SOLDAGEM EM FERRO FUNDIDO

Propriedades dos ferros fundidos

Os ferros fundidos são ligas metálicas com alto teor de carbono, o que lhes confere excelentes propriedades de fusibilidade e da mesma forma, moldabilidade. No entanto, sua soldagem apresenta desafios únicos em virtude de sua estrutura metalúrgica e da sua composição química. A soldagem de ferro fundido pode resultar em diversos problemas, como por exemplo trincas, porosidades e da mesma forma, distorção das peças. Portanto, é essencial empregar técnicas e processos adequados, com a finalidade de minimizar esses defeitos de soldagem.

Tipos e características

Os tipos mais comuns de ferros fundidos incluem ferro fundido cinzento, ferro fundido branco, ferro fundido maleável e ferro fundido dúctil.

• Ferro Fundido Cinzento

O ferro fundido cinzento, o tipo mais comum, contém 2,5-4% de carbono e 1-3% de silício. Ele possui uma microestrutura grafítica, o que lhe confere excelente usinabilidade e da mesma forma, boa resistência ao desgaste. No entanto, seu alto teor de carbono torna difícil a sua soldagem.

• Ferro Fundido Branco

O ferro fundido branco contém 1,8 – 3,6 % de carbono e 0,5 – 1,9 % de silício. Ele possui uma microestrutura com carbonetos, o que lhe confere alta dureza e boa resistência ao desgaste. Mas ao contrário, má usinabilidade e soldabilidade.

• Ferro Fundido Maleável

O ferro fundido maleável é um ferro fundido branco tratado termicamente, que possui uma microestrutura ferrítica ou talvez perlítica. Ele possui melhor ductilidade e tenacidade do que o ferro fundido cinzento e branco, tornando-o por conseguinte, mais soldável.

• Ferro Fundido Dúctil

O ferro fundido dúctil, também conhecido como ferro fundido nodular, contém pequenas quantidades de magnésio ou cério. Adicionadas com o propósito de promover a formação de partículas de grafite esférico. Isso lhe confere alta ductilidade, tenacidade e da mesma forma, boa soldabilidade.

Processos de soldagem em ferro fundido

Solda Tig

O processo Tig se emprega frequentemente na soldagem de ferro fundido. Devido principalmente à sua capacidade de controle preciso da entrada de calor. Envolve a utilização de um eletrodo de tungstênio não consumível e ademais um gás inerte. Geralmente argônio, para proteger a poça de fusão da contaminação atmosférica.

Solda Mig

Na soldagem Mig, um arame se alimenta em forma contínua, através de uma pistola de solda. Enquanto um gás inerte, como o argônio, se emprega para proteger o metal de solda e áreas adjacentes. Este processo proporciona alta produtividade e da mesma forma, boa penetração.

Eletrodo Revestido

A soldagem com eletrodo revestido é uma opção viável para reparos em peças de ferro fundido. Durante a soldagem, fornece um fluxo de proteção gasosa, ajudando a prevenir defeitos nas partes soldadas. No entanto, é importante controlar a entrada de calor, para evitar sobreaquecimentos indesejados nas peças.

Consumíveis de solda

As ligas à base de níquel se empregam como materiais de adição para a soldagem de ferro fundido. Devido principalmente a sua excelente soldabilidade, alta resistência mecânica e do mesmo modo, boa resistência à corrosão.

• Níquel Puro

As varetas Tig e os arames Mig de níquel puro (ERNi-1) se usam frequentemente na soldagem de ferros fundidos cinzentos. Fornecem depósitos de solda macios e dúcteis, que podem acomodar as tensões de expansão e contração durante o processo de soldagem.

• Níquel Ferro

As varetas Tig e os arames Mig de níquel ferro (NiFe60/40) produzem soldas com bom equilíbrio entre resistência e ductilidade.

• Monel

O Monel, (ERCuNi), é uma liga de níquel cobre, que deposita cordões de solda com boa usinabilidade e cor compatível com o metal de base.

• Bronze Alumínio

As varetas Tig e os arames Mig de bronze alumínio (ERCuAl-A2) se utilizam na soldagem de ferros fundidos, quando são necessárias uniões com altas propriedades mecânicas e boa resistência ao desgaste.

• Bronze Estanho

As varetas Tig e os arames Mig de bronze estanho (ERCuSn-A) se usam para a soldagem de bronzes ou latões com ferros fundidos. Fornecem depósitos de solda com alta resistência mecânica e boa resistência à corrosão.

• Ferro Fundido Duro

O eletrodo revestido de ferro fundido duro (ESt) é usado na soldagem de peças de ferro fundido que não precisam ser usinadas posteriormente.

Equipamentos utilizados

Para realizar a soldagem de peças de ferro fundido, são necessários equipamentos específicos para cada processo. Isso inclui máquinas de solda Tig, Mig e fontes de energia para soldagem com eletrodo revestido. Além disso, se empregam consumíveis e gases de proteção adequados.

Soldagem em ferro fundido: técnicas

• À frio

Uma técnica comum para reparar peças de ferro fundido é com toda a certeza, a soldagem à frio. Envolve a aplicação de calor controlado e a utilização de martelos para moldar as peças durante o processo de soldagem. O material de base não é preaquecido antes da soldagem. Em vez disso, a deposição metálica se realiza à temperatura ambiente, efetuando pequenos cordões de solda e aplicando martelamento. Com a finalidade de reduzir a entrada de calor e diminuir as tensões residuais durante o processo de resfriamento. Evitando por conseguinte, o acontecimento de trincas no metal de base. Este método é especialmente útil para reparos em áreas de alta precisão, que precisam minimizar as distorções.

• À quente

Ao contrário da técnica à frio, a soldagem à quente envolve o preaquecimento inicial do ferro fundido a uma temperatura específica. Esse processo reduz a taxa de resfriamento, minimiza o choque térmico e ademais previne a formação de fases duras e quebradiças na zona afetada pelo calor. A temperatura de preaquecimento geralmente varia de 250 º C a 600 º C .

A soldagem à quente com ligas à base de níquel, se emprega frequentemente para reparos em peças de ferro fundido que requerem alta resistência à corrosão e ao desgaste. As ligas à base de níquel têm excelente compatibilidade com o ferro fundido e da mesma forma, proporcionam uma união sólida e durável.

Usos industriais

Os ferros fundidos se utilizam em diversas indústrias devido principalmente às suas excelentes propriedades mecânicas e do mesmo modo, alta resistência ao desgaste. Algumas aplicações comuns incluem componentes automotivos, como blocos de motor e cabeçotes, peças estruturais na construção civil e componentes de máquinas pesadas, como por exemplo engrenagens e cilindros.