AÇO CARBONO PARA SOLDAGEM

AÇO CARBONO PARA SOLDAGEM

O aço-carbono é uma grande categoria de aço que engloba muitas composições químicas variadas. Embora composto principalmente de ferro, existem vários outros elementos que podem ser adicionados ao aço carbono (quantidade de carbono, por exemplo) que podem ter um grande efeito sobre sua soldabilidade. É extremamente importante entender que tipo de aço carbono está sendo selecionado para um projeto que envolve soldagem. Não conhecer as variáveis ​​importantes, como os elementos adicionados ou a faixa de conteúdo de carbono em cada série, pode resultar em falha de solda. Para soldar aço carbono, você precisa saber:

  • O teor de carbono
  • A equivalência de carbono
  • A taxa de resfriamento
  • Outras preocupações de composição química

Conteúdo Carbono

Um dos itens mais importantes a considerar quando se pensa em soldagem de aço carbono é o teor de carbono, que normalmente varia de quase 0% em peso a cerca de 2,1%.

  • Aços de baixo carbono contêm menos de aproximadamente 0,30% de carbono
  • Aços de médio carbono contêm aproximadamente 0,30% – 0,60% de carbono
  • Aços de alto carbono contêm aproximadamente 0,61% – 2,1% de carbono

Cada tipo de aço carbono requer considerações diferentes ao soldar. O aço de baixo carbono é tipicamente o aço mais facilmente soldado em um ambiente com temperatura ambiente. Exemplos de aço de baixo carbono adequado para soldagem incluem C1008, C1018, A36, A1011 e A500. Aços de médio carbono, como o C1045, normalmente requerem tratamento de pré-aquecimento e pós-aquecimento para evitar rachaduras na solda. O aço de alto carbono é ainda mais propenso a soldar rachaduras do que os outros dois grupos de aço carbono. A soldagem de aço de alto carbono provavelmente exigirá processos de pré-aquecimento e pós-aquecimento muito rigorosos para evitar isso. Também pode exigir metais especiais para soldagem.

Equivalência de Carbono

A fórmula de equivalência de carbono também pode ser usada para ajudar a determinar a soldabilidade dos aços carbono. A fórmula de equivalência de carbono leva em conta outros elementos no aço que podem afetar a soldabilidade além do carbono. Geralmente, quanto maior o carbono equivalente do aço carbono, menos soldável ele é. Se o aço carbono tiver um equivalente de carbono relativamente alto, o pré – aquecimento e o pós-aquecimentoprocessos podem ter que ser implementados para evitar a quebra de solda. Embora duas placas separadas de aço C1045 devam ter a mesma quantidade de carbono, elas podem ter quantidades variáveis ​​de um elemento diferente, como o manganês. Isso poderia criar uma diferença nas equivalências de carbono de dois materiais com a mesma designação. Deve-se notar que as equivalências de carbono são tipicamente mais preocupantes com aços de liga.

Taxa de refrigeração

A taxa de resfriamento da solda do aço também é importante ao selecionar o aço carbono correto para soldar. Altas taxas de resfriamento podem aumentar a probabilidade de rachaduras na solda. Geralmente, um aço carbono com maiores quantidades de carbono e outros elementos na fórmula de equivalência de carbono exigirá taxas de resfriamento mais lentas para evitar que ocorra a quebra da solda.

Muitos fatores podem contribuir para a taxa de resfriamento da solda. Um fator é a espessura do aço carbono que está sendo soldado. Quanto mais espesso o material, mais volume o calor pode se dissipar. Este volume maior permite que a solda resfrie mais rapidamente do que em uma seção mais fina. No entanto, o aço carbono mais espesso também será menos provável de distorcer, o que pode deixar tensões residuais que podem levar à quebra de solda. Outro fator que afeta a taxa de resfriamento da solda é a temperatura ambiente. O pré-aquecimento pode ser mais necessário ao soldar aço durante os meses de inverno do Canadá, em comparação com o aço de solda no Texas em julho.

Outras preocupações de composição química

Alguns elementos que podem ser encontrados em aço carbono não são propícios para a soldagem, não importa o pré-aquecimento ou o metal de enchimento usado durante o processo de soldagem. Grades como C12L14 contêm chumbo que promove a fissuração da solidificação das soldas. Devido a isso, os aços com chumbo devem ser evitados quando a soldagem for realizada. Outros materiais que podem causar a quebra da solda são o enxofre e o fósforo. Enquanto os aços carbono com pequenas quantidades de enxofre e fósforo são prontamente soldáveis, os aços carbono com quantidades acima de 0,05% de qualquer dos dois podem ser propensos a rachaduras de solidificação. Os aços de usinagem livre, como o C1141 e o C1144, devem ser evitados quando a soldagem tiver que ser executada devido às suas altas quantidades de enxofre e fósforo.