Defeitos de soldagem
Um defeito de soldagem é qualquer falha que compromete a utilidade de uma junta soldada. Há uma grande variedade de defeitos de soldagem. Estes são classificados de acordo com a norma ISO 6520, enquanto seus limites aceitáveis são especificados na norma ISO 5817 e ISO 10042.
De acordo com a Sociedade Americana de Engenheiros Mecânicos (ASME), as causas destes defeitos podem ser divididas da seguinte forma: 41% por condições de processo desfavoráveis, 32% por erros do operador, 12% devido ao uso de técnica imprópria, 10% pela seleção incorreta dos consumíveis, e 5% por sulcos de soldagem mal trabalhados.
Tensões residuais
A magnitude da tensão que pode ser formada à partir da soldagem podem ser calculada como: Onde E é o módulo de Young, α é o coeficiente de expansão térmica, e ΔT é a variação de temperatura. Para o aço calcula-se que esse valor seja de aproximadamente 3,5 GPa (510 000 psi).
Trincas
Quando o arco de solda atinge um local indevido, geralmente nas laterais da solda, o metal base acaba sendo aquecido acima da sua temperatura crítica e, em seguida, essencialmente temperado. Isso forma martensita, que é frágil e pode levar a maiores chances de micro-fissuras. Normalmente o arco atinge o chanfro da solda, de modo que este tipo de falha não ocorre, mas se por um mal posicionamento o arco atingir uma região fora do chanfro, essa região deve ser soldada logo em seguida para evitar as rachaduras. Se isso não é uma opção, então o lugar pode passar por um pós aquecimento, sendo a área aquecida com uma oxi-tocha de acetileno e, em seguida, esfriada lentamente.
Distorção
Métodos de soldagem que envolvem a fusão de metal no local da junta são propensos à contração, conforme o metal aquecido resfria. Essa deformação, em seguida, introduz tensões residuais e distorções. A distorção pode representar um grande problema se o produto final não apresentar a forma desejada. Para aliviar certos tipos de distorção, as peças podem ser soldadas em posições que compensem a distorção esperada, de maneira que o produto final apresente a forma correta. As imagens a seguir descrevem vários tipos de distorção em processos de soldagem:
Inclusão de gases
Inclusões de gases abrangem uma grande variedade de defeitos. A causa comum é o aprisionamento de gás dentro da junta soldada após sua solidificação. A formação de gás pode vir de qualquer uma das seguintes causas: alto teor de enxofre na peça de trabalho ou no eletrodo, umidade excessiva do eletrodo ou peça, arco elétrico muito curto ou algum erro na corrente ou polaridade da soldagem.
Falta de fusão e penetração incompleta
Falta de fusão é quando a espessura do cordão de solda é inferior à desejada; penetração incompleta é um cordão de solda que não preenche corretamente o fundo do chanfro da junta soldada. A penetração incompleta forma canais e fendas na raiz da solda que podem causar sérios problemas em tubulações devido ao acúmulo de substâncias corrosivas nessas áreas. Estes tipos de defeitos ocorrem quando os procedimentos de soldagem, não são cumpridos corretamente; possíveis causas incluem a configuração inicial, o comprimento de arco, o ângulo do eletrodo e a manipulação indevida do eletrodo. Os defeitos provocados podem ser variados e classificados como críticos ou não críticos. Porosidade (bolhas) na solda é geralmente aceitável até um determinado grau. Inclusões de escória e trincas são geralmente inaceitáveis. Alguns poros, trincas e inclusões de escória são visíveis a olho nu, e podem não precisar de uma inspeção rigorosa para que sua remoção seja determinada. Pequenos defeitos como esses podem ser verificados pelo ensaio não destrutivo de líquidos penetrantes. Inclusões de escória e rachaduras logo abaixo da superfície podem ser descobertos pelo ensaio de partículas magnéticas. Defeitos mais profundos podem ser detectados usando radiografia (raios-X) e/ou ultrassom (ondas de som).
Decoesão lamelar
A decoesão lamelar é um tipo de defeito que ocorre tipicamente em placas de aço laminado, que foram soldadas perpendicularmente. As tensões do processo de soldagem forçam então o surgimento de trincas em forma de lamelas. Desde a década de 1970, mudanças nas práticas de fabricação limitam a quantidade de enxofre utilizado para reduzir a incidência deste problema. A decoesão lamelar é causada principalmente por inclusões de enxofre no material. Outras causas incluem o excesso de hidrogênio na liga. Este defeito pode ser minimizado mantendo a quantidade de enxofre no aço ligado abaixo de 0,005%. A adição de elementos de terras raras, zircônio, ou cálcio na liga, visando controlar a configuração das inclusões de enxofre também pode mitigar o problema.
