAS DE MEDIDAS

Com exigências tecnológicas maiores, decorrentes do avanço científico, notou- se que o metro dosarquivos apresentava certos inconvenientes. Por exemplo, o paralelismo das faces não era assimtão perfeito. O material, relativamente mole, poderia se desgastar, e a barra também não eramsuficientemente rígidos. Para aperfeiçoar o sistema, fez-se outro padrão, que recebeu:

./ Seção transversal em X, para ter maior estabilidade;

./ Uma adição de 10% de irídio, para tornar seu material mais durável;

./ Dois traços em seu plano neutro, de forma a tornar a medida mais perfeita.

Plano neutro ----

Assim, em 1889, surgiu a terceira definição:

Melro é a d;slânc;a enlre os e;xos de do;s Iraços pr;nc;pa;s marcados na superfide neulra do padrão Vinternacional depositado no B.I.P.M. (Bureau Internacional des Poids et Mésures), na=.zero grau Celsius e sob uma pressão atmosférica de 760 mmHg e apoiado sobre seus pontos dmínima flexão.

./

Atualmente, a temperatura de referência para calibração é de 20°C. É nessa temperatura que ometro, utilizado em laboratório de metrologia, tem o mesmo comprimento do padrão que seencontra na França, na temperatura de zero grau Celsius.

Ocorreram, ainda, outras modificações. Hoje, o padrão do metro em vigor no Brasil é recomendadQ_ oelo INMETRO baseado na velocidade da luz, de acordo com decisão da 17a Conferência Geral

dos Pesos e Medidas de 1983. O INMETRO (Instituto Nacional de Metrologia, Normalização eQualidade Industrial), em sua resolução 3/84, assim definiu o metro:

Met,-o €i! o conopri'"l',*oto do .trajeto pe.rcorrido pela luz no vácuo,

- 1du ,-ante o intervalo de ten,po de 299.792.4458 do segundo.

É importante observar que todas essas definições somente estabeleceram com maior exatidão ovalor da mesma unidade: o metro.

1.1 Medidas inglesasA Inglaterra e todos os territórios dominados há séculos por ela utilizavam um sistema de medidaspróprio, facilitando as transações comerciais ou outras atividades de sua sociedade. Acontece queo sistema inglês difere totalmente do sistema métrico que passou a ser o mais usado em todo omundo. Em 1959, a jarda foi definida em função do metro, valendo 0,91440 m.

Referência Bibliográfica FBTS - Revisão 04 Fev. 20094

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MÓDULO 13 -INSTRUMENTAL E TÉCNICAS DE MEDIDAS

1.1.1 Padrões do metro no BrasilEm 1826, foram feitas 32 barras-padrão na França. Em 1889, determinou-seque a barra nO6 seriao metro dos Arquivos e a de nO26 foi destinada ao Brasil.

Este metro-padrão ~ no IPT (Instituto de Pesquisas Tec . as).

1.1.2 Múl· os e submúltiplos do metro

A t la abaixo é baseada no Sistema Internacional de Medidas (SI).

Fator pelo quaJ a unidade êmultiplicada

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1.2 Medidas e conversõesApesar de se chegar ao metro como unidades de medidas, ainda são usadas outras unidades. NaMecânica, por exemplo, é comum usar o milímetro e a polegada.

o sistema inglês ainda é muito utilizado na Inglaterra e nos Estados Unidos, e é também no Brasildevido ao grande número de empresas procedentes desses países. Porém esse sistema está, aospoucos, sendo substituído pelo sistema métrico. Mas ainda permanece a necessidade de seconverter o sistema inglês em sistema métrico e vice-versa.

Vamos ver mais de perto o sistema inglês? Depois passaremos às conversões.

1.2.10 sistema inglêsO sistema inglês tem como padrão a jarda. A jarda também tem sua história.Esse termo vem da palavra inglesa yard que significa "vara", em referência a uso de varas nasmedições. Esse padrão foi criado por alfaiates ingleses. No século XII, em conseqüência da suagrande utilização, esse padrão foi oficializado pelo rei Henrique I.

A jarda teria sido definida, então, como a distância entre a ponta do nariz do rei e a de seu polegar,com o braço esticado. A exemplo dos antigos bastões de um cúbito foram construídas edistribuídas barras metálicas para facilitar as medições. Apesar da tentativa de uniformização dajarda na vida prática, não se conseguiu evitar que o padrão sofresse modificações.

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As relações existentes entre a jarda, o pé e a polegada também foram instituídas por leis, nasquais os reis da Inglaterra fixaram que:

1 pé = 12 polegadas1 jarda = 3 pés1 milha terrestre = 1.760 jardas

1.2.2 Leitura de medida em polegadaA polegada divide-se em frações ordinárias de denominadores iguais a:

2,4,8, 16,32,64, 128... Temos, então, as seguintes divisões da polegada:

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MÓDULO 13 -INSTRUMENTAL E TÉCNICAS DE MEDIDAS

12

14

(meia polegada)

(um quarto de polegada)

IH8

116

1321

64

1128

(um oitavo de polegada)

(um dezesseisavos de polegada)

(um trinta e dois avos de polegada)

(um sessenta e quatro avos de polegada)

(um cento e vinte eoito a,V'()Sde polegada)

Os numeradores das frações devem ser números ímpares:

1 3 5" 152"' 4' s' 16' ...

Quando o numerador for par, deve-se proceder à simplificação da fração:..

6 ; 2- -+8 : 2

8" : 8- -+64 : 8

..34

..18

1.2.3 Sistema inglês - fração decimalA divisão da polegada em submúltiplos decálculos na indústria.

H If

1 1Z' 4"

1 em vez de facilitar, complica os

128Por essa razão, criou-se a divisão decimal da polegada. Na prática, a polegada subdivide-se emmilésimo e décimos de milésimo.

Exemplo:a) 1.003" = 1 polegada e 3 milésimosb) 1.1247" = 1 polegada e 1 247 décimos de milésimosc) .725" = 725 milésimos de polegada

Note que, no sistema inglês, o ponto indica separação de decimais.

Nas medições em que se requer maior exatidão, utiliza-se a divisão de milionésimos de polegada,também chamada de micropolegada. Em inglês, "micro inch". É representado por m incho

Exemplo:

.000001" = 1 m inch

Referência Bibliográfica FBTS - Revisão 04 Fev. 20097

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~P~TRUSCONSULTORIA EM

CONTROI.E DA QUAlIDADE

=

CONSUL TORIA - TREINAMENTO - INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOLDAGEM N1

MÓDULO 13 -INSTRUMENTAL E TÉCNICAS DE MEDIDAS

1128

1.4 ConversõesSempre que uma medida estiver em uma unidade diferente da dos equipamentos utilizados, deve-se convertê-Ia (ou seja, mudar a unidade de medida).Para converter polegada fracionária em milímetro, deve-se multiplicar o valor em polegadafracionária por 25,4.

a) 2" == 2 x 25,4 == 50,8 mm"

b) ~ __3 x 25,4 =76,2 = 9,525 mm8 8 8

Para você fixar melhor a conversão de polegadas em milímetros (mm), faça os exercícios a seguir.

Converter polegada fracionária em milímetro:

5a) 32

5b) 16

c)

d) 5"

5"e) 1-

8

Veja se acertou. As respostas corretas são:a) 3,969 mmb) 7,937 mmc) O,198mmd) 127,00 mme) 41,275mmf) 19,050 mmg) 10,716 mmh) 6,548 mmi) 53,975 mmj) 92,075 mm

n

f)3-4

"g)

27-64

h):\3-128

"i)

12-8

"J) 53-

8

=

=

Referência Bibliográfica FBTS - Revisão 04 Fev. 2009

8

Page 470: CURSO INSPETOR SOLDAGEM N1.pdf

CONSUl TORIA- TREINAMENTO -INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOlDAGEM N1

MÓDULO 13 -INSTRUMENTAlE TÉCNICAS DE MEDIDAS~TRUSCONSULTORIA EM

CONTROLE DA QUALIDADE

A conversão de milímetro em polegada fracionária é feita dividindo-se o valor em milímetro por25,4 e multiplicando-opor 128. O resultado deve ser escrito como-numerador de uma fração cujodenominador é 128. Caso o numerador não dê um número inteiro, deve-se arredondá-lo para onúmero inteiro mais próximo.

Exemplo:

.) 12,7mm

12,7mm =G!:!) x 128

b) 19l~mm

0,5. x 128.128

128"64

128

19,8 mm(~) ?< 128

-== =12899,77128

="100

arredondando: 128

" " H " " n n64 32 16 8 4 2 1- -- :- =---.. ='~ :::- --128 64 32 16 8 4 2

simplificando:n N H

100 50 25~',=,-128 64 32

simpIíficando:

Regra prática - Para converter milímetro em polegada ordinária, basta multiplicar o valor emmilímetro por 5,04, mantendo-se 128 como denominador. Arredondar se necessário.

Exemplos:

a) 12,7 x, 5,04128

64·,008 d' -*---* .64 'lifi'" "d' 1= 128 arre onl.UllJUo:12g ,$lmp 'cano:2N fl

b) 19,8>< 5,04 99,792 d d d 100 . ns d25l28 = 128 arre on an 0:128 ,$lmp mcan 0:32

Observaçã o: O valor 5,04 foi encontrado pela relação 128 =503937'" .- -- 25,4 'que arredondada~l!aJ'ª5, o.t.

Converta as dimensões abaixo dadas em milimetros e as converta em polegada fracionária:a) 1,5875 mm -=--.... "1 fIb) 19,05 mm, -c) 25.00 mm, 1\-"d) 31,750 mm,e) 127,00 mm,f) 9,9219 mm,g) 4,3656 mm,h) 10,319 mm,i) 14.684 mm, f, ,i

j) 18,256 mm,k) 88,900 mm,I) 133,350 mm

Referência Bibliográfica FBTS - Revisão 04 Fev. 2009

9

Page 471: CURSO INSPETOR SOLDAGEM N1.pdf

5a) -8. b) 532

5c) -

16d) 31

32

,-e) l~

16

~P~TRlISCONSULTORIA EM

CONTROLE DA QUALIDADE

CONSULTORIA - TREINAMENTO - INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOLDAGEM N1

MÓ UL;,.O/13-INSTRUMENTAL E TÉCNICAS DE MEDIDAS

A polegada milesimal é convertida em polegada fracionária quando se multiplica a medidaexpressa em milésimo por uma das divisões da polegada, que passa a ser o denominador dapolegada fracionária resultante.

Exemplo:

Escolhendo a divisão 128 da polegada, usaremos esse número para:

• Multiplicar a medida em polegada milesimal:~125" x 128 = 16";

• Figurar como denominador (e o resultado anterior como numerador)

" '" ".16 8 1-- - == '" -

128 64 8

Outro Exemplo:

Converter. 750" em polegada fracionária

sr li

.750" X 8 fi 3= = -

8 8 4

Faça, agora, os exercícios, a seguir.

Converter polegada milesimal em polegada fracionária:"

a) .625" = s{iC' II

b) .1563"= ~3.)c) .3125" = -:)/~6

\ \

d) .9688" = J './;, 'uI .'~ 1\e) 1.5625" = J) ~

flG

Veja se acertou. As respostas corretas são:

Para converter polegada fracionária em polegada milesimal, divide-se o numerador da fração peloseu denominador.

Referência Bibliográfica FBTS - Revisão 04 Fev. 2009

10

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CONSULTORIA - TREINAMENTO '- INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOlDAGEM N1

MÓDULO 13 -INSTRUMENTAL E TÉCNICAS DE MEDIDAS~TRUSCONSULTORIA EM

CONTROLE DA QUALIDADE ,',Exemplos:

" 55a) - = = 0,625"8 8

"b) 5 5 .3125"= - =

16 16

Exercícios:Converter polegada fracionada em polegada milesimal:

a)5-8

H

b)17-32

c)n

I.!8

-. -....•.. :..•, " .....• ..: .......•.••............... ",. ..•.•...~.•.

- ,. ,........••....•..•....•......•......•....•.. d) - ...•......•.•.•' ..•:..•,....., ........•.... ".".•...•................• -...,...•.:•.

Para converter polegada milesimal em milímetro, basta multiplicar o valor por 25,4.

Exemplo:

Converter .375" em milímetro: .375" x 25,4 = 9,525 mm

Converter polegada milesimal em milímetros .

• ) .6875" - .b) .3906" - ,c) 1.250" - ........•..••.......•••...•.••.....••d) 2.7344"::: .

Para converter milímetro em polegada milesimal, basta dividir o valor em milímetro por 25,4.

a) 5,08mm

5~08':::.200"25,4

b) 18mm

1825,4 :::

Converter milímetro em polegada milesimal

a) 12,7mm - .b) 1.588mm :::.........................•.........................c) 17mm - !••••••••..•••••••••••••••••••••••••

d) 20,240mm··::: ~ "e) 57,15 mm. :::.........•........•...•..••..,.•.,.,......•....•...f) 139,70mm= ...................•.............., "..,

; tReferência Bibliográfica FBTS - Revisão 04 Fev. 2009

11

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~P~TRUSCONSlll TORIA EM

CONIROtE DA QUALIDADE

CONSULTORIA - TREINAMENTO - INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOLDAGEM N1

MÓDULO 13 • INSTRUMENTAL E TÉCNICAS DE MEDIDAS

J~)t)

lJl)r,)r..)

••••:t••»••1»••••filtti~~

~l:tr:t:J)OaiOO",OO'i''3:»,,:),,:),:,)" :,

Representação gráficaA equivalência entre os diversos sistemas de medidas, vistos até agora, pode ser melhorcompreendida graficamente.

Sistema inglês de polegada fracionária Sistema inglês de polegada milesirnal

o f'

~O 1" 1" 3" 1li

o

~O .250" .500" .750" 1"

4 2 4

Sistema métrico

11o

o 6,35 12,7 19.05 25,4 rrvn

Referência Bibliográfica FBTS - Revisão 04 Fev. 200912

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MÓDULO 13 -INSTRUMENTAL E TÉCNICAS DE MEDIDASP~RUSCONSULTORIA EM

CONTROtE DA QUALIDADE

2- RÉGUA GRADUADA, METRO E TRENA

2.1 INTRODUÇÃOA régua graduada, o metro articulado e a trena são os mais simples entre os instrumentos demedida linear. A régua apresenta-se, normalmente, em forma de lâmina de aço-carbono ou de açoinoxidável. Nessa lâmina estão gravadas as medidas em centímetro (cm) e milímetro (mm),conforme o sistema métrico, ou em polegada e suas frações, conforme o sistema inglês.

Utiliza-se a régua graduada nas medições com erro admissível superior à menor graduação.Normalmente, essa graduação equivale a 0.5 mm o,," As réguas graduadas apresentam-se nasdimensões de 150, 200, 250, 300, 500, 1fo0, 1000, 1500, 2000 e 3000 mm. As mais usadas naoficina são as de 150 mm (6") e 300 mm (12")

2.2 TIPOS E USOS

2.1.1 Régua Graduada

• Régua de Encosto InternoDestinada a medições que apresentem faces internas de referência.

• Régua sem EncostoNesse caso, devemos subtrair do resultado o valor do ponto de referência.

leitura =76" ~ TO - 66mm

Referência Bibliográfica FBTS - Revislio 04 Fev. 2009

13

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2 3 5 e 7 6 9 10 11 12 13 14 15 16 l7 16 19 .20 o

~P~TRUSCONSULTORIA EM

CONTROl.E DA QUALlDAO~

CONSUL TORIA - TREINAMENTO - INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOLDAGEM N1

MÓDULO 13 -INSTRUMENTAL E TÉCNICAS DE MEDIDAS

• Régua com EncostoDestinada à medição de comprimento a partir de uma face externa, a qual é utilizada comoencosto.

• Régua de ProfundidadeUtilizada nas medições de canais ou rebaixas internos.

• Régua de Dois EncostosDotada de duas escalas: uma com referência interna e outra com referência externa. É utilizadaprincipalmente pelos ferreiros.

Encosto externo no ícce oposto)

Encosto inlerr:,O Grcduoçôo interno

CaracterísticasDe modo geral, uma escala de qualidade deve apresentar bom acabamento, bordas retas e bemdefinidas, e faces polidas.

As réguas de manuseio constante devem ser de aço inoxidável ou de metais tratadostermicamente. É necessário que os traços da escala sejam gravados, bem definidos, uniformes,eqüidistantes e finos.

A retitude e o erro máximo admissível das divisões obedecem a normas internacionais.

Referência Bibliográfica FBTS - Revisão 04 Fev. 2009

14

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CONSULTORIA - TREINAMENTO ..•.INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOLDAGEM N1

MÓDULO 13 -INSTRUMENTAL E TÉCNICAS DE MEDIDASP~RUSCONSULTORIA EM

CONTROLE DA QUALIDADE

Leitura no sistema métricoCada centímetro na escala encontra-se dividido em 10 partes iguais e cada parte equivale a 1 mm.Assim, a leitura pode ser feita em milímetro. A ilustração a seguir mostra, de forma ampliada, comose faz isso.

oL_._j-.L. L_J.._. __J.1mm

Verificando o entendimentoLeitura de milímetro em régua graduada.

1 em

__.L__.L....._J_._. __J_. J -}

13mm

Leia os espaços marcados e escreva o numeral à frente das letras, abaixo da régua.

L

2 .3 4 5 Õ 7 8 9 10 f1 f2 13 14

.1) ..•.... rn) n] .

t ' ; "f ..

Referência Bibliográfica FBTS - Revisão 04 Fev. 200915

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~p~rRUSCONSULTORIA EM

CONTROt.E DA QUAl.IDADE

CONSULTORIA - TREINAMENTO - INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOLDAGEM N1

MÓDULO 13 -INSTRUMENTAL E TÉCNICAS DE MEDIDAS

"Iq

5 6 8 9

o

o) p) q) .

Veja se acertou. As respostas corretas são:

a) 10 mm b) 15 mm c) 10 mm d) 3,0 mm e) 14 mm f) 27 mm g) 4 mm h) 21 mmi) 10 mm j) 35 mm I) 33 mm m) 53 mm n) 29 mm o) 30 mm p) 34 mm q) 40 mm

Leitura no sistema inglês de polegada fracionáriaNesse sistema, a polegada divide-se em 2, 4, 8, 16 ... , partes iguais. As escalas de precisãochegam a apresentar 32 divisões por polegada, enquanto as demais só apresentam frações de

A ilustração a seguir mostra essa divisão, representando a polegada em tamanho ampliado.

'I I'

16

4I

5 '\32

o

(~~~~~<; //.1"T fI

2" 3"T

f'

Referência Bibliográfica FBTS - Revisão 04 Fev. 200916

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CONSUL TORIA - TREINAMENTO ....INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOLDAGEM N1

MÓDULO 13 -INSTRUNlENTAL E TÉCNICAS DE MEDIDAS~TRUSCONSULTORIA EM

CONTROLE DA QUAUOADE

Observe que, na ilustração anterior, estão indicadas somente frações de numerador ímpar. Issoacontece porque, sempre que houver numeradores pares, a fração é simplificada.

"1- =>16'r

1- +16

"116

1.' "

116

2= 161

=> 8 (para silnplific"r, basta dividir por 2)

tJ U li 11 11 n1

+1 1 1 6 3- - + - + - = - 1> -16 16 16 16 16 8

1 1-- + +16· 16

e assim por diante ...

A leitura na escala consiste em observar qual traço coincide com a extremidade do objeto. Naleitura, deve-se observar sempre a altura do traço, porque ele facilita a identificação das partes emque a polegada foi dividida.

o 1","T

Assim, o objeto na ilustração acima temcomprimento. "1.!..

8

(uma polegada e um oitavo de polegada) de

Exercícios.

Faça a Ie:itúra de frações c::IepótegadaemMgt.iá.g:rad.l.ladá.

'b "R*

'......•."..'.'.~..-..•...'f 2' .

Referência Bibliográfica FBTS - Revisão 04 Fev. 200917

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32 2 3

~P~TRUSCONSULTORIA EM

CONTROLE DA QUALIDADE

CONSULTORIA - TREINAMENTO - INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOLDAGEM N1

MÓDULO 13 -INSTRUMENTAL E TÉCNICAS DE MEDIDAS

fR .

9R ,.,. .

Veja se você acertou.

r. H " " "I.!. 3 13 d) 11e)

5a) b) - c) - 1-

2 4 16 16 8

" " "1.!. g) I! h) 13 i) 15 j) 3k)

23f) -

4 4 16 4 3216Conservação

- Evitar que a régua caia ou a escala fique em contato com as ferramentas comuns detrabalho.- Evitar riscos ou entalhes que possam prejudicar a leitura da graduação.- Não flexionar a régua: isso pode empená-Ia ou quebrá-Ia.- Não utilizá-Ia para bater em outros objetos.- Limpá-Ia após o uso, removendo a sujeira. Aplicar uma leve camada de óleo fino, antesde guardar a régua graduada.

Referência Bibliográfica FBTS - Revisão 04 Fev. 200918

:,,)

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CONSULTORIA - TREINAMENTO - INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOLDAGEM N1

MÓDULO 13 • INSTRUMENTAL E TÉCNICAS DE MEDIDASP~TRUSCONSULTORIA EM

CONTROLE DA QUALIDADE

2.1.2 METRO ARTICULADOO metro articulado é um instrumento de medição linear, fabricado de madeira, alumínio ou fibra.

No comércio o metro articulado é encontrado nas versões de 1 m e 2 m.

A leitura das escalas de um metro articulado é bastante simples: faz-se coincidir o zero da escala,isto é, o topo do instrumento, com uma das extremidades do comprimento a medir. O traço daescala que coincidir com a outra extremidade indicará a medida.

Exemplo:

Oeolllprjmentodarosc~, segundo a ilustração, mede2en\, ot1seja,O,02m,

"O diâmetro do parafuso, Seguudoa ilustração, é de .•~

2

Conservação

- Abrir o metro articulado de maneira correta.- Evitar que ele sofra quedas e choques.- Lubrificar suas articulações.

Referência Bibliográfica FBTS - Revisao 04 Fev. 2009

19

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As fitas das trenas de bolso são de aço fosfatizado ouesmaltado e apresentam largura de 12, 7 mm ecomprimento entre 2 m e 5 m.

~P~TRUSCONSULTORIA EM

CONTROLE DA QUALIDADE

CONSULTORIA - TREINAMENTO - INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOLDAGEM N1

MÓDULO 13 -INSTRUMENTAL E TÉCNICAS DE MEDIDAS

2.1.3 TRENATrata-se de um instrumento de medição constituído por uma fita de aço, fibra ou tecido, graduadaem uma ou em ambas as faces, no sistema métrico e/ ou no sistema inglês, ao longo de seucomprimento, com traços transversais.

Em geral, a fita está acoplada a um estojo ou suporte dotado de um mecanismo que permiterecolher a fita de modo manual ou automático. Tal mecanismo, por sua vez, pode ou não serdotado de trava.

Quanto à geometria, as fitas das trenas podem ser planas ou curvas. As de geometria planapermitem medir perímetros de cilindros, por exemplo.

Não se recomendam medir perímetros com trenas de bolso cujas fitas sejam curvas.

As trenas apresentam, na extremidade livre, uma pequenina chapa metálica dobrada em ângulo de900

.

Referência Bibliográfica FBTS - Revisão 04 Fev. 2009

20

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MÓDULO 13 -INSTRUMENTAL E TÉCNICAS DE MEDIDASP~RUSCONSULTORIA EM

CONTROLE DA QUALIDADE

Essa chapa é chamada encosto de referência ou gancho de zero absoluto.

3. PAQuíMETROO paquímetro é um instrumento usado para medir as dimensões lineares internas, externas e deprofundidade de uma peça. Consiste em uma régua graduada, com encosto fixo, sobre a qualdesliza um cursor.

\1.3 14

1. orelha fixa2. orelha. móvel3. nôruo ou verrner (polegada)4. parafus<> de traVa .5. cursor6. escala fixa de polegadas7. bico fixo

8. enc('jstp fixo~.~osto móvel10. bl<:o móveln. Mn~ ou vernier (milímetro)12. impulsor13.. esêala fixa de milimetros·'14• .ha&k!deprofundidade

O cursor ajusta-se à régua e permite sua livre movimentação, com um mínimo de folga. Ele édotado de uma escala auxiliar, chamada nOnio ou vernier. Essa escala permite a leitura de fraçõesda menor divisão da escala fixa. O paquímetro é usado quando a quantidade de peças que se quermedir é pequena. .

Os instrumentos mais utilizados apresentam uma resolução de:

H'

O,05rnrn, (),()2ruru, '"1~8 bUX)0"111

As superficies do paquimetro são planas e polidas, e o instrumento geralmente é feito de açoinoxidável. Suas graduações são calibradas a 20DC.

Referência Bibliográfica FBTS - Revisão 04 Fev. 2009

21

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D

~P~TRUSCONSULTORIA EM

CONTROLE DA QUALIDADE

CONSULTORIA - TREINAMENTO - INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOLDAGEM N1

MÓDULO 13 - INSTRUMENTAL E TÉCNICAS DE MEDIDAS

3.1 TIPOS E USOS

• Paquímetro UniversalÉ utilizado em medições internas, externas, de profundidade e de ressaltos.Trata-se do tipo mais usado.

AInterna

Bda ressalto

Cexterno

• Paquímetro Universal com RelógioO relógio acoplado ao cursor facilita a leitura, agilizando a medição.

• Paquímetro com Bico Móvel (basculante)Empregado para medir peças cônicas ou peças com rebaixos de diâmetros diferentes.

. -rr=m r:= -;-Referência Bibliográfica FBTS - Revisão 04 Fev. 2009

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MÓDULO 13 • INSTRUMENTAL E TÉCNICAS DE MEDIDASPURUSCONSULTORIA EM

CONTROLE DA QUALIDADE

• Paquímetro DigitalUtilizado para leitura rápida, livre de erro de paralaxe, e ideal para controle estatístico.

3.1.1 Princípio do nônioA escala do cursor é chamada de nônio ou vernier, em homenagem ao português Pedro Nunes eao francês Pierre Vernier, considerados seus inventores.

o nõnio possui uma divisão a mais que a unidade usada na escala fixa.

11I1111111 JlII! In2'" ,', ' '3 '$(I ~ 70 ao

llllullHHIH!IIIIHlIllIiIl

escola fixa 10

O 10

No sistema métrico, existem paquímetros em que o nônio possui dez divisões equivalentes a novemilímetros (9 mm). '

Referência Bibliográfica FBTS - Revisão 04 Fev. 2009

23

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10

~P~TRUSCONSULTORIA EM

CONTR'}LE DA QUALIDADE

CONSULTORIA - TREINAMENTO - INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOLDAGEM N1

MÓDULO 13 -INSTRUMENTAL E TÉCNICAS DE MEDIDAS

Há, portanto, uma diferença de 0,1 mm entre o primeiro traço da escala fixa e o primeiro traço daescala móvel.

escola fixo!r-~ --1Â'- ---,\

10

Essa diferença é de 0,2 mm entre o segundo traço de cada escala; de 0,3 mm entre o terceirostraços e assim por diante.

escala graduada fixa

10

IO 2 345 678 9

escalo graduada móvel "..~.._.--..-...--

Referência Bibliográfica FBTS - Revisão 04 Fev. 2009

24

Page 486: CURSO INSPETOR SOLDAGEM N1.pdf

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MÓDULO 13 -INSTRUMENTAL E TÉCNICAS DE MEDIDASv .

PURUSCONSULTORIA EM

CONTROlE OA QUAUOAOe

3.1.2 Cálculo de resoluçãoAs diferenças entre a escala fixa e a escala móvel de um paquímetro podem ser calculadas pelasua resolução.

A resolução é a menor medida que o instrumento oferece. Ela é calculada utilizando-se a seguintefórmula:

UEFResolução = "---

NDNUEF •••unidade da escala fiXaNDN :: número de divisÕesdon6nio

Exemplo:Nôníocom 10 divisões

Resolução = 1 mm ..= 01 mm10 divisões I

Nônío com 20 divisões

_ lmmResoiução= . .N =0,05 mm

20 divisões

Nõníocem 50 divisões

Resolução =: ". . lrnrn_ -O,02rnm50divisoes

3.1.3 Paquímetro - Sistema métrico

Leitura no sistema métricoNa escala fixa ou principal do paquímetro, a leitura feita antes do zero do nõnio corresponde àleitura em milímetro. Em seguida, você deve contar os traços do nõnio até o ponto em que umdeles coincidir com um traço da escala fixa. Depois, você soma o número que leu na escala fixa aonúmero que leu no nõnio.

Para você entender o processo de leitura no paquímetro, são apresentados, a seguir, doisexemplos de leitura.

Escala em milímetro e nõnio com 10 divisões

Escala em milímetro e nõnio com 20 divisões

UEFResolução: -~-NDNlmm------- = Q.lmnl10 diV.

Referência Bibliográfica FBTS - Revisao 04 Fev. 200925

Page 487: CURSO INSPETOR SOLDAGEM N1.pdf

o

~):)c)

J••••••:IIII••ta••lililidi•dtI.O,,eI!,,':3",f)OOe,3:):):):),:):).:)

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~P~TRUSCONSULTORIA EM

com ROLE DA QUAllOAOE

CONSUL TORIA - TREINAMENTO - INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOLDAGEM N1

MÓDULO 13 -INSTRUMENTAL E TÉCNICAS DE MEDIDAS

o 10~ ' , , , "'r.L_L...L.pl I"r I!! I r !

o 10

Ç:J'traço coincidente

100 110

~"lió't! traço coincidente

Leitura1.0 mm -4 escala fixa!J..lmnL-) nônio (traço coincidente: 3°)1,3 rnm ._e, total (leitura final)

Leitura103,0 111m-4 escala fixa

0,5 mm -4 nônic{traço coincidente.fi")103,5 mm _..~ total (leitura final)

_ LrnrnResolução =--= 0,05mm

20

............__...._.. __...•.__.f-(90 100 110 120 I

.•.......;.;.;..-fi.Lw,oJ,ur.ffirJ..ur'frt1itil"t'tr"rnc.lul 11111\3 4 5 {3 7 8 910 4,o,

Leitura73,00 mm ~ escala fixa0,65 111m --7 nónío

73,65 rnm --7 total

Faça a leitura e escreva a medida nas linhas pontilhadas.(-

L· _.) C.::.eitura e 1 mma)

, 11II

2 ~ f 5 'o

b)

a 6 8 H\

Confira as respostas:a) 3,65mm; b) 17,45mm.

Referência Bibliográfica FBTS - Revisão 04 Fev. 200926

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Co.NSUL To.RIA -TREINAMENTO. -INSPEÇÃO.CURSO. INSPETo.R DE So.LDAGEMN1

MÓDULO. 13 -INSTRUMENTALE'TÉCNICAS DE MEDIDAS~TRUSCONSULTORIA EM

CONTROLE DA QUALIDADE

Escala em milímetro e nônio com 50 divisões.

a) Leitura:: l:l: .•.$.J.....mm

o 1 2 .J 4 56,78 9 10

b) 30 40 50 70 80 90 Leitura:: ~~ ..,:\.~. mm

o 1 2 3 4 5 6 ., 8 9 10

)

Confira as resposta:a) 17,56mm; b) 39,48mm.

Não esqueça decaJcular a re$oluç~o do paquímetro. Faça a leitura eeSC:Tevaas medidas.

,.....,...---------------.........,-----------'-'---.,"

c) Leitura:.. .

" ? ' 1Referência Bibliográfica FBTS - Revisao'04 Fev, 2009

27

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'"'P~TRUSCONSULTORIA EM

CONTROtE !)A QUALIOAOE

CONSUL TORJA - TREINAMENTO - INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOLDAGEM N1

MÓDULO 13 -INSTRUMENTAL E TÉCNICAS DE MEDIDAS

g) Leitura:.

i) Leitura: . j) Leitu ra: .

90 100 110 120 130 140i! I b"1ItTI'l'lll'r'ft'r't~'1~'\'Y\'1LtT"'wb 111l!

o 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ••••

k) Leitura: .

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n) Leitura:

10 20 30 40 50 60 70111Ul •"4i'thn'r~i'1r,~ít\tt\ttljfjttittljtttfttttl1'ffrlt".t 11

o 1 2 3 4 s 6 7 8 9 10'/SOmm

p) Leitura: .

Referência Bibliográfica FBTS - Revisão 04 Fev. 200928

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P~TRUSCONSULTORIA EM

CONTROtE DA QUALIDADE

CONSULTORIA - TREINAMENTO - INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOLDAGEM N1

MÓDULO 13 -INSTRUM.ENTAL E TÉCNICAS DE MEDIDAS

q) Leitura: .

2 li .•

1') Leíbura: .

80 90

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50 60 70

2 "' •

c ......L. .• _

a) Leitura: '" .

4Ô ~o 60 70

o , 2 .3 .• 5: 6, .~.m.

u) Leitura: .Veja se você acertou.a) 4,00;b) 4,50;

c) 32,70;d) 78,15;e) 59,30;f) 125,80;g) 23,35;h) 11,05;i) 2,55;j) 107,35;k) 94,10;

~) Leitura: .

70 ao 90

"". fi. 6 7

v) Leit'lJra:...........•......................

I) 0,35;m) 11,00;n) 16,02;o) 15,34;p) 16,54;

q) 31,94;r) 93,48;s) 70,76;t) 49,24;u) 41,20;v)55,52

Referência Bibliográfica FBTS • Revisão 04 Fev. 200929

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~P~TRUSCONSULTORIA EM

CONTROLE DA QUALIDADE

CONSULTORIA - TREINAMENTO - INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOLDAGEM N1

MÓDULO 13 -INSTRUMENTAL E TÉCNICAS DE MEDIDAS

3.1.3 Paquímetro - Sistema inglêsNo paquímetro em que se adota o sistema inglês, cada polegada da escala fixa divide-se em 40partes iguais. Cada divisão corresponde a:

".---- 140

(que é igual a .025")

'-Como o nônio tem 25 divisões, a resolução desse paquímetro é:

UEFResolução =---NDN

R = .025" = .001"25

o procedimento para leitura é o mesmo que para a escala em milímetro.

Contam-se as unidades .025" que estão à esquerda do zero (O)do nônio e, a seguir, somam-se osmilésimos de polegada indicados pelo ponto em que um dos traços do nônio coincide com o traçoda escala fixa.

Leitura:

.050" -? escala fixa --,-~-""'--+ ~-?nônio

.064" -? total

Leitura:

1.700" -? escala fixa+ ---º2L. -? nônio

1.721" -? total

Com base no exemplo, escreva a leitura das medidas a seguir.,:j) s~r) . 1'1

1\

..----'<

a) IIG12,j4"JÕI8 t " 2:"1 Leitura= ."ill~~~njiIlltHtttl~~lpi:!.l.J.WJ.lJ.L.l.l.lliJ.l.LW..llJCLllf

n !;. 10 ~':) 20 2~~

b) Leitura = .ia 1 2 .3 4 Ó (, 7 891'" 2' 3 <1 \

LlwbluiliJ i I '1ImffNjlll\~lr\\\hlllllll:: i luJuiliuiQ ~ 1U 1:~ 20 ,;'5

c) \1"1 2 3 4 :'> 6

Llwltdmulllm i:

Leitura = .

Referência Bibliográfica FBTS - Revisão

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Page 492: CURSO INSPETOR SOLDAGEM N1.pdf

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CONSULTORIA - TREINAMENTO..,. INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOLDAGEM N1

MÓDULO 13 • INSTRUMENTAL E TÉCNICAS DE MEDIDASP~TRUSCONSULTORIA EM

CONTROLE DA QUALIDADE

Leitura de polegada fracionáriaNo sistema inglês, a escala fixa do paquímetro é graduada em polegada e frações de polegada.Esses valores fracionários da polegada são complementados com o uso do nônio.Para utilizar o nônio, precisamos saber calcular sua resolução:

"UEF -LResolução = ::::..l.2.-NDN 8

1 1 1 1R==-+8=-x-=--

16 16 8 128

"Assim, cada divisão do nônio vale

1128

Duas divisões corresponderão a 2128

1ou-64

êNéinio

o 4 8

1.. ,.. .3" 1 .. 5" .3" 7" 1~"

«." ••""" .•.._ .....•. ....•..• "t28 54 1 28 ;~2 128 64 ,28 1 6

ExemplD:" B

Na figlJra a seguir, podettiosler .! na escala fixa é .:·1:8 no nônio.

A medida total equivale à soma desSas duas leitutas.

99"sz:»:128

Medido internQ

.>/126"

Medi&) ·ellterno

'\ 2 +-I

Referência Bibliográfica FBTS - Revisão 04 Fev, 2009

31

1o~-r Z 10b",~: ftí)3)- -L- ~ --d 1 c.a

- /1;2-0 rt\2g.

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1"

~P~TRUSCONSULTORIA EM

CON"lROlF. DA QUALIDADE

CONSULTORIA - TREINAMENTO - INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOLDAGEM N1

MÓDULO 13 -INSTRUMENTAL E TÉCNICAS DE MEDIDAS

o 4"~-lTLTL,L.t-_;~"ll-..-;.!.r---r""'''--',""'"-r""-

O" t"1Escala fixa -7 -

16". 6noruo-7--

128

1 6 8 6 14Portanto:-+-- =~--+ -- =--

16 128 128 128 128

"7Total:-64

Observação: As frações sempre devem ser strnptifícadas.

"E I f'12sca a nxa ~

16A.' 5nomo~·--128

P 3 5 24 5•.ortanto: 1-+--::::;} 1---+--16 128 128 128"29Total:1-

l')Q

Colocação de medida no paquímetro em polegada fracionáriaPara abrir um paquímetro em uma medida dada em polegada fracionária, devemos:

1° passo - Verificar se a fração tem denominador 128. Se não tiver, deve-se substituí-Ia pela suaequivalente, com denominador 128.

rr

9- não tem denominador 128.64

fi

9 =:> ~ é uma Fracão equivalente, com denominador 128.64 128 >

"

Referência Bibliog~;;'fic~" F"ErrS' ~Revi;~Õ4 Fev. 2009

32

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MÓDULO 13 .INSTRUIIÍIÊNTAl E TÉCNICAS DE MEDIDASP~TRUSCONSULTORIA EM

CONTROLE DA QUALIDADE

Observação: o numerador é dividido por 8, pois 8 é o número de divisões do nônio.

2°passo - Dividir o numerador por 8.Utilizando o exemplo acima:

18 82 2

resto quociente

3°passo - O quociente indica a medida na escala fixa; o resto mostra o númerodo traço do nônio que coincide com um traço da escala fixa.

nonio

coincidência (resto 2)

/4I

escola fxo

oquociente 2

"Ou 1 b ' , d id 25..troexempo: a rir o paquímetro na mec 1 a 128

A fraçãojã estãcom.denomínadcr 128.

25 81 '--73--

resto quociente

opaquímetro deverá indicar o 3° traço da escala fixa e apresentar o 1° traçodo nônio coincidindo com um traço da escala fixa.

nOnio

coincidência (resto1)

"Qj4 a

escala fixa

quociente 3o

Referência Bibliográfica FBTS - Revisão 04 Fev. 2009

33

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CON1ROlE DA QUAUDADE

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MÓDULO 13 ~INSTRUMENTAL E TÉCNICAS DE MEDIDAS

4. CALIBRE DE FINALIDADES MÚLTIPLASEste é um dos instrumentos de uso diário de um inspetor de Soldagem e, como seu próprio nomediz, aplica-se a diversas verificações na área da soldagem. Existem diversos tipos de calibresconforme apresentados nas figuras abaixo:

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Referência Bibliográfica FBTS - Revisão 04 Fev. 2009

34

~J:)tI'J:,)),•IIII••ti•••••O111

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MÓDULO 13 -INSTRUMENTAL E TÉCNICAS DE MEDIDASP~TRUSCONSULTORIA EM

CONTROLE DA QUALIDADE

Utilização do calibre com finalidade múltipla para medições em soldagemEntre as diversas finalidades a que se aplicam, destacamos:

• Medição da garganta de solda;• Medição de pernas de solda;• Medição da altura de reforço;• Medição de espessuras de chapas;• Medição de diâmetros de eletrodos• Medição de desalinhamentos;• Medição de profundidade de mordeduras;• Medição de concavidades;• Medição de ângulos de chanfros;• Medição de abertura de raiz;• Medição da altura da face da raiz, entre outras.

Calibre de solda Hl-loEste calibre é principalmente utilizado na verificação de desalinhamento interno entre oscomponentes de tubulação, embora possua outras aplicações. Tais como: Verificar o comprimentodas pernas de solda em ângulo, verificar desalinhamento externo entre componentes de uma junta,entre outros.

Escala de--- -------=::domatarial

~---~ Acessório--li Tubo--IiMed~~idoiOr"rcdiiie~daSa;S;;Sãiliiiinha1hi;;;rneien;;;ttco:====::':;

interno

Calibre comângulo 37.5°

Escala rnedidarade _Iinha"'"'"to------~

int.erno

Referência Bibliográfica FBTS - Revisão 04 Fev. 200935

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~P~TRUSCONSULTORIA EM

CONTROLE DA QUALIDADE

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MÓDULO 13 -INSTRUMENTAL E TÉCNICAS DE MEDIDAS

Um lado deste instrumento permite a leitura no sistema métrico enquanto que pelo outro lado, aleitura pode ser verificada pelo sistema inglês.

Referência Bibliográfica FBTS -'''Re'~ão 04 Fev, 2009

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CONTROLE DA QUALIDADE

5. VOLTíMETRO E AMPERíMETRO PARA CORRENTES ALTERNADAS E CONTINUAA intensidade de uma corrente elétrica é a medida do numero de elétrons que passam por umaseção de um condutor na unidade de tempo. A unidade de medida de intensidade de corrente é oampére (A). O aparelho usado para medir a intensidade da corrente elétrica chama-seamperímetro.

5.1 AMPERíMETROA escala de um amperímetro indica a corrente que o mesmo pode medir. Ela é normalmentedividida em intervalos iguais. Medidas de correntes maiores que o maior valor da escala poderácausar sérias avarias ao aparelho. Assim, se um amperímetro tem uma escala 0-500 ampéres elesó é capaz de medir correntes que não excedam 500 ampéres. Uma corrente maior danificara oinstrumento. Embora a escala de um amperímetro seja de 0-500

A. a sua escala utilizável será de aproximadamente de 20 - 480 A. isso porque quando oamperímetro indicar uma corrente de 500 ampéres, a corrente poderá ser bem maior que 500 A.daí a leitura máxima utilizável devem ser um pouco menor que a graduação máxima da escala. Poroutro lado, uma corrente muito pequena não deslocara o ponteiro de modo a permitir uma leituraprecisa. As melhores leituras são aquelas feitas no centro da escala.

A leitura do medidor deve ser sempre feita frente a frente com o mostrador. Uma leitura feita delado pode ocasionar um erro (erro de paralaxe), muitas vezes maior que uma divisão inteira daescala. A adição do erro de paralaxe à imprecisão de construção do aparelho pode conduzir aresultados não satisfatórios.

Quando o ponteiro do medidor se localizar entre duas divisões da escala, normalmente toma-se adivisão mais próxima com leitura. Se desejarmos um resultado mais aproximado, estimamos aposição do ponteiro entre as duas divisões dentro de uma precisão igual à metade da divisão esomamos a deflexão adicional ã leitura inferior. Esse processo de estimar a posição do ponteiro échamado de interpolação.

No caso de amperímetros portáteis, não podemos usá-los indistintamente na posição horizontal ouvertical. A posição do aparelho afetara a precisão da medida devido a detalhes mecânicos deconstrução. Normalmente os amperímetros de painel - utilizados em maquina de solda, sãoajustados e calibrados para serem utilizados na posição vertical.

Não devemos ainda nos esquecer de verificar a ajustagem do zero do medidor. Essa ajustagemserve para colocar o ponteiro do medidor exatamente sobre o zero, quando não houver nenhumacorrente. Essa ajustagem é feita com uma pequena chave de parafuso e deve ser verificada todasas vezes que for usar o amperímetro, principalmente se for mudada a sua posição.

Referência Bibliográfica FBTS - Revisão 04 Fev. 200937

Page 499: CURSO INSPETOR SOLDAGEM N1.pdf

Referência Bibliográfica FBTS - Revisão 04 Fev. 2009

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MÓDULO 13 -INSTRUMENTAL E TÉCNICAS DE MEDIDAS

5.2 VOLTíMETROOs equipamentos elétricos são projetados para operar com uma intensidade de corrente epoderão sofrer danos se a corrente exceder esse limite. Para essa corrente existir e produzirtrabalho nos equipamentos. É necessária a presença de uma força eletro-motriz ou tensão paraprovocá-Ia. O valor dessa tensão determina a intensidade da corrente. Uma tensão elevadaproduzira uma corrente muito intensa, enquanto que uma tensão baixa não produzira correntesuficiente. A unidade de tensão é o volt, e o aparelho utilizado para medir tensão é o voltímetro.Sobre o voltímetro valem todas as observações feitas para o amperímetro.

Em soldagem, a tensão (voltagem) a intensidade da corrente (amperagem) são parâmetrosimportantes, tanto que fazem parte do procedimento de soldagem. Valores incorretos de tensão ouintensidade de corrente podem resultar em defeitos na solda.

Muitas máquinas de solda possuem voltímetro e amperímetro a ela incorporados, principalmenteno caso de processos mais sofisticados (TIG, MIG, ETs...). A leitura, com precisão, requer todos oscuidados anteriores relacionados. Especifica e resumidamente, são eles:

,/ Evitar erros de paralaxe; quando a superfície do medidor apresentar uma faixa espelhada,devemos fazer a leitura numa posição tal que o ponteiro esteja superposto a sua imagem.

,/ Manter o mostrador limpo para evitar erros de leitura devido a ma visualização.,/ Verificar se a escala do medidor é adequada, usando sempre sua faixa utilizável.,/ Verificar se o aparelho é adequado para o tipo de corrente existente: corrente continua (CC

ou DC) ou corrente alternada (AC ou CA).

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6. PIRÓMETRO DE CONTATOOs pirômetros de contato são instrumentos destinados a medir temperatura de superfície.Constituem de um indicador de temperatura e um sensor. Emsoldagem são utilizados paraverificar a temperatura de preaquecimento, interpasse e de e de pós - aquecimento. Operammediante o contato físico do sensor com a superfície cuja temperatura se a medir. O sensor, quepode ser um termístor sensitivo ou um terpomar, tem os seus terminais ligados no indicador detemperatura, digital ou de ponteiro. A energia necessária ao funcionamento do pirômetronormalmente é oriunda de pilhas comuns ou de bateria recarregável.

Como as temperaturas de trabalho situam - se numa faixa bastante ampla e cada sensor atua emum intervalo menor e determinado de temperaturas, o mesmo, a depende das necessidades, podeser destacado ou conectado o indicador de temperatura. Assim, com único indicador detemperatura e vários.

Operação: para verificarmos a temperatura de um material, o material e aguardamos aestabilização da leitura no indicador de temperatura. Obtemos assim, através de uma indicaçãodireta, a temperatura do material.Apesar de simples, a operação de um pirômetro de contato demanda as seguintes precauções:

a) Verificar se o tipo de sensor que vai ser utilizado é aquele para qual o aparelho foicalibrado. Os indicadores de temperatura são previamente calibrados para um único tipode sensor, fato este registrado no próprio indicador de temperatura. Assim, um indicadorpara um termopar cromel-alumel s6 pode ser utilizado com termopar e cabos em cabos emcromel-alumel.

b) Observar que alguns pirômetros de contato possuem um mecanismo de compensaçãopara a temperatura ambiente. Estes têm, no indicador de temperatura, um termômetroadicional que indica a temperatura ambiente. Neste caso, o aparelho deve ser calibradoantes de ser usados. Durante calibração o sensor não deve estar em contato com nenhummaterial. Os pirômetros de contato com indicadores digitais não necessitam de correçãopara a temperatura ambiente.

c) Cuidar para que a faixa de temperatura do sensor não seja ultrapassada, o que poderádanificá-lo.

d) Observar atentamente qual a unidade de medida do indicador de temperatura: CC ou 'F.

Vantagens:

./ Permissão muito boa ao fim a que se destina: 2% ou menos do total da escala de leitura .

./ Ausência do risco de contaminação da peça a ser soldada. Nenhum material é depositadosobre metal de base.

Desvantagens:

./ Os pirômetros de contato com indicadores de ponteiro devem ser ajustados para cadaposição de trabalho. Apresentam variações para as posições horizontal e vertical.

./ Por serem eletrônicos, são instrumentos bastante delicados, principalmente aqueles comindicação por ponteiro .

./ Seu custo é elevado, restringindo a sua utilização a situações onde métodos mais baratossão desaconselháveis. São também utilizados para verificações desses métodos.

Referência Bibliográfica FBTS - Revisão 04 Fev. 200939

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MÓDULO 13 -INSTRUMENTAL E TÉCNICAS DE MEDIDAS

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AplicaçõesO pirômetro de contato portátil, mostrado na figura ao lado, é indicado para medição detemperaturas em barras cilindros, calandras, prensas, massas plásticas, borrachas e outros.

Caracteristicas Técnicas

• Galvanômetro de classe de precisão 1,5% da escala total.• Escala dupla standard: 20-300'C / 20-600'C• Calibração para termoelemento de Ferro - Constatam.• Comprimento da escala: 80 mm• Comprimento do cabo flexível: 750 mm• Peso: 1,000 kg.

Figura 6.1 - Pirômetro de Contato com Indicador de Ponteiro

7- LAPIS DE FUSÃOSão instrumentos destinados a verificar a temperatura de materiais utilizando a propriedade de quecada substancia apresenta um ponto de fusão único e característico. Além do lápis de fusão,existem ainda tintas, pastilhas e papeletas indicadoras de temperaturas. São fabricados para asmais temperaturas, Em soldagem são utilizados para o controle de temperatura de pré -aquecimento, interpasse e pós - aquecimento.

Operação:

1~ Caso: Para se determinar a temperatura de uma superfície, sobre a mesma traçamos linhascom diversos lápis de fusão. Cada lápis funde-se a uma temperatura diferente e conhecida. Numdeterminado instante, a temperatura da superfície será:

Referência Bibliográfica FBTS - Revisão 04 Fev. 200940

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Maior que a temperatura de fusão de lápis de maior ponto de fusão que funde.Menor que a temperatura de fusão de lápis de ponto de fusão logo acima do anterior, oqual não se funde.

2°caso: Se soubermos a temperatura que o material deve atingir, o que e o caso mais comum emsoldagem, temos dois métodos a seguir:

• Método AAo longo do aquecimento e em determinados espaços de tempo, risca-se a superfície com umlápis de fusão deixando uma marca seca (como de giz); ao ser atingida a temperatura especificadapara o lápis usado, este deixa uma marca liquida .

• Método BOutro método para determinação de temperatura que em aquecimento relativamente rápido á altastemperaturas consiste no seguinte:

Marca - se peça com um lápis de fusão apropriado antes do inicio do aquecimento, e emseguida promove-se o aquecimento pela superfície oposta aquela marcada.

- Quando a temperatura indicada é atingida, a marca se liquefaz.Se a superfície é muito lisa para ser riscada, existem produtos que devem ser passadossobre a mesma, enquanto fria, para facilitar a elaboração do risco.

- Alguns lápis, ao invés de fenderem-se a uma determinada temperatura, mudam de corquando a temperatura e atingida.

Durante a soldagem a faixa de temperatura admissível é conhecida. Para o controle, usamos doislápis de fusão: um com uma temperatura mínima permitida imediatamente acima esta e outro coma temperatura máxima ou imediatamente abaixo desta; os dois lápis devem ser usadosconjuntamente seja, por exemplo, o controle de temperatura de pré-aquecimento de uma juta a sersoldada. No procedimento de soldagem, qualificado, esta especificada um temperatura mínima depré-aquecimento de 150'C numa faixa de 50 mm para c ada lado do eixo da solda e umatemperatura máxima interpasse de 250'C.

Tomamos dois lápis de fusão. Um que se funde a 150 "C e outro a 250'C. Perpendicularmente àsolda, traçamos dois riscos abrangemos uma região aproximadamente 70 mm para cada lado asolda. Durante o pré - aquecimento haverá um momento em que o lápis de menor temperatura seliquefaz, pelo menos numa extensão de 50 mm.

Podemos ai garantir que a da região de metal de base, cuja temperatura queremos controlar,encontra-se, no mínimo, 1500 C. Como o lápis de mai or temperatura (250'C) não fundiu, sabemostambém que a temperatura do metal de base é inferior a 250 'C. '

Para a determinação da temperatura de uma superfície utilizá-Ia vários lápis de fusão (ver 'exemploda figura a seguir).

Vantagens

./ Boa precisão: ± 1%, segundo os fabricantes .

./ Custo relativamente baixo .

./ Não requerer maiores cuidados com o manuseio; mesmo quebrado pode ser usado.

Referência Bibliográfica FBTS - Revisão 04 Fev. 2009

41

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CONTROLE DA QUALIDADE

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MÓDULO 13 -INSTRUMENTAL E TÉCNICAS DE MEDIDAS

Desvantagens

.,/ Como o material do lápis de fusão é depositado sobre o metal a ser soldado, existe o riscode contaminação do metal de base. Esse aspecto contra indica o uso do lápis de fusãopara soldagem de determinados materiais .

.,/ Não se pode usar lápis se a superfície estiver coberta por uma camada isolante.

Observação:VERIFICAR SEMPRE A UNIDADE DE TEMPERATURA A QUE SE REFERE O LAPIS DEFUSÃO: CC ou 'F.

Figura 7.1 - Lápis de Fusão

Lápis deFusão

Exemplo A

I

1~! --4-------'~:( !t: i I

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Exemplo BEm que faixa de temperatura se encontra a chapa metálica?

------ 225°C

------ 2OQoC

" "li" "i 170°C

___ --- 1500C

{

__ não derreteu

CONVENÇÃO~ derreteu

Resposta: Entre 170 e 200" C

Referência Bibliográfica FBTS - Revisão 04 Fev. 2009

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MÓDULO 13 -INSTRUMENTAL E TÉCNICAS DE MEDIDASP~TRUSCONSULTORIA EM

CONTROLE DA QUALIDADE

8- MEDIDORES E REGISTRADORES DE TEMPERATURAS, TERMO PARES.8.1 TERMO PARESO funcionamento dos termopares baseia-se na diferença de potencial criado pela diferença detemperatura entre suas extremidades, ou seja, se as extremidades de fios de metais dissimilaresestiverem em contato com a outra formando uma, junção a uma determinada temperatura, e seexistir uma diferença de temperatura em uma junção e aquela na outra extremidade os fios, cria-seuma diferença de potencial (tensão) entre as duas junções. Esta diferença de potencial entre ajunção muda quando varia a diferença de temperatura.

Por calibração apropriada, as leituras de tensão podem ser traduzidas em leitura de temperatura.Estas leituras serão validas somente se os fios forem do mesmo material que o usado nacalibração do medidor ou registrador.

Junto à escala do medidor ou registrador geralmente está indicado o tipo de termopar para qual aescala está calibrada. As duas combinações de fios mais usadas são Ferro-Contantan e Cromel-Alumel.

Os termopares de Ferro-Constantan não podem ser usados acima de 760'C (1400'F), enquantoque o de Cromel-Alumel pode ser usado até 1260·C (2301 'F).

O termopar de cromel-alumel é usado na maioria das aplicações que envolvem aquecimento porresistência elétrica.

Os termopares estão normalmente disponíveis em duas formas uma fabricada e pronta para uso ea outra, em peças que são montadas. A forma fabricada, que geralmente tem cerca de 60 cm decomprimento, tem os fios do termopar separados e eletricamente isolados um do outro e cobertoscom um revestimento de aço inoxidável ou de liga de níquel-cromo-ferro. As extremidades dos doisfios são equipadas com obturadores de segurança que tornam impossíveis conectá-Ias de modoincorretos aos fios conjugados do par de extensões, desde que estes últimos também tenham taisobturadores.

Os termopares podem também ser completados a qualquer comprimento desejado passando-se osfios através de dois isoladores de cerâmicas, que os separam ainda permitem uma ótimaflexibilidade. O fio de cromei (não-magnético) é positivo e deve ser conectado ao condutor positivodo registrador. O fio alumel (magnético) é negativo e deve ser conectado ao condutor negativo doregistrador.

No Ferro-Constantan o fio positivo é o ferro (magnético) e-o negativo (revestimento) é o constatam.

Como se vê em cada caso apenas um dos fios é magnético o que faz que eles sejam facilmentedistinguíveis como auxilio de um imã. Se eles forem invertidos, o porteiro do registrador indicará naescala uma leitura incorreta.

Junto à escala de temperatura geral está indicado o tipo de termopar para o qual a escala estácalibrada. Se for indicado tipo J ou Ferro-Constantan, deve ser utilizado um termopar e fiocompensação até a caixa de controle deste material; o mesmo vale se a indicação for tipo K ouCromei - Alumel.

Os fios dos termopares são dispensáveis em diversas bilotas. Quanto mais fino o fio, mais rápidaserá a resposta às variações de temperatura, porém mais curta será a vida útil. A bitola de fiocomumente usado no tratamento térmico localizado é N"20 American Wire Gage (AWG).

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CONTROLE DA QUALIDADE

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MÓDULO 13 -INSTRUMENTAL E TÉCNICAS DE MEDIDAS

São necessários fios mais grossos para uso em fornos, onde se requer uma vida útil e mais longa.Para o aquecimento local, contudo, onde um termopar é geralmente usado uma só vez, os fiosmais grossos não oferecem vantagens e custam mais.

A extremidade quente do termo par deve esta em contato direto com a superfície da peça ou deveser mantida à mesma temperatura, pela inserção dentro de um cabeçote ou terminal de conexão,soldado á peça. Estes terminais são comumente pedaços curtos de tubos pequenos diâmetro, talcomo 6,3 mm (1/4). Se for usado um terminal deste tipo, o termopar é torcido e introduzido nomesmo. A seguir, a parte externa do terminal é martelada, para assegurar bom contato do fio aoterminal. Não é boa prática soldar fios de termopares à superfície de uma peça, usando-se metalde adição, pois a composição da junção é assim alterada.

Se a junção do lado quente Fo feita torcendo-se junto os dois fios, a temperatura que é lida é a daúltima torcedura. Se esta ultima torcedura estiver fora do terminal, sua temperatura pode muitobem ser mais baixa que a verdadeira. De modo semelhante, se os fios tocarem a peça apóssaírem da junção, a temperatura lida pelo registrador pode não ser aquela que existe na peça naregião à qual está ligado o terminal. Portanto, os fios do termopar devem estar separados um dooutro e da superfície da peça, pelo uso do material isolante.

Quando forem usadas bobinas de resistência ou outra fonte de calor radiante, elas estarão a umatemperatura consideravelmente acima daquela da peça, a qual elas estão aquecendo. Se a junçãoquente dos fios do termopar não estiver isolada do calor irradiado em direção a elas bobinas deresistência, ela dará uma leitura mais alta que a verdadeira. Por outro lado, em qualquer métodode aquecimento, os fios do termopar podem fornecer uma leitura mais baixa que a verdadeira sesaírem diretamente a partir da peça. Isto é devido ao calor que é conduzido, afastando-se dajunção quente, pelos fios do termopar. Esta condição pode ser evitada, fazendo-se com que os fiosdo termopar corram ao longo da superfície da peça por pelo menos alguns centímetros, antes desaírem do isolamento na superfície da peça.

Podem também ocorrer erros se não for usado um fio da mesma composição, em toda extensão,desde a função quente até a fria. Assim, os fios de extensão que ligam o termopar ao registradordevem ser do mesmo material que os fios do termopar aos quais estão ligados. Deve-se tornarcuidado para não invertê-lo em u ponto de conexão.

Embora os termopares sejam normalmente bastante duráveis para o uso em campo, eles devemser manuseados com muito cuidado. Respingos de solda ou escorias retida entre dois fiosconduzirão a falsas indicações de temperatura. Termopares fortemente empenados ouparcialmente quebrados também darão como resultado erros de medição

Há dois métodos de controle disponível para a operação de tratamento térmico: automático emanual. Os controladores automáticos são conectados tanto aos temperes como à fonte dealimentação (externa tal como uma maquina de soldagem ou interna). Um controlador automáticocom têm contadores de tempo e reles, que podem ligar e desligar a energia. Antes do inicio daoperação de tratamento térmico, o tempo de retenção da temperatura de tratamento térmico, avelocidade de aquecimento e a velocidade ou taxa de resfríamento podem ser ajustado nocontador. A seguir, à medida que a operação de tratamento térmico prossegue, o contador reage àtensão proveniente dos termopares e ativa ou desativa a energia, para manter o ciclo pré-progamado de tratamento térmico. O custo de um controlador automático varia, dependendo dotipo e a capacidade.

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MÓDULO 13 • INSTRUMÊNTAL E TÉCNICAS DE MEDIDASP~TRUSCONSULTORIA EM

CONTROLE DA QUALIDADE

Figura 8.1Isolamento

Resjst.ência de. ---lI~~~'-4~~aquecimento

Tubo de l2J1/4"mar'telado

IsolaR1ento deproteção da

junção quente

8.2 REGISTRADORES DE TEMPERATURARegistradores são instrumentos eletrônicos que indicam a um tempo programado a temperatura deum termopar, a qual é impressa em fita de papel, que, tracionada por um motor, avançado a umavelocidade estabelecida. Um único registrador pode registra o resultado de vários termopares,sendo os pontos referentes a cada termopar impresso em uma cor diferente.

Os registradores são normalmente utilizados em soldagem para o registro de tratamento térmico.

O registrador apresenta um registro de curva tempo X temperatura, através de pontos próximos,que praticamente formam uma linha continua.

Devem ser tomadas as seguintes precauções no uso dos registradores:

0/ O registrador deve ser periodicamente aferido; de 6 em 6 meses por exemplo:0/ Verificar em que unidade o registrador opera: 'F o u 'C.0/ Para uma interpretação corretas dos resultados (registros), verificar qual a velocidade de

avanço de fita de registro. Esta velocidade indicará os tempos de aquecimento, patamar etempo de resfriamento.

Alguns aparelhos, ao invés de avançar o papel, deslocam as pernas, montada sobre uma réguamóvel.

Vantagens

0/ Permitir o controle e registro de mais de um termopar ao mesmo tempo.0/ Fica um registro das condições térmicas a que foi submetida à peça, permitindo detectar

falhas no tratamento térmico.

Desvantagens

0/ Instrumento muito caro.0/ Basicamente frágil

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1,avanço

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MÓDULO 13 -INSTRUMENTAL E TÉCNICAS DE MEDIDAS

8.2 MEDIDORES DE TEMPERATURAOs medidores de temperatura são instrumentos semelhantes aos registradores. Podem tambémindicar a temperatura em mais de um termopar. São digitais ou com ponteiro, estes últimos com adesvantagem de serem mais frágeis. Os cuidados para instalação dos termo pares são os mesmodos registradores.

Vantagens

./ São aparelhos mais baratos que os registradores.

Desvantagens

./ Ao final de um ciclo térmico nenhum registro ficou.

Exercício:

O avanço da fita de um registrador, mostrado na figura abaixo, é de 2 em/h. responda as seguintesquestões:

a) Tempo de patamar.b) Temperatura de patamar.c) Taxa de aquecimento.

r--r---=:" c l000C »:-r-:'500C 2000C 300"C250°C

o "<, oo <, oo <, oo <. oo oo oo oo oo / oo

./

o/o

1/ oo

/ oo o

~~'--Respostas:

a) 1,5h.b) 200'Cc) 75'C

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9- MANÔMETROS E REGULADORES DE PRESSÃO9.1- MANÔMETROSOS manômetros são instrumentos que medem a pressão e podem ser divididos em três grupos:

1~ - Instrumentos que medem, equilibrando a pressã o contra uma pressão conhecida.

Exemplo: Tubos U e colunas;

2~ - Instrumentos que medem a pressão por deformaç ão elástica.

Exemplo Bourdon e Espiral;

3~ - Instrumentos que medem a pressão através de a Iteração de propriedades físicas.Exemplo: Cristal Piezo - elétrico

Dos grupos citados acima, os de maior aplicação na área de Inspetor de Soldagem são aqueles,que medem a pressão por deformação elástica, mais notadamente os manômetros tipo "Bourdon".

Figura 9.1 - Manômetro tipo Bourdon

••••••••••••

o Anel de pressãoe Leme reforçadae Gaxetil de vedaçãoo Ponteiro balanceado-fi) EscalaO Mecanismo helicoidalO Sistema bourdonO Gaxeta de vedação do soqueteO Caixa ami-corrosão

OperaçãoBourdon, ou tubo de bourdon, é um tubo de parede delgada, que foi amoldado em dois ladosdiametralmente opostos, de modo que um corte transversal do mesmo apresenta uma formaelíptica ou oval. Uma vez feito isso é dobrado de modo que forme um arco com uma dasextremidades fechada.

Quando se aplica uma pressão, ao lado aberto do tubo, este tende a restabelecer sua. forma daseção transversal circular original, fazendo com que o tubo tenda a se endireitar, e ao fazê-lei seuextremo livre se move o suficiente para atuar um came e um pinhão dentados, os quais têm comoobjetivo amplificar o movimento do tubo. No pinhão dentado está montado um ponteiro, de modoque qualquer movimento do tubo produz um deslocamento correspondente ao ponteiro.

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Referência Bib'ii~~-;áfi-~;"'FBTS - Revisrc;'-04 Fev. 200948

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MÓDULO 13 -INSTRUMENTAL E TÉCNICAS DE MEDIDAS

Mecanismo convencional de movimentação do ponteiro Manômetro tipo Bourdon

Em alguns manômetros, o came e pinhão dentados são substituídos por um came de extremidadelisa que atua no ponteiro através de um pinhão de rosca helicoidal.

Mecanismo com rosca helicoidal, de movimentação do ponteiro - Manômetro tipo Bourdon

AplicaçãoNormalmente usado em coletores (manifolds) ou conjugado com outros instrumentos, para controlede operações de oxi-corte e soldagem.

Precauções no uso dos manômetrosPara garantir a durabilidade, não ultrapassar a 2/3 da pressão total indicada na escala. Pressõesacima da indicada para o instrumento causam deflexões exageradas do Bourdon, danificando omanômetro. Precisão:± 1% da indicação máxima da escala.

Reguladores de pressãoOs reguladores de pressão são instrumentos que atuam de forma a reduzir a pressão de saída decilindros de gás, a níveis ótimos de trabalho, permitindo um controle preciso da operação de oxi-corte ou soldagem. Os reguladores podem ser de um ou mais estágios, dependendo da precisãonecessária na saída do regulador. Geralmente são usados os reguladores de um e de doisestágios.

Regulador de pressão de um estágioÉ composto de dois manômetros e um redutor de pressão. O primeiro manômetro indica a pressãode entrada do regulador e o segundo a pressão de saída.

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MÓDULO 13 -INSTRUMENTAL E TÉCNICAS DE MEDIDASPf..TRUSCONSULTORIA EM

CONTROLE DA QUALlDAbE

Regulador de pressão de um estãgio

Regulador de pressão de dois estágiosEste tipo de regulador difere do anterior pelo fato de proporcionar uma dupla redução da pressão.No primeiro estágio à entrada do regulador, a pressão é reduzida para um nível intermediário, e nosegundo estágio, a pressão ou vazão, é regulada manualmente pelo operador ao nível desejado. Écomposto de dois estágios de pressão e dois manômetros, ou manômetro e um medidor de vazão.

Regulador de pressão de dois estãgios

Características e dados operacionais

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Este tipo de regulador é o mais indicado para operações de soldagem com gás de proteção, pelofato de permitir um controle mais preciso da pressão ou vazão de saída do gás.

Precauções no uso de reguladores:As mesmas recomendadas para os manômetros.

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CONTROLE DA QUALIDADE

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MÓDULO 14 - SEGURANÇA E HIGIENE DO TRABALHO

íNDICE PÁGINAS

SEGURANÇA E HIGIENE DO TRABALHO

1- SEGURANÇA RELATIVA AO LOCAL DE TRABALHO2- SEGUARANÇA RELATIVA AO PESSOAL3- SEGURANÇA RELATIVA AO EQUIPAMENTO

01/10

01/0505/1009/11

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MÓDULO 14 - SEGURANÇA E HIGIENE DO TRABALHO

P~TRUSCOI!lSULTOIlIA .I.",

CONTIlOLEDA QUAUDADE

SEGURANÇA E HIGIENE DO TRABALHO

CONCEITOEste capítulo tem por objetivo principal, fornecer subsldios referentes às regras de segurança ehigiene a serem observadas em trabalhos com soldagem, corte e goivagem. As regras aquiobservadas se aplicam aos processos de soldagem, corte e goivagem ao arco elétrico tais como:

• Soldagem pelo processo Arco submerso;• Soldagem pelo processo Arame Tubular;• Soldagem pelo processo eletrodo revestido;• Soldagem pelo processo TIG;• Soldagem pelo processo MIG/MAG;• Goivagem com eletrodo de grafite;

Estas regras não devem ser consideradas como substitutas ou alternativas a legislação ou normasvigentes, inclusive as normas internas dos usuários; bem como não substituem as informaçõescontidas nos manuais específicos dos equipamentos de soldar ou cortar.

As regras de segurança são apresentadas para a proteção dos operadores e do pessoal envolvidona instalação, utilização e manutenção de equipamentos de soldagem, corte ou goivagem ao arcoelétrico. Elas resumem informações e praticas adotada na indústria e são baseadas em literaturaespecializada de origem norte-americana. A não observância destas regras de segurança poderesultar em acidentes com danos pessoais e eventualmente fatais.

As regras de segurança aqui apresentadas são divididas em três grupos, ou seja:

1. Segurança Relativa ao Local de Trabalho2. Segurança Relativa ao Pessoal3. Segurança Relativa ao Equipamento

1. SEGURANÇA RELATIVA AO LOCAL DE TRABALHO1.1 -INCENDIOS E EXPLOSÕES.O calor produzido por arcos elétricos e as suas irradiações, por escorias quentes e por faíscaspodem ser causas de incêndios e/ou explosões, conseqüentemente, toda área de soldagem oucorte deve ser equipada com um sistema adequado de combate a incêndio e o pessoal desupervisão de área, operação ou manutenção de equipamentos deve ser treinada no combate aincêndios.

Todo e qualquer trabalhador deve estar familiarizado com as seguintes medidas de prevenção eproteção contra incêndios, ou seja:

(a) Garantir a segurança de área de trabalhoSempre que possível, trabalhar com locais especialmente previstos para as atividades desoldagem e corte a arco elétrico.

(b) Eliminar possfveis causas de incêndiosCertifique-se que no local de trabalhos com soldagem e corte não exista líquidosinflamáveis (gasolina, solventes, tintas, etc..), sólidos combustíveis (papel, estopas,madeira, papelão etc ..) ou gases inflamáveis (oxigênio, acetileno, hidrogênio, etc..).

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(c) Instalar barreiras contra fogo e projeçõesQuando as operações de soldagem e cortes não podem ser realizadas em locaisespecíficos e, especialmente organizados para estas atividades, devem-se instalaranteparas (biombos) metálicas ou proteções não inflamáveis ou combustíveis para evitarque o calor, as fagulhas, os respingos ou as escorias possam atingir matérias inflamáveis.

(d) Tomar cuidado com fendas e rachadurasFagulhas, escórias e respingos projetados a longas distâncias, podem provocar incêndiosem locais não visíveis ao soldador, portanto devemos proceder a uma inspeção no local detrabalho de forma a detectar possíveis buracos ou rachaduras no piso, fendas em torno detubulações e quaisquer que possam conter e ocultar algum material combustível.

(e) Instalar equipamentos de combate a incêndiosExtintores apropriados ao tipo de atividade, baldes de areia e outros dispositivosantiincêndio devem estar situados na proximidade do local dos serviços de soldagem ecorte. Sua especificação dependerá da quantidade e do tipo dos materiais combustíveisque possam ser encontrados no local de trabalho.

(f) Avaliar a necessidade de uma vigilância especial contra incêndiosQuando estão soldando ou cortando, os soldadores e operadores podem não se dar contada existência de algum incêndio, pois alem de atenção exigida da pelo próprio trabalho,eles ficam isolados do ambiente pela sua mascara de soldagem e os seus diversosequipamentos de proteção individual.De acordo com as condições do local de trabalho a presença de uma pessoaespecialmente destinada a tocar um alarme e iniciar o combate a incêndio pode sernecessária.

(g) Nunca soldar, cortar ou realizar qualquer operação a quente em peças que nãoestejam adequadamente limpas - Substâncias depositadas nas superfícies das peçaspodem decompor-se sob ação do calor e produzir vapores inflamáveis ou tóxicos.

(h) Nunca soldar, cortar ou realizar qualquer operação a quente em recipientesfechados ou que não tenham sido devidamente esvaziados e limpos internamenteEstes recipientes podem explodir se tiverem contido algum material combustível ou criarum ambiente asfixiante ou tóxico conforme o material que foi armazenado em seu interior.

(i) Proceder à inspeção da área de trabalho após termino dos trabalhos de soldagem oucorteApagar ou remover fagulhas ou pedaços de metal quente que, mais tarde, possamprovocar algum incêndio.

1.2 - VENTILAÇÃOO local de trabalho deve possuir ventilação adequada de forma a eliminar os gases vapores efumos usados e gerados pelos processos de soldagem e corte e que pode ser prejudicial à saúdedos trabalhadores. Substancias potencialmente nocivas, podem existir em certos fluxos,revestimentos e metais de adição ou podem ser liberadas durante a soldagem ou corte. Em muitoscasos, a ventilação natural é suficiente, mas certas aplicações podem requerer uma ventilaçãoforçada, cabines com coifas de exaustão, filtros de respiração ou mascaras com suprimentoindividual de ar.

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MÓDULO 14 - SEGURANÇA E HIGIENE DO TRABALHOP~TRtlSCOI'lSUL'l'ORIA lO'"

CONTROLE DA QUALIDADE

o tipo e a importância da ventilação dependem de cada aplicação especifica, do tamanho do localde trabalho, do numero de trabalhadores presentes e da natureza dos materiais trabalhados e,naturalmente, do metal de adição utilizado. A seguir apresentaremos algumas regras básicas aserem observadas com relação à ventilação durante a realização de trabalhos com soldagem ecorte.

(a) Trabalhos em Áreas ConfinadasLocais tais como poços, tanques entre outras, devem ser consideradas como áreasconfinadas, portanto a soldagem ou corte, neste caso irá requerer procedimentosespecificos de ventilação e trabalho, com o uso eventual de capacetes ou mascarasespeciais.

(b) Peças sujas ou contaminadas com substancias desconhecidasNão se deve soldar cortar ou realizar qualquer operação a quente em peças que nãotenham sido adequadamente limpas. Os produtos da decomposição destas substâncias,pelo calor do arco poderão produzir vapores inflamáveis ou tóxicos. Todos os fumos egases desprendidos devem ser considerados como potencialmente nocivos.No caso de peças pintadas ou galvanizadas, qualquer trabalho a quente, somente deveraser iniciado após a completa remoção da pintura ou do revestimento de zinco da área a sertrabalhada

(c) Posicionamento do trabalhador em relação à peçaO tipo e a quantidade de fumos e gases gerados pela soldagem ou corte, dependem doprocesso, do equipamento e dos consumlveis utilizados, portanto o soldador ou operadordeve sempre manter a cabeça fora da área de ocorrência dos mesmos, de forma a nãorespirá-los.

INCORRETO CORRETO

(d) Desengraxadores a vapor ou peças que acabaram de ser desengraxadasA decomposição dos hidrocarbonetos clorados usados neste tipo de desengraxador, pelocalor ou pela irradiação do arco elétrico, pode gerar fosgênio, um gás altamente tóxico, ououtros gases nocivos.

(e) Peça de aço galvanizado, aço inoxidável, cobre e suas Ligas ou materiais quecontenham zinco, chumbo, belirio ou cádmioNunca se deve inalar os gases e vapores produzidos por estes materiais, portanto o uso deuma ventilação forçada e, eficiente sempre devera ser levada em consideração.

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(f) Gases para soldagem e corteTrabalhos de soldagem e corte em locais na qual a atmosfera possua menos de 18% deoxigênio, podem causar tonturas perda de consciência e eventualmente a morte, semsinais de prévio aviso. Os gases de proteção usados em soldagem e corte, quer sejammais leves, quer sejam mais pesados que o ar possa deslocar o oxigênio do ar ambientesem serem detectados pelos sentidos do ser humano.

O hidrogênio e um gás inflamável, portanto uma mistura deste gás com o oxigênio do arem uma area confinada poderá explodir se alguma faísca ocorrer. Este gás e incolor,inodoro e insípido. Ainda sendo mais leve que o ar, ele pode se acumular nas partessuperiores de áreas confinadas e agir como gás asfixiante.

Em trabalhos de soldagem e corte a ocorrência de irritação nos olhos, nariz ou garganta,pode ser indicio de uma contaminação do local de trabalho e de uma ventilaçãoinadequada, fazendo-se necessário à interrupção das atividades e posterior analise dascondições ambientes para a efetivação de providências necessárias para se melhorar aventilação do local.

1.3 - CILINDROS DE GÁS.O manuseio inadequado dos cilindros dos gases usados em soldagem e corte, pode provocardanos e/ou ruptura das válvulas de fechamento e a liberação repentina e violenta do gás quecontem, com riscos de ferimento e morte, desta forma faz-se necessária a observação das regras aseguir apresentadas:

(a) Dados do fornecedorObservar as características físicas e químicas dos gases usados e seguir, rigorosamente,a regra de segurança especifica indicadas pelo fornecedor.

(b) Processo X gásSomente usar gases reconhecidamente adequados ao processo de soldagem ou corte.

(c) Reguladores de pressãoSomente usar reguladores de pressão específicos para o gás usado e de capacidadeapropriada à aplicação. Nunca usar adaptadores de rosca entre um cilindro e o reguladorde pressão.

(d) Mangueiras e conexõesSempre deve conservar as mangueiras e conexões de gás em boas condições de uso. Ocircuito de gás estar isento de vazamentos.

(e) Posicionamento dos cilindrosOs cilindros de gás devem estar firmemente fixados no seu carrinho de transporte ou nosseus suportes ou encostos (em paredes, postes, colunas, etc ..) por meio de correia ou decorrente isolada eletricamente. Os cilindros devem sempre ser mantidos na posiçãovertical.

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MÓDULO 14 - SEGURANÇA E HIGIENE DO TRABALHOP~TRlISCONSUL'I'OI\IAE ••

CON'I'I\OLE DA QUALIDADE

BORRACHA EMTOANO DACORRENTE

Nunca conservar cilindros ou equipamentos relativos a gases de proteção em áreas confinadas.Nunca instalar um cilindro de gás de forma que ele possa, mesmo que acidentalmente, se tornaparte de um circuito elétrico.

Quando não estiverem em uso, os cilindros de gases devem permanecer com sua válvula fechada,mesmo que estejam vazios. Devem sempre ser guardados com seu capacete aparafusado. O seudeslocamento ou transporte deve ser feito por meio de carrinhos apropriados e deve-se evitar queos cilindros se choquem.

Sempre manter os cilindros de gases distantes de chamas e de fontes de faíscas ou de calorcomo, por exemplo, fornos etc..

Ao abrir a válvula do cilindro, manter o rosto afastado do regulador de pressão/vazão.

2. SEGURANÇA RELATIVA AO PESSOAL.2.1 - CHOQUE ELÉTRICOChoques elétricos podem ser fatais e devem ser evitados. Instalações elétricas defeituosas,aterramento ineficiente, assim como operação ou manutenção incorretas de um determinadoequipamento elétrico são, comumente, fontes de choques elétricos, fazendo-se necessário àobservância das regras de segurança a seguir discriminadas, a saber:

(a) Nunca tocar em partes eletricamente "vivas"A rede de alimentação elétrica, o cabo de entrada e os cabos de soldagem (seinadequadamente isolados) o porta-eletrodo, a pistola ou tocha de soldar, os terminais desaída da maquina e a própria peça as ser soldada (se não adequadamente aterrada) sãoexemplos de partes eletricamente "vivas".

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MÓDULO 14 - SEGURANÇA E HIGIENE DO TRABALHO

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A gravidade do choque depende do tipo de corrente envolvida (a corrente alternada é maisperigosa que a corrente continua), do valor da tensão elétrica (quanto mais alta a tensãomaior é o perigo) é das partes do corpo afetadas. A tensão em vazio das fontes de energiausada em soldagem corte ou goivagem podem-se provocar choques elétricos graves.Quando vários soldadores trabalham com arcos elétricos de diversas polaridades ouquando se usa varias maquinas de corrente alternada, as tensões em vazio de variasfontes de energia podem somar; o valor resultante aumenta o risco de choques elétricos.

(b) Instalar o equipamento de acordo com as instruções do manual específico fornecidopelo fabricanteSempre usar cabos elétricos de bitola adequada ás aplicações previstas e com oisolamento em perfeito estado. Para o circuito de soldagem, respeitar a polaridade exigidapelo processo ou aplicação.

(c) Aterrar os equipamentos e seus acessórios a um ponto seguro de aterramentoA ligação da estrutura das maquinas a ponto seguro de aterramento próximo do local detrabalho é condição básica para se evitar choques elétricos. Ainda de acordo com a figuraabaixo, a peça a ser soldada ou terminal de saída correspondente na fonte de energiadeve se aterrada, mas não ambos:

"aterramentos duplos" podem fazer com que a corrente de soldagem circule noscondutores de aterramento, normalmente finos, e os queime.

MÁQUINA DE SOLDA

BANCADA DE SOLDAGEM

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'!P" •(d) Garantir bons contatos elétricos na peça soldada e nos terminais de saída da

maquinaOs terminais de saída, em particular aquele ao qual a peça soldada estiver conectada,devem ser mantidos em bom estado, sem partes quebradas ou isolamento trincado. Nuncarealizar contatos elétricos através de superfícies pintadas, notadamente na peça a sersoldada.

(e) Assegurar-se de que todas as conexões elétricas estão bem apertadasConexões elétricas defeituosas podem aquecer e, eventualmente, derreter. Elas podemainda ser a causa de soldas com defeitos e provocar arcos e faíscas perigosas. Não sedeve permitir que a água, graxa ou qualquer outra substancia se acumulem em plugues,soquetes, terminais ou elementos de um circuito elétrico.

Referência Bibliográfica FBTS - Revisão 04 Fev, 2009

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CONSUL TORIA - TREINAMENTO - INSPEÇÃOCURSO INSPETOR DE SOLDAGEM N1

MÓDULO 14 - SEGURANÇA E HIGIENE DO TRABALHOP~TRUSCOI!$UL'l"QIUAE'"

CQNTRQLE DA QUAUDADE

(f) Manter o local de trabalho limpo é secoA umidade e a água são condutores de eletricidade, portanto deve manter sempre o localde trabalho, os equipamentos e a roupa, devidamente secos. Eliminar de imediato todo equalquer vazamento de água. Não deixar que mangueiras encostem-se as peçasmetálicas. Nunca ultrapassar os limites de pressão de água indicados nos manuais dofabricante do equipamento.

(g) Usar roupa e equipamentos de proteção individual adequados, em bom estado,limpos e secosVer regras especificas relativas à Proteção Corporal.

(h) Ao soldar ou cortar, não usar quaisquer adornos, acess6rios ou objetos corporaismetálicosPara soldar, cortar ou goivar, e recomendável retirar anéis, relógios, colares e outrosobjetos metálicos acidentais de tais objetos com algum circuito elétrico que podem aquecê-los, derretê-los e provocar choques elétricos.

Nota: O soldador ou operador de uma maquina de soldar ou cortar deve trabalhar em cima de umestrado ou plataforma isolante.

2.2 - CAMPOS ELETRICOS E MAGNETICOS.A corrente elétrica ou circula em um condutor provoca o aparecimento de campos elétricos emagnéticos. A corrente elétrica utilizada em soldagem corte ou goivagem criam tais campos emtorno dos cabos de solda e dos equipamentos. Algumas máquinas de soldar geram e usam, paraestabelecer e manter o arco, um faiscamento do tipo "ruído branco" conhecido como "altafreqüência" .

Conseqüentemente pessoas portadoras de marca-passo devem consultar um medico antes defreqüentar uma área de soldagem ou corte: os campos elétricos e magnéticos podem interferir nofuncionamento do marca-passo.

Para minimizarmos os efeitos dos campos gerados pelas correntes elétricas de soldagem e cortedevemos proceder conforme abaixo orientado:

-/ Não se deve permanecer entre os dois cabos (eletrodo e obra) e sim, sempre manterambos do mesmo lado do corpo;

-/ Os dois cabos de soldagem (eletrodo e obra) devem correr juntos e, sempre que possívelamarrado um ao outro;

-/ Manter os cabos de soldagem e de alimentação do equipamento tão longe quanto possíveldo corpo;

-/ Nunca se devem enrolar os cabos de soldagem em torno do corpo.

2.3- REGRAS PARA A PROTEÇAO DA VISÃOOS arcos elétricos de soldagem ou corte emitem raios ultravioletas e infravermelhos. Exposiçõesde longa duração podem provocar queimaduras graves e dolorosas da pele e danos permanentesna vista.

Referência Bibliográfica FBTS - Revisêo 04 Fev. 2009

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CONTROLE DA QUALIDADE

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MÓDULO 14 - SEGURANÇA E HIGIENE DO TRABALHO

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(a) Para soldar ou cortar, usar mascara com filtros de proteção com opacidadeadequada ao processo e a aplicação previstaA tabela 1 orienta quanto à opacidade recomendada para a proteção em função doprocesso e da faixa de corrente usadas.Como regra geral, iniciar com uma opacidade mais alta para que se veja a zona de arco;reduzir então a opacidade que se tenha uma visão adequada da área de soldagem, semproblema para olhos.

(b) Usar óculos de segurança com protetores lateraisPor ocasião da soldagem, corte goivamento, remoção de escoria de um cordão de soldaou quando se realiza esmerilhamento, partículas metálicas, respingos e fagulhas podematingir os olhos sob ângulos diversos de incidência. Nos processos semi-automáticos ouautomáticos, pontas de arame podem ferir gravemente o operador ou pessoas em transitono local de soldagem.A utilização de óculos de segurança, inclusive por baixo da mascara de soldar ou dequalquer protetor facial, podem minimizar a gravidade deste acidentes.

(c) Qualquer pessoa dentro de uma área de soldagem ou corte, ou em um raio de 20 m,deve estar adequadamente protegidaA irradiação de um arco elétrico tem grande alcance e partículas metálicas e respingospodem voar sobre distâncias relativamente grandes.

Tabela 1 - Recomendação de filtros de proteção

PROCESSO DE SOLDAGEM INTENSIDADE DE CORRENTE OPACIDADE

Goivagem ao ArcoAté 500 Ampéres 12

De 500 a 1000 Ampéres 14Até 300 Arnoéres 9

Corte a Plasma De 300 a 400 Amoéres 12De 400 a 800 Ampéres 14

Até 100 Ampéres 10Soldagem a Plasma De 100 a 400 Arnoéres 12

De 400 a 800 Ampéres 14Até 160 Ampéres (até 4 mm) 10

Soldagem com Eletrodo De 160 a 250 Ampéres (4 a 6 mm) 12Revestido De 250 a 550 Ampéres (Acima de 6 14mm)

Até 160 Ampéres 11Soldagem MIG I MAG I AT De 160 a 250 Ampéres 12

De 250 a 500 Amoéres 14Até 50 Ampéres 10

Soldagem TIG De 50 a 150 Ampéres 12De 150 a 500 Amoéres 14

NOTA: as recomendações contidas nesta tabela foram adaptadas na norma ANSIZ49. 1.

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CQI'lTRQLEDA QUALIDADE

2.4 - REGRAS PARA A PROTEÇÃO DA PELE.Devido à emissão de raios ultravioletas e infravermelhos, arcos elétricos queimam a pele damesma maneira que o sol, porem muito mais rapidamente e com maior intensidade.

Os operadores, e em particular aqueles sensíveis a exposição ao sol podem sofrer queimadurasna pele após breve exposição a um arco elétrico. Os respingos de solda e as fagulhasprovenientes das operações de corte e esmerilhamento são outras fontes de queimaduras.

A seguir veremos algumas recomendações visando garantir uma proteção segura contra airradiação de um arco elétrico e os respingos e fagulhas provenientes das operações de soldagem,corte e goivagem.

(a) Nunca deixar nenhuma área da pele descobertaNão arregaçar as mangas da camisa ou avental.

(b) Usar roupa protetora resistente ao calor: gorro, jaqueta, avental, luvas e perneirasRoupa de algodão ou similares constitui uma proteção inadequada, pois, alem de serinflamável, ela pode se deteriorar em função da exposição às radiações dos arcoselétricos.

(c) Usar calçados de cano longo e estreitoNão usar sapatos baixos e folgados nos quais respingos e fagulhas possa penetrar.

(d) Usar calças sem bainhasBainhas podem reter fagulhas e respingos. As pernas das calças devem descer por cimadas botas ou dos sapatos para evitar a entrada de respingos.

(e) Sempre usar roupas, inclusive de proteção, limpasManchas de óleo ou graxa ou sujeira em excesso podem inflamar-se devido ao calor doarco.

(f) Manter os bolsos, mangas e colarinhos abotoadosFagulhas e respingos podem penetrar por tais aberturas e provocar queimaduras. Osbolsos não devem conter objetos ou produtos combustíveis tais como fósforo e isqueiro.

(g) Todas as regras acima se aplicam integralmente, as manutenções preventivas ecorretivas dos equipamentosManutenções ou reparos somente devem ser realizados por profissionais habilitadosdevidamente protegidos e isolados do ponto de vista elétrico; somente usar ferramentasisoladas, especifica para trabalhos com eletricidade. Proteger ao reparo de máquinaelétrica em local apropriado e devidamente isolado.

2.5 - REGRAS PARA A PROTEÇÃO DA AUDiÇÃO.

(a) Usar protetores de ouvidoCertas operações de soldagem - corte e goivagem produzem ruídos de intensidadeelevada e, eventualmente, longa duração. Protetores de ouvido adequados além deprotegerem contra estes ruídos excessivos, impedem que respingos e fagulhas entrem nosouvidos.

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3. SEGURANÇA RELATIVA AO EQUIPAMENTO.Sempre instalar e operar um equipamento de soldar ou cortar de acordo com a orientação de seuManual de instruções. Além da proteção ao pessoal de operação e manutenção, o aterramento éproteção fundamental dos equipamentos.

(a) Sempre ligar uma maquina de soldar ou cortar a sua linha de alimentação atravésde uma chave de paredeEsta chave deve ter fusíveis ou disjuntor de capacidade adequada e poder ser trancada.Instalar um plug na extremidade do cabo de entrada da maquina. Se for necessário fazermanutenção da maquina no local de trabalho, colocar uma etiqueta de aviso na chavegeral para evitar que ela venha a ser usada.

(b) Sempre instalar e operar uma maquina de soldar ou de acordo com as orientaçõescontidas nos Manuais de instruções fornecidos pelos fabricantesAlém da proteção do pessoal de operação e manutenção, o aterramento constituiu umaproteção fundamental dos equipamentos.

(c) Operar os equipamentos estritamente dentro das características anunciadas pelofabricanteNunca se deve sobrecarregar o equipamento além de suas características básicas defuncionamento.

(d) Nunca usar maquina de soldar ou cortar com parte de seu gabinete removido oumesmo abertaAlém de tal situação ser potencialmente perigosa para o soldador ou operador, a falta derefrigeração pode resultar em danos a componentes internos.

(e) Nunca operar equipamentos defeituososConservar os equipamentos em perfeito estado de funcionamento, procedendo àmanutenção preventiva periódica recomendada pelo fabricante e a manutenção corretivasempre que necessário. Em particular, todos os dispositivos de segurança incorporados aum equipamento devem ser mantidos em boas condições de trabalho.

(f) Sempre manter o equipamento de soldar ou cortar afastado de fontes externas decalor.

(g) Maquinas de soldar ou cortar não devem ser utilizadas em locais alagados ou sobrepoças de águaSalvo quando projetados especialmente ou adequadamente protegidos (a critério dofabricante), maquinas de soldar ou cortar não devem ser operadas em ambientescorrosivos, ou que tenham substancias oleosas em suspensão, ou nas intempéries.

(h) Depois de usar um equipamento de soldar ou cortar, sempre desligá-lo e isolá-lo dasua linha de alimentação.

OBSERVAÇÃO:O presente trabalho foi traduzido e adaptado da publicação "Precautions and Safe Practices forArc Welding, Cutting e Gouing", publicada por ESAB Welding & Cutting Products (Florence,SC - USA).

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