A Forja do SoldadorFissuras na soldadura: tipos, causas e prevenção
As fissuras são o defeito mais grave da soldadura. Podem ser invisíveis a olho nu, crescem quando a peça é carregada e podem levar a uma rotura súbita. Pior ainda: algumas só aparecem horas ou dias depois de teres arrumado a máquina.
Há três famílias: a quente (durante a solidificação, ligada a enxofre e fósforo), a frio (horas ou dias depois, causada por hidrogénio) e de reaquecimento (no tratamento térmico de aços ligados). A fissura a frio é a mais comum e previne-se com elétrodos de baixo hidrogénio bem secos e pré-aquecimento quando o aço o pede.
Os três tipos de fissura
| Tipo | Quando aparece | Causa principal | Prevenção |
|---|---|---|---|
| A quente | Durante ou logo após a solidificação (acima de 400 °C) | Filmes líquidos de baixo ponto de fusão (enxofre, fósforo, cobre) rasgados pela contração | Consumíveis com pouco S e P, relação Mn/S acima de 20:1, juntas pouco restringidas, boa forma do cordão |
| A frio | Depois do arrefecimento, por vezes horas ou dias | Hidrogénio + microestrutura dura + tensões | Baixo hidrogénio, elétrodos secos, pré-aquecimento, temperatura entre passes |
| De reaquecimento | Durante o tratamento térmico pós-soldadura | Carbonetos na ZTA de aços com crómio, molibdénio, vanádio e boro | Controlo do tratamento térmico em aços ligados |
Secção 12.1 do e-book A Forja do Soldador.
Fissura a quente: o papel do enxofre
Quando o cordão solidifica, as últimas zonas a ficar sólidas são as fronteiras entre grãos. Se o metal tem enxofre, fósforo ou cobre em excesso, formam-se aí películas que continuam líquidas a temperaturas mais baixas. A contração do cordão “rasga” essas películas e abre uma fissura, muitas vezes ao longo do centro do cordão.
O manganês ajuda porque se combina com o enxofre e tira-o das fronteiras de grão. É por isso que o e-book indica uma relação Mn/S acima de 20:1. Na prática: consumíveis de qualidade, juntas que não estejam demasiado presas e cordões com uma forma equilibrada, nem demasiado estreitos e fundos nem côncavos.
Fissura a frio: os três fatores
A fissura a frio (ou por hidrogénio) só acontece quando se juntam três fatores ao mesmo tempo:
- Hidrogénio difundido no metal, vindo sobretudo de humidade no elétrodo, na chapa ou no fluxo.
- Microestrutura suscetível: martensite ou bainite dura, que se forma na ZTA quando o aço arrefece depressa.
- Tensões de tração, da própria contração da soldadura e da restrição da junta.
A boa notícia: basta tirar um dos três para a fissura não aparecer. Secas os elétrodos e reduzes o hidrogénio. Pré-aqueces e o arrefecimento fica mais lento, sem martensite dura. Planeias a sequência e baixas as tensões.
O capítulo 12 do e-book trata as fissuras, a porosidade, as inclusões, a falta de fusão, as mordeduras e a distorção, com causas e prevenção para cada um.
Como prevenir a fissura a frio
- Elétrodos de baixo hidrogénio (os básicos, como o E7018 e o E7016) em aços mais duros ou peças grossas.
- Mantém-nos secos: guardam-se em estufa a 250–350 °C e, durante o trabalho, num porta-elétrodos térmico. Fora da estufa, um E7018 aguenta 4 a 8 horas na maioria das normas; depois volta à estufa para ser ressecado.
- Pré-aquece conforme o carbono equivalente do aço. Os escalões e as temperaturas estão no guia de pré-aquecimento na soldadura.
- Mantém a temperatura entre passes em juntas multipasse: não deixes a peça arrefecer por completo a meio.
- Tratamento térmico logo após soldar, quando o procedimento o exige, para ajudar o hidrogénio a sair.
- Chapa limpa e seca: óleo, tinta, ferrugem e condensação também trazem hidrogénio.
As diferenças entre o elétrodo rutílico e o básico estão em elétrodo 6013 ou 7018.
Como a fissura a frio pode aparecer horas ou dias depois, a inspeção de peças importantes em aços mais duros não se faz logo a seguir a soldar. Em trabalho de garagem, pelo menos volta a olhar para a peça no dia seguinte.
Como se deteta uma fissura
As fissuras abertas à superfície podem ver-se com boa luz e lupa, ou com líquidos penetrantes e partículas magnéticas. As internas precisam de ultrassons ou radiografia. Uma fissura nunca se “tapa” com mais um cordão por cima: tem de ser removida por completo e a zona volta a ser soldada. Vê os outros defeitos em defeitos na soldadura.
Perguntas frequentes
Porque é que a soldadura racha depois de arrefecer?
Quanto tempo pode um elétrodo 7018 estar fora da estufa?
O que é a relação Mn/S?
Posso soldar por cima de uma fissura?
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