Sob o efeito combinado da tensão de soldagem e outros fatores de fragilização, a força de ligação atômica do metal na área local da junta soldada do tubo de aço é rompida, e a lacuna formada pela nova interface é chamada de trinca de solda. Ela apresenta entalhes agudos e características de alta relação de aspecto.
(1) Características dos defeitos de trincas térmicas: Durante o processo de soldagem de tubos de aço, as trincas geradas pelo resfriamento do metal da solda e da zona afetada pelo calor para a zona de alta temperatura próxima ao solidus são trincas térmicas.
Causa: Isso resulta do efeito combinado da camada líquida formada pelo eutético de baixo ponto de fusão durante o resfriamento e a cristalização da poça de fusão e da solidificação sob a ação da tensão de tração. O aumento do efeito de qualquer um desses aspectos pode promover a formação de trincas térmicas.
Medidas preventivas: Controlar o teor de impurezas nocivas na solda do tubo de aço, ou seja, o teor de carbono, enxofre e fósforo, e reduzir a formação de eutético de baixo ponto de fusão na poça de fusão. O teor de enxofre e fósforo no metal do tubo de aço soldado é geralmente inferior a 0,03%. A fração mássica de carbono no arame de solda não deve exceder 0,12%. Devem ser utilizados eletrodos de solda básicos ou fluxo para a soldagem de componentes importantes. Controlar os parâmetros de soldagem, aumentar adequadamente o coeficiente de forma da solda dos tubos de aço e evitar soldas profundas e estreitas. Utilizar soldagem multicamadas e multipasses, pré-aquecer antes da soldagem e resfriar lentamente após a soldagem, selecionar corretamente a forma da junta de solda, organizar a sequência de soldagem de forma racional e tentar utilizar soldagem simétrica. Utilizar placas de fechamento de arco para direcionar a cavidade de arco para a parte externa da solda, de modo que, mesmo que ocorram trincas por cavidade de arco, elas não afetem a própria solda.
(2) Características dos defeitos de fissuras a frio: Fissuras de solda geradas quando as juntas de tubos de aço soldados são resfriadas a uma temperatura mais baixa (200~300 para aço) são chamadas de fissuras a frio.
Causas: Os defeitos de fissuração a frio ocorrem principalmente em aços de médio carbono, aços de baixa liga e aços de média liga de alta resistência. As razões são: o próprio material de soldagem tem uma maior tendência ao endurecimento; uma grande quantidade de hidrogênio se dissolve na poça de fusão da solda; a junta soldada gera uma grande tensão de restrição durante o processo de soldagem.
Medidas preventivas: Antes da soldagem, seque rigorosamente a vareta de solda e o fluxo de acordo com as especificações para reduzir a fonte de hidrogênio. Limpe cuidadosamente a sujeira, a umidade e a ferrugem na ranhura e em ambos os lados, e controle a temperatura ambiente. Selecione materiais de soldagem de alta qualidade com baixo teor de hidrogênio e processos de soldagem adequados. Ao soldar aço de baixa liga e alta resistência com alta temperabilidade, utilize eletrodos de aço inoxidável austenítico. Selecione corretamente os parâmetros de soldagem, pré-aquecimento, resfriamento lento, pós-aquecimento e tratamento térmico pós-soldagem. Escolha uma sequência de soldagem adequada para reduzir a tensão interna da soldagem. Aumente adequadamente a corrente de soldagem e diminua a velocidade de soldagem para reduzir a taxa de resfriamento da zona afetada pelo calor e evitar a formação de uma estrutura endurecida.
(3) Características do defeito de trinca de reaquecimento: Trincas causadas pelo reaquecimento da solda dentro de uma determinada faixa de temperatura após a soldagem (como tratamento térmico de alívio de tensão ou soldagem multicamadas) são chamadas de trincas de reaquecimento.
Causa: Trincas por reaquecimento geralmente ocorrem na faixa de 1200 a 1350 °C, próxima à linha de fusão. A temperatura de aquecimento para o surgimento de trincas por reaquecimento em aços de baixa liga e alta resistência é de aproximadamente 580 a 650 °C. Quando o aço contém mais elementos de liga, como cromo, molibdênio e trombina, a tendência ao surgimento de trincas por reaquecimento aumenta.
Medidas preventivas: Controlar a composição química do tubo de aço e do metal de solda, ajustando adequadamente o teor de elementos que têm grande impacto na formação de trincas por reaquecimento (como cromo, vanádio e boro). Reduzir a rigidez da junta e a concentração de tensões, e realizar o esmerilhamento da solda e de sua interface com o material base para um acabamento suave. Utilizar alta energia de soldagem. Aumentar as temperaturas de pré-aquecimento e pós-aquecimento. Adotar medidas processuais para reduzir as tensões de soldagem, como o uso de eletrodos de pequeno diâmetro, a soldagem com parâmetros reduzidos e a não oscilação do eletrodo durante a soldagem. Ao realizar o revenido para alívio de tensões, evitar a zona de temperatura crítica que produz trincas por reaquecimento. A temperatura crítica varia conforme o tipo de aço.
Data da publicação: 09/04/2025