SOLDAGEM EM INOX

Os aços inoxidáveis

São materiais que se utilizam frequentemente na indústria. Em virtude de sua resistência à corrosão, excelente durabilidade e versatilidade. Entre as diversas famílias de aços inoxidáveis, destacam-se os austeníticos, ferríticos e martensíticos. Cada um com propriedades distintas, de tal forma que possam ser adequados para diferentes aplicações. Os aços austeníticos AISI 304 e AISI 316 são conhecidos por sua alta resistência à corrosão e sobretudo boa soldabilidade. Os aços ferríticos, como o AISI 430, são magnéticos e ao memo tempo, apresentam boa resistência à corrosão em ambientes moderadamente corrosivos. Já os aços martensíticos, como o AISI 410 e o AISI 420, são conhecidos principalmente por sua dureza e ademais alta resistência ao desgaste.

Consumíveis para soldar aços inoxidáveis

Os consumíveis utilizados na soldagem em inox, variam de acordo com o tipo de aço e o processo empregado. Alguns dos consumíveis mais comuns incluem:

• Eletrodos de tungstênio: utilizados no processo Tig, para produzir o arco elétrico (teoricamente esses produtos seriam não consumíveis, porém na prática os eletrodos terminam sendo consumidos na operação de soldagem)
• Arames de solda: empregados no processo Mig, para depositar metal de adição.
• Eletrodos revestidos: usados no processo manual, para produzir metal de solda.

Métodos de Soldagem

• Aços Inoxidáveis Austeníticos

Os aços inox austeníticos são os tipos mais frequentemente utilizados na indústria. Eles possuem excelente conformabilidade e da mesma forma, boa soldabilidade. Mas sua alta taxa de expansão térmica pode levar à distorção durante a soldagem. De tal forma que ao soldar aços inoxidáveis austeníticos, é crucial utilizar uma entrada de calor baixa. Com o propósito de evitar a fissuração a quente. Por outro lado, o uso de uma purga de gás argônio, pode ajudar a garantir uma raiz de solda limpa e ademais livre de óxidos. Além disso, as temperaturas entre passes devem manter-se abaixo de 170 º C, com o fim de evitar a precipitação de carbonetos, o que pode levar à perda de resistência à corrosão.

• Aços Inoxidáveis Ferríticos

Os aços inoxidáveis ferríticos são magnéticos e ademais têm baixo teor de carbono, o que lhes confere boa ductilidade. No entanto, eles possuem uma condutividade térmica mais baixa, em comparação com os aços inoxidáveis austeníticos. O que pode levar ao crescimento de grãos e fragilidade na zona afetada pelo calor, durante a soldagem. Para evitar o crescimento de grãos nos aços inoxidáveis ferríticos, recomenda-se uma entrada de calor baixa e uma taxa de resfriamento rápida. O uso de um metal de adição com maior teor de austenita pode ajudar a melhorar a tenacidade no metal de solda.

• Aços Inoxidáveis Martensíticos

Os aços inoxidáveis martensíticos se endurecem por tratamento térmico e frequentemente se utilizam por sua alta resistência e dureza. No entanto, apresentam maior dificuldade para soldar, devido principalmente ao seu alto teor de carbono. O que pode levar à formação de martensita dura e quebradiça na região afetada pelo calor. O tratamento térmico pós-soldagem também é frequentemente necessário, para temperar a martensita e portanto restaurar a ductilidade.

Processos de Soldagem

Existem vários processos que podem utilizar-se na soldagem em inox, sendo os mais comuns o Tig, Mig e eletrodo revestido. Esses métodos diferem em suas técnicas de aplicação e nas características das soldas produzidas.

Processo Tig

O processo Tig se emprega frequentemente na soldagem de aços inoxidáveis austeníticos, devido principalmente à sua capacidade de produzir soldas de alta qualidade com mínima distorção e porosidade. Neste processo, um arco elétrico se produz entre um eletrodo de tungstênio não consumível e o metal de base. Enquanto um gás inerte, como argônio, protege a solda contra a contaminação atmosférica.

Processo Mig

O processo Mig é outra opção popular para soldagem de aços inoxidáveis austeníticos. Neste método, um arame contínuo se alimenta através de uma pistola de solda, com a finalidade de produzir um arco elétrico no metal de base. Um gás inerte, como argônio, protege a poça de fusão contra a oxidação.

Eletrodo Revestido

A soldagem em inox com eletrodo revestido, emprega-se frequentemente em situações de baixa mobilidade ou às vezes em trabalhos de reparo. Neste método, um eletrodo revestido cria um arco elétrico entre o eletrodo e o metal de base, fundindo ambos os materiais para formar a solda. Entre as vantagens da soldagem em inox com eletrodo revestido, estão sua capacidade de operar em diversas posições de soldagem, sua portabilidade e ademais sua relativa simplicidade. No entanto, pode ter menor eficiência em termos de produtividade, em comparação com outros métodos automatizados.

Soldagem em inox austenítico

Os aços inoxidáveis austeníticos da série 300, são os mais frequentemente utilizados na indústria. São não magnéticos e ao mesmo tempo, possuem excelente conformabilidade e soldabilidade.

• Solda Tig

Na soldagem em inox com o processo Tig, é crucial manter um arco estável e a velocidade de deslocamento uniforme, para evitar a precipitação de carbonetos, o que pode levar à corrosão. O uso de um material de enchimento com um teor ligeiramente maior de liga, pode melhorar a resistência à corrosão do metal de solda.

• Solda Mig

Na soldagem em inox com o processo Mig, o uso de um gás de proteção triple (90% hélio, 7,5% argônio, 2,5% CO2), pode fornecer um arco estável e melhorar as condições operatórias. A transferência por curto circuito se utiliza frequentemente para reduzir a entrada de calor e prevenir deformações inadequadas.

Soldagem em inox ferrítico

Os aços inoxidáveis ferríticos, parte da série 400, são magnéticos e têm uma estrutura cristalina cúbica de corpo centrado. Eles possuem menor resistência à corrosão do que as classes austeníticas, mas ainda se empregam amplamente devido principalmente às suas excelentes propriedades de engenharia.

• Solda Tig

O preaquecimento é frequentemente necessário ao soldar aço inoxidável ferrítico por Tig, para reduzir o risco de trincas. Uma baixa entrada de calor e temperatura de inter passe, devera manter-se, para prevenir o crescimento de grãos e manter a resistência à corrosão.

• Solda Mig

Ao soldar aço inoxidável ferrítico por Mig, se emprega uma mistura de gás de proteção de argônio e 2% de oxigênio. O uso de um metal de adição de aço inoxidável ferrítico pode ajudar a manter as propriedades magnéticas do aço.

Soldagem em inox martensítico

Os aços inoxidáveis martensíticos, também parte da série 400, são endurecíveis por tratamento térmico. Eles são magnéticos e têm resistência moderada à corrosão.

• Solda Tig

Os aços inoxidáveis martensíticos soldados com o processo Tig, requerem tratamentos térmicos de preaquecimento e pós-aquecimento, para reduzir o risco de trincas.

• Solda Mig

Para soldar aço inoxidável martensítico com o processo Mig, se utiliza frequentemente uma mistura de gás de proteção de 98% de argônio e 2% de oxigênio. Assim como na soldagem Tig, o preaquecimento e o tratamento térmico pós-soldagem são necessários.

Aplicações Industriais

As famílias de aços inoxidáveis austeníticos, ferríticos e martensíticos se utilizam frequentemente em uma variedade de aplicações industriais devido às suas propriedades únicas. Os aços austeníticos se encontram em equipamentos de processamento químico, tanques de armazenamento de alimentos e produtos farmacêuticos, bem como em tubulações e componentes estruturais. Os aços ferríticos se empregam frequentemente em equipamentos de cozinha, como pias e fornos, bem como em sistemas de exaustão e trocadores de calor. Já os aços martensíticos se utilizam em facas, instrumentos cirúrgicos e peças de máquinas que requerem alta resistência e dureza.