02 nocoes de soldagem - aula 1
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NOÇÕES DE SOLDAGEM
aula 1 conceitos gerais
ÁREAS RELACIONADAS À SOLDAGEM PROJETO normas e códigos, tipos de juntas, tolerâncias, simbologia, requisitos de qualidade
PROCESSOS tecnologia dos processos de união e de revestimento (contra corrosão e contra desgaste), processos de corte (térmico ou não) e outros processos afins (como desempeno por exemplo) utilizados na fabricação industrial (princípios, técnicas e equipamentos)
METALURGIA transformações mecânico-metalúrgicas na junta soldada e seus efeitos nas propriedades dos materiais, formação de defeitos
FABRICAÇÃO E REPARO controle e garantia de qualidade, ensaios destrutivos para qualificação e não destrutivos em inspeção, documentação (EPS, RQPS, RQS), segurança (radiação, calor, barulho, fumos, choque, manuseio de gases), dispositivos de soldagem para controle de distorções, custos, adequação ao uso
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NORMAS INTERNACIONAIS API 6A, API 17D, API 16A, API 5CT ... PROJETO
AWS- American Welding Society D1.1 estruturas de aço,
ASME - American Society of Mechanical Engineers seção IX - caldeiras e vasos de pressão
API - American Petroleum Institute 1104 - tubulações
NORMA PETROBRAS - N 133 Soldagem Geral Documentação (EPS, RQPS, RQS) Garantia (equipamentos, métodos) Recomendações para aços C, C-Mn, C-Mo, Cr-Mo, Ni, inoxidáveis austeníticos, martensíticos e ferríticos, além de ligas de níquel e cobre
FABRICAÇÃO
Simbologia Um SÍMBOLO DE SOLDAGEM é representado por 8 elementos: 1. linha de referência; horizontal que serve como referência 2. seta; em qualquer lado da linha (aponta a solda) 3. símbolos básicos; dão a configuração 4. dimensões e outros dados; 5. símbolos suplementares; 6. símbolos de acabamento; 7. calda; 8. especificações e outras referências.
lado oposto
lado da seta
tipos de chanfros
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AWS A 2.4
FABRICAÇÃO AWS D1.1 junta flare pré-qualificada
para cada tipo de processo de soldagem é necessário ter um projeto de junta soldada diferente
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FABRICAÇÃO AWS D1.1 junta de penetração total pré-qualificada
raiz de solda ... é difícil de fazer ...
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TOPO (pode ou não ter chanfro)
EM ÂNGULO (pode ou não ter chanfro)
SOBREPOSTA
penetração
TIPO DE JUNTAS SOLDADAS
É IMPORTANTE SABER QUE O PROJETO DETERMINA O TIPO DE JUNTA SOLDADA EM FUNÇÃO DAS SOLICITAÇÕES
JUNTAS DE PENETRAÇÃO TOTAL mesma solicitação do metal de base
JUNTAS DE FILETE E JUNTAS SOBREPOSTAS importantes são os tamanhos do filete e a penetração
o símbolo desta soldagem é uma seta apontada para o chanfro, com o tipo de solda - em chanfro V - (lado oposto da
solda em relação à seta) com
Terminologia e Simbologia dimensões na lateral do chanfro
ângulo do chanfro S(E)
ângulo profundidade do bisel espessura da soldado bisel
face da raiz (ou nariz)
face do chanfroespessura da chapa metal de base
abertura de raiz
JUNTA EM CHANFRO SOLDA DE PENETRAÇÃO TOTAL
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JUNTA DE TOPO SOLDA COM PENETRAÇÃO TOTAL Butt weld (full penetration)
inoxbaixa liga
garantir que o procedimento promova uma junta soldada com propriedades superiores às dos materiais de base (ou pelo menos às do material menos resistente)
Materiais Dissimilares
tubulações pressurizadas
amanteigamento ou almofada
austenítico 18Cr 8Ni ferrítico ~ 1Cr
mistura ... ??
consumível
Terminologia e Simbologia
tipo de solda - filete (lado da seta corresponde ao
dimensões mencionadas
raiz
perna
oposto da solda)
penetração
a b
perna
JUNTA EM ÂNGULO
SOLDA DE FILETE
a - garganta teórica
b - garganta eletiva c
c - garganta real
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O TIPO DE JUNTA SOLDADA é selecionado em função
da APLICAÇÃO estrutural, pressurizado
do CARREGAMENTO alta tensão trativa, fadiga
da exposição a MEIOS AGRESSIVOS soldas resistentes ao desgaste soldas resistentes à corrosão
da FABRICAÇÃO (tecnologias disponíveis)
A qualificação do procedimento de soldagem (EPS) é realizada conforme as normas de fabricação e variam os tipos de ensaios, requisitos e critérios de aceitação para
juntas de UNIÃO (topo, ângulo) , REPARO (reconstrução) , e REVESTIMENTO (hardface e overlay)
tração da junta dobramento Charpy V dureza
Tubulação API 5L soldada por TIG na raiz e eletrodo revestido em enchimento. JUNTA DE UNIÃO
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Charpy V CP fraturado
MEV da fratura
requisitos de qualidade na qualificação do procedimento de soldagem (EPS) pelo código API 6A, suplementar ao ASME
LP, dobramento lateral, análise química e dureza
base de açoa base de Fe
solda de liga NiCrMo sem Fe
defeitos
propriedades
REVESTIMENTO
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Dureza Vickers 300g - 10 Kg
solda / weld metal
ZTA/ HAZ
medidas a 0,3 mm da LF (API 6A - NACE) measurements up to 0,3 mm from FL
POSIÇÕES DE SOLDAGEM
QUANDO SE VARIA A POSIÇÃO DE SOLDAGEM TAMBÉM VARIAM OS PARÂMETROS DE SOLDAGEM E ESTAS VARIAÇÕES DEVEM SER AVALIADAS METALURGICAMENTE
plana horizontal vertical sobre-cabeça
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POSIÇÕES DE SOLDAGEM
Se o procedimento não for avaliado em todas as posições corre o risco de parâmetros adequados para a vertical não serem adequados para a plana, ou vice-versa
plana rodando
horizontal todas ...
tubo
conector
materiais bem diferentes, que não podem sofrer perdas com o calor – solda no estado sólido, por fricção
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Soldagem por Fricção (FRW)
TIPOS DE SOLDAGEM
intensidade de fonte x
aporte de calor
TIG
Eletrodo MIG/MAG
arame tubular arame tubular com pó metálico
arco submerso
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METALURGIA DA SOLDAGEM
Aporte de calor ou energia de soldagem E = quantidade de calor (J) fornecida
por unidade de comprimento linear (mm) E = f . V. I
v
Transformações Ciclos Térmicos
Repartição Térmica
Regiões da solda metal de solda (diluição e solidificação) zona termicamente afetada (ciclos térmicos)
Regiões da Junta Soldada
metal de solda
ZTA
metal de base
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Para garantir a QUALIDADE da solda é importante:
• conhecer o equipamento (estrutura, vaso de pressão, tubulação) e normas aplicáveis (AWS, ASME, API) para que se possa determinar os requisitos mínimos necessários para elaborar uma EPS e qualificar o procedimento (RQPS);
• conhecer as solicitações às quais a junta será submetida para projetar uma junta adequada (penetração total, parcial, filete) e para fabricar com os cuidados necessários (controle de qualidade dimensional, inspeção não destrutiva);
• conhecer as características metalúrgicas do material para determinar os ciclos de soldagem requeridos de forma a não comprometer as propriedades (pré-aquecimento, alívio de tensões) e para determinar os consumíveis (caso existam);
• conhecer os processos para adaptar a melhor tecnologia de fabricação.
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