{"id":30893,"date":"2024-10-08T09:04:44","date_gmt":"2024-10-08T09:04:44","guid":{"rendered":"https:\/\/www.harsle.com\/?p=30893"},"modified":"2024-10-23T01:31:49","modified_gmt":"2024-10-23T01:31:49","slug":"what-is-the-welding-heat-affected-zone","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.harsle.com\/pt\/what-is-the-welding-heat-affected-zone\/","title":{"rendered":"O que \u00e9 a zona afetada pelo calor da soldagem?"},"content":{"rendered":"

O\u00a0zona afetada pelo calor da soldagem<\/a>\u00a0\u00e9 a \u00e1rea onde o metal base s\u00f3lido em ambos os lados da solda sofre mudan\u00e7as evidentes em sua estrutura e propriedades sob a a\u00e7\u00e3o do ciclo t\u00e9rmico de soldagem, sendo chamada de zona termicamente afetada pela soldagem. Uma junta soldada \u00e9 um processo de soldagem que consiste em tr\u00eas partes: a costura de solda, a zona de fus\u00e3o e a zona termicamente afetada.<\/p>\n\n\n\n

1. Defini\u00e7\u00e3o<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Sob a a\u00e7\u00e3o de um zona afetada pelo calor da soldagem<\/a> soldagem por fus\u00e3o, a \u00e1rea onde a estrutura e as propriedades mudam dentro de uma certa faixa perto de ambos os lados da solda \u00e9 chamada de \u201czona afetada pelo calor da soldagem<\/a>\u201c, ou a \u201cZona Pr\u00f3xima \u00e0 Solda\u201d (Near Weld Zone). ). A junta soldada \u00e9 composta principalmente de duas partes, a costura de solda e a zona de sombra quente, e h\u00e1 uma zona de transi\u00e7\u00e3o entre elas, que \u00e9 chamada de zona de fus\u00e3o. Portanto, para garantir a qualidade das juntas soldadas, \u00e9 necess\u00e1rio fazer com que a estrutura e as propriedades da solda e da zona afetada pelo calor atendam aos requisitos ao mesmo tempo. Com o uso cont\u00ednuo de v\u00e1rios a\u00e7os de alta resist\u00eancia, a\u00e7os inoxid\u00e1veis, a\u00e7os resistentes ao calor e alguns materiais especiais na produ\u00e7\u00e3o, os problemas existentes na zona afetada pelo calor da soldagem tornam-se mais complicados e se tornaram a \u00e1rea fraca das juntas soldadas. Portanto, pesquisadores em muitos pa\u00edses t\u00eam prestado grande aten\u00e7\u00e3o \u00e0 zona afetada pelo calor da soldagem.<\/p>\n\n\n\n

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A extens\u00e3o da ZAC varia dependendo do aporte t\u00e9rmico do processo de soldagem, da condutividade t\u00e9rmica do material e da taxa de resfriamento. Maior aporte t\u00e9rmico ou taxas de resfriamento mais lentas normalmente resultam em uma ZAC maior.<\/p>\n\n\n\n

2. Distribui\u00e7\u00e3o de tecidos<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

De acordo com o zona afetada pelo calor da soldagem<\/a> Em rela\u00e7\u00e3o ao a\u00e7o, o a\u00e7o para soldagem \u00e9 dividido em duas categorias: a\u00e7o com baixa tend\u00eancia \u00e0 t\u00eampera, como a\u00e7os de baixo carbono e alguns a\u00e7os de baixa liga, chamados de a\u00e7os de t\u00eampera dura; a outra \u00e9 a tend\u00eancia \u00e0 t\u00eampera. A\u00e7os de maior qualidade, como a\u00e7os de m\u00e9dio carbono, a\u00e7os de liga temperados e revenidos de baixo e m\u00e9dio carbono, etc., s\u00e3o chamados de a\u00e7os de t\u00eampera f\u00e1cil. Devido \u00e0 diferente tend\u00eancia \u00e0 t\u00eampera, a estrutura da zona afetada pelo calor de soldagem dos dois tipos de a\u00e7o tamb\u00e9m \u00e9 diferente.<\/p>\n\n\n\n

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3. Desempenho<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

A distribui\u00e7\u00e3o da microestrutura da zona termicamente afetada pela soldagem n\u00e3o \u00e9 uniforme, o que resulta em desempenho tamb\u00e9m n\u00e3o uniforme. A zona termicamente afetada pela soldagem \u00e9 diferente da costura de soldagem, e a costura de soldagem pode atender aos requisitos de desempenho ajustando a composi\u00e7\u00e3o qu\u00edmica e combinando com o processo de soldagem apropriado. O desempenho da zona termicamente afetada n\u00e3o pode ser ajustado em composi\u00e7\u00e3o, sendo um problema de n\u00e3o uniformidade que ocorre sob a a\u00e7\u00e3o dos ciclos t\u00e9rmicos de soldagem. Para estruturas soldadas em geral, s\u00e3o considerados principalmente o endurecimento, a fragiliza\u00e7\u00e3o, a tenacidade e o amolecimento da zona termicamente afetada, bem como propriedades mec\u00e2nicas abrangentes, resist\u00eancia \u00e0 corros\u00e3o e propriedades de fadiga, que s\u00e3o determinadas de acordo com os requisitos de uso espec\u00edficos da estrutura soldada.<\/p>\n\n\n\n

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Endurecimento<\/strong><\/p>\n\n\n\n

A dureza da zona afetada pelo calor durante a soldagem depende principalmente da composi\u00e7\u00e3o qu\u00edmica e das condi\u00e7\u00f5es de resfriamento do a\u00e7o a ser soldado, e sua ess\u00eancia \u00e9 refletir o desempenho de diferentes estruturas metalogr\u00e1ficas. Como o teste de dureza \u00e9 mais conveniente, o HMAX de maior dureza da zona afetada pelo calor \u00e9 frequentemente usado para avaliar o desempenho da zona afetada pelo calor, o que pode prever indiretamente a tenacidade, a fragilidade e a resist\u00eancia \u00e0 trinca da zona afetada pelo calor. No projeto, o HMAX da zona afetada pelo calor foi usado como um \u00edndice importante para avaliar a soldabilidade. Deve-se ressaltar que mesmo a mesma estrutura tem durezas diferentes, o que est\u00e1 relacionado ao teor de carbono do a\u00e7o e \u00e0 composi\u00e7\u00e3o da liga. Por exemplo, a dureza da martensita de alto carbono pode chegar a 600HV, enquanto a dureza da martensita de baixo carbono \u00e9 de apenas 350-390HV.<\/p>\n\n\n\n

Fragiliza\u00e7\u00e3o<\/strong><\/p>\n\n\n\n

A fragiliza\u00e7\u00e3o da zona afetada pelo calor soldada \u00e9 frequentemente a principal causa de trincas e falhas fr\u00e1geis em juntas soldadas. A fragilidade e a tenacidade medem a capacidade de um material de resistir \u00e0 fratura sob cargas de impacto e s\u00e3o um reflexo abrangente da resist\u00eancia e plasticidade do material. Quanto maior a fragilidade do material, menor a tenacidade do material e pior a capacidade de resistir a cargas de choque. Como a distribui\u00e7\u00e3o da microestrutura na zona afetada pelo calor n\u00e3o \u00e9 uniforme, e mesmo em algumas partes, a resist\u00eancia \u00e9 muito menor do que a do metal base, ou seja, ocorre uma fragiliza\u00e7\u00e3o grave, de modo que a zona afetada pelo calor da soldagem se torna um ponto fraco de toda a junta. Portanto, a fragiliza\u00e7\u00e3o da zona afetada pelo calor da soldagem \u00e9 estudada, e o fen\u00f4meno da fragiliza\u00e7\u00e3o envolve principalmente os mecanismos de fragiliza\u00e7\u00e3o, como fragiliza\u00e7\u00e3o de gr\u00e3os grossos, fragiliza\u00e7\u00e3o da microestrutura e fragiliza\u00e7\u00e3o por envelhecimento por deforma\u00e7\u00e3o t\u00e9rmica, de modo a melhorar sua tenacidade e melhorar as propriedades mec\u00e2nicas de toda a junta. <\/p>\n\n\n\n

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Endurecido<\/strong><\/p>\n\n\n\n

A zona afetada pelo calor da soldagem, especialmente a zona de fus\u00e3o e a zona de granula\u00e7\u00e3o grossa, s\u00e3o as \u00e1reas mais fracas de toda a junta soldada. Portanto, medidas devem ser tomadas para melhorar a tenacidade da zona afetada pelo calor da soldagem. No entanto, a tenacidade da zona afetada pelo calor da soldagem n\u00e3o pode ser ajustada e melhorada pela adi\u00e7\u00e3o de elementos de liga tra\u00e7o, como a solda. \u00c9 inerente ao pr\u00f3prio material, portanto, s\u00f3 pode ser melhorada dentro de uma determinada faixa, por meio do aprimoramento da tenacidade do pr\u00f3prio material e de algumas medidas tecnol\u00f3gicas. De acordo com a pesquisa, a tenacidade da zona afetada pelo calor da soldagem pode ser adotada pelas duas medidas a seguir.<\/p>\n\n\n\n

Suavizar<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Metais ou ligas refor\u00e7ados por trabalho a frio ou tratamento t\u00e9rmico geralmente apresentam diferentes graus de perda de resist\u00eancia na zona de soldagem afetada pelo calor. Amolecimento ou perda de resist\u00eancia na zona de soldagem afetada pelo calor. O amolecimento de metais ou ligas refor\u00e7ados por trabalho a frio \u00e9 causado pela recristaliza\u00e7\u00e3o. O amolecimento ou perda de resist\u00eancia na zona de soldagem afetada pelo calor tem relativamente pouco efeito nas propriedades mec\u00e2nicas das juntas soldadas, mas n\u00e3o \u00e9 f\u00e1cil de controlar.<\/p>\n\n\n\n

4. Efeitos nas propriedades dos materiais<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

\u25cf Resist\u00eancia e Dureza: A ZAC pode apresentar n\u00edveis variados de dureza e resist\u00eancia em compara\u00e7\u00e3o ao metal base. Normalmente, as \u00e1reas mais pr\u00f3ximas da solda sofrem temperaturas mais altas e podem se tornar mais duras e quebradi\u00e7as, especialmente em a\u00e7os de alto carbono.<\/p>\n\n\n\n

\u25cf Tenacidade: A tenacidade da ZTA pode ser reduzida devido \u00e0 forma\u00e7\u00e3o de microestruturas mais duras e quebradi\u00e7as. Isso \u00e9 particularmente cr\u00edtico em aplica\u00e7\u00f5es onde a resist\u00eancia ao impacto \u00e9 importante.<\/p>\n\n\n\n

\u25cfResist\u00eancia \u00e0 corros\u00e3o: Em alguns materiais, como certos a\u00e7os inoxid\u00e1veis, o calor pode causar altera\u00e7\u00f5es que afetam a resist\u00eancia \u00e0 corros\u00e3o, como a precipita\u00e7\u00e3o de carbonetos nos contornos dos gr\u00e3os.<\/p>\n\n\n\n

5. Import\u00e2ncia e Controle<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Integridade Estrutural: <\/strong><\/p>\n\n\n\n

Compreendendo e controlando o zona afetada pelo calor da soldagem<\/a> \u00e9 crucial para garantir a integridade estrutural de componentes soldados, especialmente em aplica\u00e7\u00f5es cr\u00edticas, como aeroespacial, automotiva e engenharia estrutural.<\/p>\n\n\n\n

Otimizando Par\u00e2metros de soldagem<\/a>:\u00a0<\/strong><\/p>\n\n\n\n

\u2460Aporte de Calor: Reduzir o aporte de calor ajustando a tens\u00e3o, a corrente e a velocidade de soldagem pode ajudar a reduzir o tamanho da ZAC. Um menor aporte de calor resulta em taxas de resfriamento mais r\u00e1pidas e menos tempo para altera\u00e7\u00f5es microestruturais adversas.<\/p>\n\n\n\n

\u2461Temperatura de interpasse: controlar a temperatura de interpasse (a temperatura entre cada passagem de solda) pode influenciar a microestrutura da ZTA, melhorando propriedades como tenacidade.<\/p>\n\n\n\n

Pr\u00e9-aquecimento e tratamento t\u00e9rmico p\u00f3s-soldagem (PWHT):<\/strong><\/p>\n\n\n\n

\u2460Pr\u00e9-aquecimento: A aplica\u00e7\u00e3o de calor ao material antes da soldagem pode reduzir a taxa de resfriamento, minimizando o risco de forma\u00e7\u00e3o de microestruturas indesej\u00e1veis, como a martensita, em a\u00e7os. Tamb\u00e9m ajuda a reduzir tens\u00f5es residuais.<\/p>\n\n\n\n

\u2461PWHT: A aplica\u00e7\u00e3o de calor ap\u00f3s a soldagem pode ajudar a temperar microestruturas duras formadas na ZTA, melhorando assim a tenacidade e reduzindo tens\u00f5es residuais.<\/p>\n\n\n\n

Demonstra\u00e7\u00e3o em v\u00eddeo<\/h2>\n\n\n\n
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