O ABC da soldadura por arco

O que é a entrada de calor, e como ela afecta a qualidade das soldas?

A entrada de calor pode denominar-se como a “energia eléctrica fornecida pelo arco de soldadura à peça de trabalho”. Contudo, na prática, a entrada de calor pode caracterizar-se aproximadamente como o rácio do poder do arco fornecido ao eléctrodo à velocidade de deslocação do arco - se a eficiência do arco não é tomada em consideração - segundo as indicações da seguinte equação:

onde “A” é a corrente de soldadura (ampère: a quantidade de electricidade transportada em um segundo); “V” é a tensão do arco de soldadura (volt); “S” é a velocidade de deslocação do arco ou a velocidade de soldadura (mm/min ou cm/min); “60" padroniza as unidades para “A” e “S,” desde que 1 minuto corresponda à 60 segundos). Desta maneira, a unidade de entrada de calor pode ser J/mm, kJ/mm, J/cm ou kJ/cm, onde “J” e “kJ” representa respectivamente Joule e Quilo-Joule.

A característica mais importante da entrada de calor é que ela regulamenta as taxas de esfriamento nas soldas e afecta desse modo a microestrutura de metal de solda e a zona afetada pelo calor. Uma mudança na microestrutura afecta directamente as propriedades mecânicas das soldas. Conseqüentemente, o controle da entrada de calor é muito importante na soldadura por arco em termos do controle da qualidade.

Fig. 1 - O efeito da entrada de calor sobre as taxas de esfriamento em soldas como função das temperaturas de pré-aquecimento (Espessura da placa: 19 mm)

A Figura 1 mostra como a entrada de calor afecta as taxas de esfriamento nas soldas. Esta figura sugere que o efeito da entrada de calor sobre a velocidade de esfriamento seja mais significativo nas gamas da entrada de calor inferiores em cada temperatura de pré-aquecimento quando a espessura da placa é mantida constante.

A Figura 2 mostra que o uso da entrada de calor mais alta (A: 2,5 kJ/mm) causa uma microestrutura mais grosseira ao comparar com a entrada de calor mais baixa (B: l,0 kJ/mm). Esta diferença marcada na microestrutura resulta em um efeito significativo na força das soldas, como mostrada na Fig. 3.

Fig. 2 - Uma comparação das microestrutura de metais “Todos Depositados” soldados por arco de metal de gás de um fio experimental ER80S-G, usando duas quantidades diferentes de entrada de calor (X.400) (Fonte: IIW Doc. XII-1647-00, 2000)

Fig. 3 - O efeito da entrada de calor sobre a força dos metais “Todos Depositados” de um fio experimental ER80S-G na soldadura por arco de metal de gás (Fonte: IIW Doc. XII-1647-00, 2000)

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