Princípios para a seleção de materiais de soldagem

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Princípios para a seleção dos materiais de soldagem. Os desenhos técnicos dos equipamentos sob pressão estabelecem as exigências relativas ao desempenho das juntas soldadas. Geralmente, espera-se que o desempenho dessas juntas seja igual ou superior ao do material base, ou que atenda aos requisitos técnicos especificados nos desenhos. A junta soldada inclui a zona de solda, a zona de fusão e a zona afetada pelo calor. A área de solda é composta pelo metal fundido proveniente do material de solda e pelo metal da peça matriz que também foi fundido. As propriedades dos materiais de soldagem referem-se às propriedades do metal fundido pelo material de solda (sem incluir o metal da peça base), e não podem representar as propriedades da junta soldada. Entre o metal da solda e a zona afetada pelo calor, além da migração de carbono, não existe nenhum outro material de soldagem que possa agir sobre essa zona durante o processo de soldagem, alterando assim suas propriedades. Ao escolher os materiais de soldagem, leva-se em consideração principalmente as propriedades metalúrgicas da junta soldada. Para garantir o desempenho da junta soldada, é necessário que o processo de soldagem (especialmente o tratamento térmico pós-soldagem e a energia de soldagem) esteja adequado. Princípios básicos: O princípio básico na escolha dos materiais de soldagem é que as propriedades do metal resultante da solda devem ser maiores ou iguais ao limite inferior estabelecido para o material base correspondente, ou então atender aos requisitos técnicos especificados no desenho técnico. O material de soldagem deve ser selecionado com base na composição química, nas propriedades mecânicas e nas características de soldagem do material base, levando em consideração também as características estruturais do equipamento sujeito a pressão, as condições de uso e o método de soldagem. Se necessário, a escolha do material pode ser determinada por meio de testes. O metal de solda resultante da soldagem de aços com o mesmo tipo deve atender aos requisitos de propriedades mecânicas. Além disso, sua resistência à tração não deve exceder o valor máximo estabelecido para o material base, mais 30 MPa. O metal de solda dos aços de baixa liga resistentes ao calor também deve ter sua composição química garantida. ②O metal da solda em aços de alta liga deve garantir propriedades mecânicas e resistência à corrosão. ③O metal de solda da camada de aço composto de aço inoxidável deve garantir propriedades mecânicas adequadas, sendo que sua resistência à tração não deve exceder o valor máximo estabelecido para o material base, mais 30 MPa. O metal de solda da camada composta também deve ter propriedades anticorrosivas; quando houver requisitos relacionados às propriedades mecânicas, estas também devem ser atendidas. Nas junções entre as soldas em camadas e as soldas da camada de base, bem como nas junções entre as soldas em camadas e a chapa de aço da camada de base, é recomendado o uso de soldas de transição. O metal da solda resultante da união de aços de diferentes classes deve ter propriedades mecânicas adequadas. Além disso, sua resistência à tração não deve exceder o limite estabelecido para o material base de maior resistência. O metal da solda entre aço austenítico de alta liga e aço carbono ou aço de baixa liga deve garantir propriedades de resistência à fissuração e propriedades mecânicas. Deve-se utilizar materiais de solda com teor maior de cromo e níquel em comparação com o aço matriz austenítico. Duas questões: a compatibilidade entre a resistência do metal de solda e a do material base. Para equipamentos sujeitos a pressão, as propriedades mecânicas das juntas soldadas são de extrema importância. No caso do aço carbono e do aço de baixa liga, a compatibilidade entre a resistência do metal de solda e a do material base é um tema muito discutido nas indústrias de equipamentos sob pressão e de soldagem. A compatibilidade das propriedades mecânicas entre o metal da solda e o material base deve levar em consideração, de forma integrada, a compatibilidade em termos de resistência, plasticidade e tenacidade. Para aços de alta resistência, os materiais de soldagem são selecionados de acordo com o princípio da “igualdade de resistência”. Dessa forma, as juntas soldadas podem ter uma reserva suficiente de tenacidade. Além disso, um nível ligeiramente maior de resistência também contribui para melhorar a capacidade das juntas de resistir à ruptura frágil. Utilizando aço de alta resistência com nível de resistência entre 700 MPa e 800 MPa como material base, e aplicando eletrodos de soldagem com diferentes níveis de resistência, os testes de queda de peso e de tração em placas com fendas profundas mostraram que tanto um metal de solda excessivamente resistente quanto um excessivamente fraco podem causar rupturas frágeis. As junções com resistência semelhante à do material base são as mais ideais. A compatibilidade de baixa resistência das soldas também permite reduzir a temperatura de pré-aquecimento, diminuindo assim a sensibilidade às trincas por resfriamento. Geralmente, os materiais de soldagem são escolhidos com base no valor nominal garantido para o metal fundido. No entanto, a resistência real do metal fundido costuma ser muito maior do que esse valor nominal. Se forem levados em consideração também os fatores metalúrgicos e a proporção de fusão, o nível de resistência do metal da junta soldada será ainda maior do que o valor nominal garantido pelo material de soldagem. O desejo é uma correspondência de “baixa intensidade”, enquanto a realidade pode ser de “intensidade igual”” ； O desejo é “forte”, mas a realidade pode ser “extremamente forte”; portanto, é necessário analisar o problema de compatibilidade com base no nível real de resistência do metal da solda. Na utilização de metais de solda de tipo diferente, são empregados aços resistentes ao calor de liga média e alta, aços inoxidáveis martensíticos e aços inoxidáveis ferríticos. Sua capacidade de soldagem é precária; para evitar a ocorrência de trincas por resfriamento, é necessária uma temperatura de pré-aquecimento elevada, além de um controle rigoroso da temperatura entre as camadas. Após a soldagem, é preciso realizar tratamento térmico. As condições do processo de soldagem exigem padrões muito rigorosos. Na prática, para evitar o pré-aquecimento e o pós-aquecimento durante a soldagem, também se utiliza material de soldagem em aço austenítico, a fim de aumentar a plasticidade da junta soldada e prevenir a ocorrência de trincas na solda. Nesse momento, como o metal da solda apresenta grandes diferenças em termos de composição química, estrutura microscópica, propriedades físicas e mecânicas em comparação com o material base, as tensões residuais da solda são inevitáveis. Isso pode afetar negativamente as propriedades do conjunto soldado.