A soldagem é um processo crítico na fabricação, construção e reparo, permitindo a união de vários metais para criar componentes duráveis e funcionais. No entanto, a soldagem de metais requer a compreensão de suas propriedades e desafios exclusivos.
Neste artigo, exploraremos considerações para soldar 6 materiais metálicos comuns, como aço inoxidável, alumínio, ferro fundido, latão, cobre e titânio.
1. Considerações para soldar aço inoxidável
Tipos de aço inoxidável
Os aços inoxidáveis são categorizados em austeníticos, ferríticos, martensíticos, duplex e endurecimento por precipitação (PH). Cada tipo tem requisitos de soldagem distintos. Os aços inoxidáveis austeníticos são os mais soldáveis, mas propensos a empenamento e sensibilização. Os aços inoxidáveis ferríticos são propensos ao crescimento de grãos, o que pode comprometer a tenacidade.
Entrada de calor
Minimize a entrada de calor para evitar distorção e sensibilização, o que pode reduzir a resistência à corrosão. Use técnicas como soldagem TIG ou MIG pulsada para controlar o calor.
Seleção do material de enchimento
Para garantir a compatibilidade e manter a resistência à corrosão, combine o material de enchimento com o grau do metal base. Para aços inoxidáveis diferentes, selecione um material de enchimento compatível com ambos.
Gás de proteção
Use uma mistura de argônio e uma pequena porcentagem de oxigênio ou hélio para soldagem MIG. Para soldagem TIG, o argônio puro geralmente é suficiente.
Tratamento pré e pós-soldagem
Limpe bem as superfícies antes de soldar para eliminar quaisquer contaminantes. Passivação ou decapagem pós-soldagem podem restaurar a resistência à corrosão.
2. Considerações para soldagem de alumínio
Camada de Óxido
A camada de óxido de alumínio tem um ponto de fusão mais alto do que o metal base. Use soldagem TIG CA ou uma etapa de limpeza dedicada para remover essa camada para melhor penetração da solda.
Condutividade Térmica e Expansão
A alta condutividade térmica do alumínio causa rápida dissipação de calor, exigindo maior entrada de calor. Além disso, sua alta expansão térmica pode levar à deformação.
Material de Enchimento
Escolha materiais de enchimento como ligas 4043 ou 5356 com base na composição do metal base e nas propriedades de solda desejadas.
Gás de Proteção
Argônio é o principal gás de proteção para soldagem de alumínio. Para materiais mais espessos, uma mistura de argônio-hélio pode melhorar a entrada de calor.
Técnica
A soldagem TIG e MIG são os métodos preferidos. Use uma técnica push para soldagem MIG para garantir a cobertura de gás adequada e minimizar a contaminação.
3. Considerações para Soldagem de Ferro Fundido
Pré-aquecimento
Pré-aqueça o ferro fundido a 500–700°F (260–370°C) para reduzir o choque térmico e minimizar rachaduras.
Material de enchimento
Preenchimentos à base de níquel, como Ni-Fe ou barras de níquel puro, são comumente usados para ferro fundido para acomodar sua fragilidade.
Taxa de resfriamento
Controle a taxa de resfriamento para evitar estresse e rachaduras. O resfriamento lento, geralmente obtido enterrando a peça de trabalho em areia ou material isolante, é crucial para preservar as propriedades do material.
Preparação da superfície
Limpe a superfície completamente para remover óleos, graxa e impurezas que podem afetar a qualidade da solda.
Técnica de soldagem
Empregue soldas curtas e controladas para reduzir a entrada de calor e minimizar a probabilidade de rachaduras. Martelar a solda imediatamente após cada passagem pode aliviar o estresse.
4. Considerações para soldagem de latão
Vaporização de zinco
O zinco vaporiza em temperaturas mais baixas, o que pode levar à porosidade e vapores nocivos. Sempre solde em um espaço bem ventilado ou use um extrator de fumaça para garantir a segurança.
Material de enchimento
Use uma vareta de enchimento compatível com a liga de latão. Varetas de bronze silício são frequentemente usadas para obter uma solda forte.
Entrada de calor
Controle a entrada de calor para minimizar a perda de zinco e reduzir o risco de rachaduras. Use técnicas de baixo calor, como brasagem TIG, em vez de soldagem tradicional, quando possível.
Gás de proteção
Argônio é o gás de proteção preferido para soldagem de latão para evitar oxidação.
Limpeza pós-soldagem
Limpe a área de solda completamente para remover óxidos e resíduos.
5. Considerações para soldagem de cobre
Condutividade térmica
A alta condutividade térmica do cobre requer alta entrada de calor e pré-aquecimento para seções espessas para garantir a penetração adequada.
Oxidação
O cobre oxida facilmente em altas temperaturas. Use gases de proteção inertes como argônio ou misturas de argônio-hélio para evitar oxidação.
Material de enchimento
Combine o material de enchimento com a liga de cobre base. Para cobre puro, barras de enchimento de cobre desoxidadas são ideais.
Tratamento pré e pós-soldagem
Pré-aqueça o material a cerca de 400–600°F (200–300°C) e resfrie lentamente para evitar rachaduras.
Técnicas de soldagem
Use soldagem TIG para controle preciso. Para seções mais espessas, soldagem MIG ou soldagem oxi-combustível podem ser mais eficientes.
6. Considerações para soldagem de titânio
Atmosfera de Proteção
O titânio reage com oxigênio, nitrogênio e hidrogênio em altas temperaturas. Use um gás inerte (argônio puro ou mistura de argônio-hélio) e garanta a proteção adequada, incluindo purga reversa.
Limpeza
Limpe o material completamente para remover contaminantes. Mesmo pequenas quantidades de óleo ou graxa podem levar a defeitos de solda.
Controle de calor
Minimize a entrada de calor para evitar fragilização e descoloração. Use uma configuração de baixa amperagem e mantenha a área de solda compacta.
Material de enchimento
Use hastes de enchimento que combinem com a liga de titânio base para manter a resistência e a resistência à corrosão.
Técnicas de soldagem
A soldagem TIG é o método preferido para titânio devido à sua alta precisão e controle. Use uma proteção de trilha para garantir a cobertura adequada da solda de resfriamento.
Conclusão
A soldagem de diferentes metais requer uma compreensão profunda de suas propriedades físicas e químicas, bem como técnicas personalizadas para lidar com desafios únicos.
Ao considerar fatores como entrada de calor, materiais de enchimento, gases de proteção e tratamentos pré e pós-soldagem, os soldadores podem obter soldas duráveis e de alta qualidade em uma variedade de metais.