Introdução

Defeitos de soldagem são imperfeições inaceitáveis que ocorrem durante o processo de soldagem e podem comprometer significativa a resistência mecânica, a durabilidade e a funcionalidade de uma junta soldada, podendo assim causar resultados catastróficos durante o funcionamento do equipamento soldado. Neste artigo, exploraremos os principais tipos de defeitos de soldagem, suas causas, consequências e métodos para prevenção e correção.

Indicação, descontinuidade e defeito

Durante a inspeção de uma junta, nos deparamos com estes três termos que parecem significar a mesma coisa, porém tem suas diferenças, conforme podemos ver a seguir:

• Indicação: É o termo utilizado para classificar uma imperfeição encontrada durante a inspeção, que ainda não foi verificada se está aprovada ou reprovada pelo critério de aceitação.
• Descontinuidade: Imperfeição, classificada anteriormente como indicação, em que suas características, quantidades e dimensões estão aprovadas pelo critério de aceitação, não sendo necessário o reparo. O termo descontinuidade se dá pelo fato desta ser uma interrupção da estrutura típica de uma junta soldada, que se refere à homogeneidade de características físicas, mecânicas ou metalúrgicas. 
• Defeito: Imperfeição, classificada anteriormente como indicação, em que suas características, quantidades e dimensões estão reprovadas pelo critério de aceitação, tendo assim a necessidade de fazer o reparo deste defeito na junta.

Qual descontinuidade de soldagem é aprovada ou reprovada? 

Existe uma variedade de produtos finais que têm partes soldadas, desde produtos mais simples: fogão, cadeira, mesa… até equipamentos altamente complexos, tecnológicos e críticos como:  foguete, usina nuclear e tubulação de óleo e gás no fundo do mar. Tendo isto em vista, uma descontinuidade pode ser extremamente crítica para uma aplicação, sendo caracterizada como defeito e irrelevante para outro tipo de produto, aceitando tranquilamente a descontinuidade. Para isto, cada tipo e aplicação de equipamentos soldados, existem normas específicas que estabelecem critérios de aceitação para o produto, como: DNV-ST-F101, ISO 5817, AWS D1.1, AWS D1.6, ASME VIII Div. 1 ou 2 e muitas outras.

Localização de defeitos de soldagem

Existem dois tipos de defeitos de soldagem com base em sua localização. Esses tipos são:

Defeitos superficiais

• Defeitos superficiais de soldagem são aqueles que aparecem na superfície da solda e podem ser visualizados a olho nu, ou por meio de ensaios não destrutivos (END) que detectam apenas descontinuidades abertas a superfície como Líquido Penetrante (LP) ou Partículas Magnéticas (PM). Exemplos de defeitos superficiais: porosidade, mordedura, sobreposições, trincas superficiais, deposição insuficiente, respingos, penetração excessiva e abertura de arcos.

Defeitos volumétricos

• Defeitos volumétricos de soldagem são aqueles que estão localizados na porção interna da solda que não estão abertos à superfície do material e não podem ser vistos a olho nu ou por ensaios superficiais. Estes somente podem ser detectados por END volumétricos como: Radiografia (RX) e ultrassom (US). Exemplos de defeitos volumétricos: falta de fusão, falta de penetração, inclusão de escória, porosidade interna e trincas internas.

Tipos de defeitos de soldagem

Porosidade

Porosidade é uma cavidade formada por aprisionamento de gás dentro do cordão de solda que durante sua fusão, o metal solidificou antes de expelir todos os gases resultantes do processo. A porosidade pode ter formato esférico ou alongado (vermiforme).  

Como evitar porosidade?

• Remova contaminações da junta a ser soldada: Carepa, borra de corte à plasma e oxicorte, óleos, graxa e umidade.
• Verifique se o gás de proteção está com vazão correta para o processo e características elétricas (Verificar EPS). Falta de gás ou gás em excesso causam porosidade.
• Verifique se os consumíveis foram ressecados corretamente (eletrodo revestido e fluxo de arco submerso) ou se foram expostos à umidade (todos os consumíveis).
• Parâmetros elétricos inadequados e arco muito longo podem causar porosidade.
• Verifique se há corrente de vento próximo à bancada de soldagem e proteja com tapumes ou cortinas de solda. O vento remove e/ou contamina o gás de proteção durante a soldagem causando porosidade.
• Faça limpeza do bocal desobstruindo a passagem de gás de proteção (MIG/MAG e Arame Tubular).

Falta de fusão

Falta de fusão ocorre quando o metal de solda não se une (funde) adequadamente ao metal base ou entre passes de solda, devido a um aquecimento insuficiente do metal base (ou passe adjacente) resultante da manipulação incorreta da poça de fusão durante soldagem.

Como evitar falta de fusão?

• Regule corretamente os parâmetros elétricos. Parâmetros muito baixos podem causar falta de fusão.
• Manusear a poça de fusão de forma a fundir corretamente todos os elementos da junta (metal base 1, metal base 2 e cordão adjacente).
• Limpar a superfície de solda antes da soldagem

Mordedura

Mordedura é um defeito com característica de reentrância aguda na margem da solda, entre o cordão e o metal de base, que foi formada pela fusão do metal base e este foi puxado para dentro do metal de solda. Estas reentrâncias reduzem a espessura do material e causam concentradores de tensão.

Como evitar mordeduras?

• Reduza os parâmetros elétricos e o comprimento do arco.
• Reduza a velocidade de soldagem.
• Manipule corretamente a tocha para fundir e depositar material corretamente no metal de base.

Respingos de solda

Os respingos de solda são formados por gotículas de material fundido que se são expelidos da poça de fusão e projetados em direções aleatórias, podendo se fundir na superfície da solda ou do metal de base próximo da poça da fusão.

Como evitar respingos de solda?

• Diminua a corrente de solda (Eletrodo revestido) e o comprimento do arco.
• Diminua a tensão de solda (MIG/MAG e Arame tubular) e a distância bico peça.
• Limpar a superfície de solda antes da soldagem
• Verifique se os consumíveis foram ressecados corretamente (eletrodo revestido e fluxo de arco submerso) ou se foram expostos à umidade (todos os consumíveis).
• Faça limpeza do bocal desobstruindo a passagem de gás de proteção (MIG/MAG e Arame Tubular).

Sobreposição

A sobreposição é um excesso de metal da zona fundida sobreposto ao metal de base na margem da solda, sem estar fundido ao metal de base. Ocorre devido ao controle inadequado do processo de soldagem, seleção inadequada dos materiais de soldagem ou preparação inadequada dos materiais antes da soldagem.

Como evitar sobreposição?

• Manipule corretamente a tocha para fundir e depositar material corretamente no metal de base.
• Selecione consumíveis e parâmetros de soldagem conforme EPS.
• Tentar melhorar a posição de soldagem para plana.

Falta de penetração

Falta de penetração é uma solda que não fundiu os dois lados do metal de base na raiz da junta.

Como evitar falta de penetração?

• Preparar chanfro com abertura de raiz e nariz adequados.
• Realizar goivagem da raiz.
• Trocar o processo para TIG Dupla fusão.
• Corrigir desalinhamento da junta.
• Aumentar corrente de soldagem.
• Ajuste o ângulo do eletrodo.
• Manipule corretamente a tocha para fundir e depositar material corretamente no metal de base.

Penetração excessiva / Perfuração

Penetração excessiva ou também chamada de perfuração é uma grande deposição de metal de solda na raiz da junta, fazendo com que o material escorra além da raiz da junta.

Como evitar a penetração excessiva / perfuração?

• Reduza a tensão e corrente de soldagem
• Aumente a velocidade de soldagem

Concavidade

A concavidade é uma descontinuidade localizada exclusivamente na raiz, que ocorre devido a contração da poça de fusão, que como pelo próprio nome diz, tem uma aparência de concavidade. 

Como evitar concavidade?

• Diminua a velocidade de soldagem
• Aumente a corrente de soldagem

Trincas

Trincas são defeitos locais, formadas na solda e/ou no metal base quando tensões localizadas excedem a resistência última do material. Dependendo do tipo do material podem ocorrer em temperaturas em elevadas durante a solidificação do metal de solda ou também após algum tempo depois da soldagem. Altas tensões residuais e fragilização por hidrogênio são causas da formação de trincas. As trincas de soldagem são de natureza frágil, exibindo pouca deformação plástica nos limites da trinca.

Tipos de trincas

Trincas de solidificação

Trincas de solidificação ocorrem durante o processo de solidificação da poça de fusão, devido as altas concentrações de tensão e também segregação de impurezas na solidificação. Mais comuns em aços inoxidáveis austeníticos e ligas de níquel.

Como evitar trincas de solidificação?

• Diminua a velocidade de soldagem.
• Aumente os parâmetros elétricos de soldagem.
• Oscile mais a poça de fusão 

Trincas induzidas por hidrogênio

Trincas induzidas por hidrogênio que se difundem no metal de solda durante o resfriamento. Causadas por presença de umidade ou hidrogênio nos consumíveis ou na junta combinado com resfriamento rápido.

Como evitar trincas induzidas por hidrogênio?

• Utilize processos e consumíveis com baixo teor de hidrogênio.
• Verifique se os consumíveis foram ressecados corretamente (eletrodo revestido e fluxo de arco submerso) ou se foram expostos à umidade (todos os consumíveis).
• Faça preaquecimento na junta antes da soldagem e mantenha a temperatura de interpasses acima da temperatura de preaquecimento.
• Após soldagem coloque manta térmica para resfriar lentamente ou realize pós aquecimento (se o material for de alto carbono ou alta resistência).

Deposição insuficiente

Deposição insuficiente é a falta de metal de solda na face da junta, ficando assim uma falta de material abaixo do nível do metal de base.

Como evitar a deposição insuficiente?

Simplesmente dê mais um passe de solda.

Reforço excessivo

Esta descontinuidade é o excesso de metal de solda na face da junta.

Como evitar o reforço excessivo?

• Remova o reforço excessivo por lixamento ou usinagem.
• Aumente a velocidade de soldagem.
• Diminua os parâmetros elétricos de soldagem.

Abertura de arco

Este defeito é uma imperfeição local na superfície do metal de base, caracterizada por ligeira adição ou perca de metal resultante da abertura de arco elétrico.

Como evitar a abertura de arco?

• Abra o arco no chanfro ou bisel ou no cordão de solda, ou na área que vai ser soldada para que este seja fundido pela poça de fusão.
• Utilize sistema de ignição de arco com alta frequência no processo TIG.

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