Soldagem a arco de aços estruturais de alta resistência baixa liga (ARBL, BLAR ou HSLA)

Os aços de alta resistência e baixa liga podem ser soldados por qualquer um dos processos a arco, desde que utilizados os procedimentos adequados.

Processos de soldagem a arco

A seleção do processo depende da espessura do componente, da posição da junta e da local do componente a soldar. A maioria das aplicações para estes aços é estrutural , englobando pontes e edifícios.

Os processos mais usados são: Soldagem com eletrodo revestido (SMAW) , soldagem com eletrodo de alma fundente (FCAW), arco gasoso com arame contínuo (GMAW ou MIG/MAG) e arco submerso (SAW)

No caso de pontes e edifícios os processos TIG e arco de plasma ficam descartados por razões de custo. Também o processo de fusão de escória não é recomendado pois a temperatura pode causar crescimento excessivo de grão e precipitação de elementos de liga, resultando em perdas nas propriedades mecânicas.

Metais de enchimento

A resistência mecânica dos aços HSLA é o fator mais importante para as aplicações a que se destina. Como conseqüência o material de enchimento é selecionado a partir de valores mínimos de tensão de escoamento e tensão limite de resistência, iguais ou superiores àqueles do metal de base.


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Além da questão resistência, alguns aços HSLA são usados por sua característica de resistência à corrosão atmosférica. Sob este aspecto, o material de enchimento deverá ter um comportamento compatível.

Diretrizes para a seleção de eletrodos e consumíveis para soldagem de aço estrutural HSLA são apresentadas na tabela abaixo.


Consultar a especificação apropriada para informação do significado do “X” utilizado para a designação do metal de enchimento.

Pré-aquecimento

O pré-aquecimento é fundamental para uma boa soldagem dos aços HSLA. A necessidade do pré-aquecimento aumenta com os teores de carbono e de elementos de liga e com o aumento da espessura do componente a soldar.

As temperaturas de pré-aquecimento recomendadas assim como as temperaturas inter-passes são mostradas na tabela abaixo

Tratamento térmico pós-soldagem não é normalmente necessário.

Os casos de exceção são:

  • A solda é exposta a um ambiente que pode causar trincas corrosão sob tensão
  • O controle dimensional é importante para possível operação de usinagem
  • Ductilidade extra é necessária

Quando for usado tratamento pós-soldagem, o teor de vanádio do metal não deve ser superior a 0.05%. As temperaturas do tratamento térmico ficam na faixa de 595 a 675 °C (1100 to 1250 °F). Para aços patenteados as indicações deverão ser fornecidas pelo fabricante.

Soldagem a arco de aços estruturais de alta resistência e baixa liga Temperados e Revenidos

Muitos dos aços HSLA temperados e revenidos aparecem na classificação ASTM como A 514, A 517 e A543. Alguns seguem especificações militares, como HY-80, HY 100 e HY-130.

Processos de soldagem -HSLA temperados e revenidos
Qualquer processo de soldagem a arco pode ser usado para estes aços. Entretanto os processos GMAW e GTAW são preferíveis para soldagem de aços com limite de escoamento mínimo de 700 MPa e acima, pois permitem atingir um nível maior de tenacidade de entalhe no metal de enchimento.

Metais de enchimento-HSLA temperados e revenidos
A seleção do material de enchimento é baseada em fatores como a tensão limite de resistência, a composição e a tenacidade do entalhe. Para alguns aços, mais de um tipo poderá satisfazer os requisitos de fabricação.

A maioria dos eletrodos e consumíveis é classificada de acordo com a ANSI/AWS para uso em aços de baixa liga.

Pré-aquecimento -HSLA temperados e revenidos
O pré-aquecimento normalmente é necessário para prevenir o aparecimento de trincas. O procedimento deve ser cuidadoso já que a temperatura de pré-aquecimento afeta a taxa de esfriamento durante a soldagem e pode afetar a microestrutura e propriedades do metal de solda e a zona termicamente afetada.

Uma temperatura de pré-aquecimento ou inter-passes muito alta pode reduzir a taxa de esfriamento do metal de solda e a zona termicamente afetada de forma a provocar a transformação da austenita para ferrita (contendo regiões de martensita com alto carbono) ou bainita de granulação grossa. Ambas as estruturas são pobres em resistência e tenacidade.

Temperaturas de pré-aquecimento e interpasses recomendadas para aços HSLA temperados e revenidos, são mostradas na tabela abaixo.

Tratamentos térmicos pós-soldagem são raramente aplicados exceto quando seções muito grandes são utilizadas. As propriedades mecânicas do metal de base ou do metal de solda podem ser afetadas negativamente num tratamento pós-soldagem.

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