Soldabilidade do ferro fundido

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1. INTRODUÇÃO

1.1. Soldabilidade

A American Welding Society (AWS) define soldabilidade como “a capacidade de um material ser soldado nas condições de fabricação impostas por uma estrutura específica projetada de forma adequada e de se comportar adequadamente em serviço”. Esta definição coloca pontos importantes como: “o projeto é adequado?”, “e as condições e o procedimento de soldagem?”Uma definição alternativa, mais prática, seria: “a facilidade relativa com que uma solda satisfatória, que resulte em uma junta similar ao metal sendo soldado, pode ser produzida”.
A maioria das ligas metálicas são soldáveis, mas, certamente, algumas são muito mais difíceis de serem soldadas por um dado processo que outras. Por outro lado, o desempenho esperado para uma junta soldada dependefundamentalmente da aplicação a que esta se destina. Assim, para determinar a soldabilidade de um material, é fundamental considerar o processo e procedimento de soldagem e a sua aplicação. Assim, é importante conhecer bem o material sendo soldado, o projeto da solda e da estrutura e os requerimentos de serviço (cargas, ambiente, etc.).
Com base nessas definições, para melhor determinar asoldabilidade, é interessante fazer algumas suposições:
a) O metal base é adequado para a aplicação desejada, isto é, ele possui as propriedades adequadas e necessárias para resistir aos requerimentos da aplicação.
b) O projeto da estrutura soldada e de suas soldas é adequado para o uso pretendido.
Baseado nestas suposições é necessário, então, avaliar a própria junta soldada. Idealmente, uma junta deveriaapresentar resistência mecânica, ductilidade, tenacidade, resistências à fadiga e à corrosão uniformes ao longo da solda e similares às propriedades do material adjacente.
Na maioria dos casos, a produção de uma solda envolve o uso de calor e/ou deformação plástica, resultando em uma estrutura metalúrgica diferente da do metal base. Soldas podem, também, apresentar descontinuidades como vazios,trincas, material incluso, etc. Três tipos de problemas inter-relacionados devem ser considerados:
a) Problemas na zona fundida ou na zona termicamente afetada que ocorrem durante ou imediatamente após a operação de soldagem, como poros, trincas de solidificação, trincas induzidas pelo hidrogênio, perda de resistência mecânica, etc.
b) Problemas na solda ou no material adjacente que ocorrem nasetapas de um processo de fabricação posteriores à soldagem. Incluem, por exemplo, a quebra de componentes na região da solda durante processos de conformação mecânica.
c) Problemas na solda ou no material adjacente que ocorrem em certo momento durante o serviço da estrutura soldada. Estes podem reduzir a eficiência da junta nas condições de serviço e incluem, por exemplo, o aparecimento e apropagação de trincas por diversos fatores, problemas de corrosão, fluência, etc.
Para se evitar estes problemas, é importante conhecer as possíveis complicações que os materiais podem apresentar ao serem soldados, os fatores do material, do projeto e do procedimento de soldagem que as afetam e a sua influência no comportamento em serviço da estrutura soldada.



Figura 1: Operação de soldagemFonte: http://www.treinasolda.com.br/treinasolda/noticia.asp?conteudoID=282

1.2. Ferro Fundido

Dentre os diversos tipos de materiais existentes e atualmente usados como matéria-prima nas indústrias metal-mecânica, destaca-se o ferro fundido em suas diferentes configurações:
a) Ferro fundido branco;
b) Ferro fundido cinzento;
c) Ferro fundido maleável;
d) Ferro fundido nodular.
Dasprincipais razões da larga aplicação que o ferro fundido possibilita, pode-se destacar o baixo custo de obtenção e a capacidade de absorção de vibrações, sendo devido há isso muito aplicado em estruturas de máquinas operatrizes. A facilidade de obtenção, facilidade de compor formas complexas com paredes relativamente finas e resistência ao desgaste são outras razões de seu uso intenso.
Em geral,...
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