Soldagem de Aço Inoxidável

Introdução

Os aços inoxidáveis austeníticos são facilmente soldados com ou sem arame de enchimento. Ë considerável a utilização da família de aços inoxidáveis comuns na fabricação de produtos.

Os aços inoxidáveis super – austenítico (com resistência a pite de número maior que 40), ferrítico, super – ferrítico, martensitico e austeno – ferrítico (dúplex/ super-dúplex) requerem um controle maior quando for soldado e pode envolver tratamento térmico pós solda ou eletrodo consumíveis especiais.

Os principais objetivos quando se produz uma junta soldada são:

1. Assegurar soldas perfeitas que combinam as propriedades de corrosão e mecânica com o metal base.

2. Escolher um processo de soldagem que encontre os requisitos de produtividade, mas que resultará se possível em pouca distorção e necessite o mínimo de esmerilhamento pós – solda.

As considerações a serem tomadas quando se escolhe um processo de soldagem são:

• Tipo de junta e espessura do material 

• Posição da solda e o ambiente do trabalho, por ex. galpão de fabrica ou no local 

• Métodos manual ou mecanizado para aumentar a produtividade e a repetibilidade da qualidade 

• Disponibilidade de materiais de enchimento adequados que são muitas vezes mais ligados para aumentar a resistência a corrosão do deposito de solda, e pode ser essencial para prevenir trinca no cordão de solda.

Orientações gerais 

• Evitar excessivo calor absorvido e alta temperatura entre os passes de solda. Os aços austeníticos tem um alto coeficiente de expansão térmica e baixa condutividade, assim o alto calor absorvido resulta em excessiva distorção e tensão residual. 

• Planejar os critérios e / ou a transformação metalúrgica devido a soldagem pode necessitar da seleção de um consumível para solda não correspondente, para conseguir os níveis de tenacidade em temperaturas criogênicas ou aumentar a resistência a corrosão do metal de adição. 

• É importante, se possível, reservar uma instalação na fabrica exclusivamente para os aços inoxidáveis. Além disso, utilize equipamento de manuseio com proteção e ferramentas que são utilizados na fabricação de produtos de aço inoxidável para evitar contaminação de contato com aços carbono

• Na dúvida a cerca das técnicas de soldagem e fabricação é recomendado consultar o fornecedor / fabricante do material de base ou consumível para solda. 

• Quando for necessário o gás protetor, consulte seu fornecedor sobre a informação mais recente da composição do gás recomendada.

• Quando novos tipos de materiais serão soldados, especialmente aços ferrítico, martensitico e dúplex, contate seu fabricante de consumível sobre informação do processo de solda e recomendações de material de enchimento. 

• A preparação pós solda pode requerer o uso de pastas de decapagem ou outras substâncias corrosivas. Consulte antes do uso o seu fornecedor do material.

Saúde e segurança na soldagem 

A publicação nº 236, 1994 da Associação dos Soldadores: RISCOS DAS EMANAÇÕES DE SOLDAGEM relata: É aconselhável que onde é efetuada a soldagem do aço inoxidável se num edifício ou num espaço confinado é especialmente importante a previsão da extração adequada das emanações. Consulta o seu fornecedor dos consumíveis da solda sobre a informação e recomendações.

Processos populares para soldagem de aços inoxidáveis

Os Aços Inoxidáveis

Os aços inoxidáveis são ligas de ferro (Fe) e cromo (Cr) com um mínimo de 10,50% de Cr. Outros elementos metálicos também integram estas ligas, mas o Cr é considerado o elemento mais importante porque é o que dá aos aços inoxidáveis uma elevada resistência à corrosão.

Em atmosferas rurais, com baixos índices de contaminação, observa-se uma grande diminuição da velocidade de oxidação nas ligas Fe- Cr na medida em que aumenta a quantidade de Cr presente na mesma (ver figura 1). Com 10,50 % de Cr constata-se que a liga não sofre corrosão atmosférica nessas condições e este é o critério utilizado para sustentar a definição dada no início deste texto para os aços inoxidáveis.

Os aços inoxidáveis surgiram de estudos realizados em 1912, tanto na Inglaterra como na Alemanha. O aço estudado na Inglaterra era uma liga Fe-Cr , com cerca de 13% de Cr. Na Alemanha se tratou de uma liga que, além de Fe e Cr, continha também níquel (Ni). No primeiro caso era um aço inoxidável muito próximo ao que hoje chamamos de 420 e no segundo outro aço inoxidável bastante parecido com o que hoje conhecemos como 302.

Anteriormente, na primeira metade do século XIX, foram feitas ligas Fe-Cr. Nessa época, o conceito predominante considerava que um material era resistente à corrosão se resistia ao mais popular e conhecido dos ácidos inorgânicos: o ácido sulfúrico. Este fato, aliado a incapacidade das aciarias daquela época de reduzir a quantidade de carbono (C), fizeram abandonar, durante muitos anos, o estudo destas ligas.

Os diferentes tipos de aços inoxidáveis

Já foi comentado que os aços inoxidáveis são ligas Fe-Cr com um mínimo de 10,50% de Cr. A adição de outros elementos permite formar um extenso conjunto de materiais. Nos aços inoxidáveis, dois elementos se destacam: o cromo, sempre presente, por seu importante papel na resistência à corrosão, e o níquel, por sua contribuição na melhoria das propriedades mecânicas.

Mesmo existindo diferentes classificações, algumas mais completas da que aqui será apresentada, podemos, em princípio, dividir os aços inoxidáveis em dois grandes grupos: a série 400 e a série 300.

A série 400 é a dos aços inoxidáveis ferríticos, aços magnéticos com estrutura cúbica de corpo centrado, basicamente ligas Fe-Cr.