02 solda - eletrodos inoxidaveis

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Eletrodos Inoxidáveis

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Page 1: 02 Solda - Eletrodos Inoxidaveis

Eletrodos Inoxidaacuteveis

IacuteNDICE

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS 1

CAacuteLCULO DE FERRITA ndash O DIAGRAMA DE DE LONG 6

ARMAZENAGEM DE ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS EM EMBALAGENS ABERTAS 10

SOLDAGEM DE ACcedilOS INOXIDAacuteVEIS COM ELETRODOS REVESTIDOS OK 12

PREPARACcedilAtildeO DE BISEacuteIS 14

SOLDAGEM DE ACcedilOS INOXIDAacuteVEIS ndash REGRAS GERAIS E RECOMENDACcedilOtildeES 18

REVESTIMENTO COM ACcedilO INOXIDAacuteVEL ndash PREPARACcedilAtildeO DE BISEacuteIS 19

SOLDANDO ACcedilOS INOXIDAacuteVEIS A OUTROS TIPOS DE ACcedilOS 23

REGRAS E PROCEDIMENTOS PARA A SOLDAGEM DE ACcedilOS COM

REVESTIMENTO INOXIDAacuteVEL 26

TRATAMENTOS POacuteS-SOLDAGEM DE ACcedilOS INOXIDAacuteVEIS 28

ACcedilOS INOXIDAacuteVEIS RESISTENTES AO CALOR 30

ACcedilOS INOXIDAacuteVEIS AO CROMO 32

ACcedilOS INOXIDAacuteVEIS AO CROMO-NIacuteQUEL 36

ELETRODOS OK 45

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Eletrodos inoxidaacuteveis

Para atender agraves altas demandas de consumiacuteveis para diferentes conshydiccedilotildees de soldagem a ESAB desenvolveu tanto eletrodos baacutesicos e rutiacutelicos quanto eletrodos de elevado rendimento para os mais divershysos tipos de accedilos inoxidaacuteveis

Tipos de revestimento ndash propriedades ndash nomenclatura

Eletrodos inoxidaacuteveis podem ter tipos diferentes de revestimento baacuteshysico rutiacutelico ou um tipo misto rutiacutelico-baacutesico

As diferenccedilas entre eletrodos baacutesicos inoxidaacuteveis e eletrodos rutiacutelicos inoxidaacuteveis natildeo satildeo as mesmas se comparadas com eletrodos de accedilo carbono baacutesico e rutiacutelico Veja a seguir

Tipos de revestimento ndash eletrodos inoxidaacuteveis

Diferenccedilas para os eletrodos de accedilo carbono

Eletrodos rutiacutelicos

accedilo inoxidaacutevel alta qualidade do metal de solda sensiacutevel agrave umidade

accedilo carbono baixa qualidade do metal de solda menos sensiacutevel agrave ushymidade do que eletrodos baacutesicos

Eletrodos baacutesicos

accedilo inoxidaacutevel altiacutessima qualidade de metal de solda menos sensiacutevel agrave umidade do que os eletrodos rutiacutelicos inoxidaacuteveis

accedilo carbono sensiacutevel agrave umidade alta qualidade do metal de solda

Tabela I - Diferenccedilas entre eletrodos revestidos para accedilos inoxidaacuteveis e accedilos carbono

1

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Eletrodos inoxidaacuteveis sinteacuteticos ndash baixo preccedilo e alta taxa de deposiccedilatildeo

Eletrodos inoxidaacuteveis sinteacuteticos possuem a alma do eletrodo de accedilo carbono e os elementos de liga no revestimento Pelo fato de a conshydutividade da alma de accedilo carbono ser mais elevada do que a de accedilo inoxidaacutevel os eletrodos inoxidaacuteveis sinteacuteticos podem ser soldados com corrente mais elevada resultando em uma taxa de deposiccedilatildeo maior

Os eletrodos inoxidaacuteveis sinteacuteticos satildeo os mais recomendados para soldagem nas posiccedilotildees plana e horizontal onde eacute possiacutevel utilizar eshylevadas intensidades de corrente Em funccedilatildeo da espessura maior do revestimento desses eletrodos tem-se uma poccedila de fusatildeo maior o que limita sua soldagem fora das posiccedilotildees plana e horizontal

Rendimento de eletrodos sinteacuteticos e de eletrodos ligados na alma

metaldesoldaefetivamentedepositado(1) Rendimento =

alma doeletrodo

O rendimento do eletrodo eacute expresso em percentual

Rendimento do eletrodo ligado na alma lt 130

Rendimento do eletrodo sinteacutetico Dagger 130

Rendimento do eletrodo bdquo eficiecircncia de deposiccedilatildeo

metal de solda efetivamente depositado(2) Eficiecircncia de deposiccedilatildeo =

eletrodo (alma e revestimento)

2

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Eletrodos sinteacuteticos ndash alta taxa de deposiccedilatildeo e outras vantagens

O eletrodo sinteacutetico OK 6742 apresenta uma taxa de deposiccedilatildeo de

50 a 90 mais alta do que o eletrodo ligado na alma do tipo corresshypondente Como tais eletrodos depositam mais metal de solda por eshyletrodo do que os eletrodos ligados na alma menos intervalos para

troca de eletrodos satildeo necessaacuterios para o mesmo volume de solda O aporte teacutermico no metal base eacute normalmente mais baixo ao se soldar com eletrodos sinteacuteticos do que com eletrodos ligados na alma

As vantagens de se soldar com eletrodos sinteacuteticos podem ser resushymidas a seguir maior produtividade tempo de passe por eletrodo mais longo menor distorccedilatildeo ou menores tensotildees de contraccedilatildeo menos perda de resistecircncia agrave corrosatildeo na zona termicamente ashy

fetada em accedilo inoxidaacutevel de baixo e meacutedio teor de carbono

Eletrodos especialmente desenvolvidos para soldagem na progressatildeo descendente

O eletrodo revestido OK 6334 foi especialmente desenvolvido para soldagem na progressatildeo descendente A soldagem na progressatildeo descendente eacute feita com maior corrente e a uma velocidade de soldashygem maior do que na progressatildeo ascendente Isto resulta numa alta taxa de deposiccedilatildeo (= alta produtividade) com um miacutenimo de aporte teacutermico no metal de base Por isso eacute um oacutetimo meacutetodo para a soldashygem dos accedilos inoxidaacuteveis

3

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Ferrita em metal de solda inoxidaacutevel austeniacutetico vantagem ou desvantagem

A maioria dos accedilos inoxidaacuteveis conformados eacute monofaacutesica constituiacuteshyda por ferrita austenita ou martensita Por outro lado a maioria dos metais de solda natildeo eacute monofaacutesica Somente eletrodos para accedilos inoshyxidaacuteveis totalmente austeniacuteticos como por exemplo OK 6933 deposhysitam um metal de solda totalmente austeniacutetico Eletrodos para accedilos inoxidaacuteveis 19Cr9Ni (AISI 304) e 18Cr12Ni25Mo (AISI 316) podem depositar um metal de solda contendo ateacute cerca de 12 de ferrita apesar de esse teor normalmente variar entre 2 e 8

A ferrita num metal de solda austeniacutetico aumenta a tensatildeo limite de escoamento aumenta a resistecircncia agrave traccedilatildeo em menor proporccedilatildeo do que o li-

mite de escoamento aumenta a resistecircncia agrave fadiga aumenta a seguranccedila contra trincas de solidificaccedilatildeo principal-

mente no tipo E347 reduz a sensibilidade agrave corrosatildeo sob tensatildeo aumenta o risco de corrosatildeo localizada principalmente em meio

corrosivo fortemente oxidante tal como aacutecido niacutetrico a quente

A maioria dos eletrodos inoxidaacuteveis austeniacuteticos resulta num teor de ferrita de 3-8 Veja exemplos de teores de ferrita no metal de solda depositado de alguns eletrodos OK

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

OK 6130 19Cr10Ni

3-8 Fe-d

boa resistecircncia contra a fissuraccedilatildeo a quente OK 6330 19Cr12Ni27Mo

OK 6430 19Cr13Ni4Mo

OK 6933 20Cr25Ni45Mo sem ferrita

OK 6745 19Cr9Ni7Mn

OK 6773

OK 6774

23Cr12Ni03Mo

23Cr12Ni26Mo alto teor de ferrita (12-18 Fe-d)

oacutetima resistecircncia contra trincas de solidificaccedilatildeo OK 6775 23Cr12Ni02Mo

Tabela II - Teor de ferrita ( Fe-d) do metal de solda depositado de eletroshydos inoxidaacuteveis OK

5

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Caacutelculo de ferrita ndash o diagrama de De Long

Os teores de ferrita e de martensita em accedilos inoxidaacuteveis e depoacutesitos de solda dependem de suas respectivas composiccedilotildees quiacutemicas O caacutelculo dos teores de ferrita e de martensita eacute feito num diagrama de constituiccedilatildeo chamado Schaeffler-De Long Ele foi originalmente consshytruiacutedo por Schaeffler para o caacutelculo de ferrita em accedilos inoxidaacuteveis lashyminados e forjados Foi revisado por De Long para adequaacute-lo ao caacutelshyculo do teor de ferrita em depoacutesitos de solda mas eacute usado tambeacutem para o caacutelculo do teor de ferrita em accedilos inoxidaacuteveis laminados e forshyjados Posteriormente comeccedilou tambeacutem a ser aplicado aos accedilos inoshyxidaacuteveis tratados termicamente De Long modificou o diagrama inclushyindo o nitrogecircnio no conceito do niacutequel equivalente

Esse diagrama natildeo eacute adequado para soldas tratadas termicamente nem para a zona termicamente afetada do metal de base

No diagrama de De Long (veja a Figura 1) o niacutequel equivalente no eishyxo vertical do diagrama consiste de elementos formadores de austenishyta O carbono e o nitrogecircnio recebem um multiplicador de 30 o que significa que eles atuam 30 vezes mais fortemente do que o niacutequel como formador de austenita enquanto que o manganecircs tem um mulshytiplicador de 05 O cromo equivalente no eixo horizontal do diagrama consiste de elementos formadores de ferrita

Definiccedilotildees

A porcentagem de ferrita representa a massa percentual dos microshyconstituintes ferro-magneacuteticos no metal de solda inoxidaacutevel austeniacutetishyco

O nuacutemero de ferrita (FN) eacute um valor padronizado para o teor de ferrita de um metal de solda inoxidaacutevel austeniacutetico em conformidade com a especificaccedilatildeo AWS A42

6

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Figura 1 - Diagrama de De Long - diagrama de constituiccedilatildeo modificado pashyra metais de solda de accedilo inoxidaacutevel

Efeitos das condiccedilotildees de soldagem no teor de ferrita

O modo como se deposita o metal de solda de accedilo inoxidaacutevel austeniacuteshytico pode alterar o teor de ferrita que eacute modificado por variaccedilotildees nas taxas de resfriamento do metal de solda no comprimento do arco e no grau de diluiccedilatildeo com o metal de base Variaccedilotildees do nitrogecircnio e do cromo podem influenciar significativamente o teor de ferrita Soldar com um arco longo faz aumentar a captura de nitrogecircnio do ar faz reduzir o teor de cromo e por sua vez tambeacutem o teor de ferrita A inshyfluecircncia do comprimento do arco ao se soldar com um eletrodo rutiacutelico AWS E316L de 25 mm de diacircmetro eacute ilustrada na Figura 2 O nitroshygecircnio eacute um formador de austenita eficaz apresentando-se com um multiplicador 30 no diagrama de De Long

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Figura 2 - Influecircncia da tensatildeo de soldagem e do comprimento do arco nos teores de nitrogecircnio e de ferrita do metal depositado de um eleshy

trodo inoxidaacutevel rutiacutelico 18Cr12Ni25Mo AWS E316L ˘25 mm

Influecircncia do teor de carbono na resistecircncia agrave corrosatildeo

Um baixo teor de carbono eacute importante para uma boa resistecircncia agrave corrosatildeo de um depoacutesito de solda inoxidaacutevel A maioria das especifishycaccedilotildees para os accedilos inoxidaacuteveis de melhor qualidade estabelece um teor de carbono maacuteximo de 0030 A maioria dos eletrodos OK de classificaccedilatildeo E308L E316L e E317L possui normalmente um teor de carbono um pouco mais baixo que esse limite ficando normalmente mais do que 001 abaixo do maacuteximo de 004 de carbono especifishycado para esses eletrodos A influecircncia do teor de carbono na resisshytecircncia agrave corrosatildeo de um metal de solda de classificaccedilatildeo E308L (18Cr10Ni) aparece na Figura 3

8

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Figura 3 - Influecircncia do teor de carbono na resistecircncia agrave corrosatildeo de um metal de solda E308L (18Cr10Ni)

Criteacuterio ataques corrosivos a profundidades inferiores a 002 mm apoacutes sensitizaccedilatildeo por recozimento seguida de imersatildeo em soluccedilatildeo de Strauss (10 CuSO4 em 10 H2SO4) em ebulishyccedilatildeo

Nota uma reduccedilatildeo do teor de carbono de 0039 para 0023 tem influecircncia consideraacutevel na resistecircncia agrave corrosatildeo enquanto a influecircncia da reduccedilatildeo de 0023 para 0016 eacute menos acenshytuada

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Armazenagem de eletrodos inoxidaacuteveis em embalagens abertas

Todos os tipos de eletrodos inoxidaacuteveis tecircm que ser cuidadosamente protegidos contra a umidade principalmente apoacutes a abertura do pacoshyte

Em climas uacutemidos os eletrodos devem ser preferencialmente retirashydos dos pacotes de plaacutestico e armazenados em uma estufa eleacutetrica

na faixa de temperatura 125-150C

As embalagens abertas contendo eletrodos secos podem ser estocashy

das em estufas eleacutetricas na faixa de temperatura 70-80C

Observe que as embalagens de plaacutestico natildeo devem ser aquecidas a uma temperatura acima de 100C visto que o plaacutestico derrete a uma

temperatura de aproximadamente 120C Nota

Eletrodos que absorveram umidade nunca devem ser colocados em uma es-tufa de manutenccedilatildeo jaacute que eletrodos uacutemidos podem liberar umidade para oushytros eletrodos jaacute secos na estufa

Ressecagem de eletrodos inoxidaacuteveis OK

A Tabela III mostra a faixa de temperatura efetiva e o periacuteodo de temshypo real recomendado para a ressecagem de eletrodos revestidos inoshyxidaacuteveis OK

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Tipo de eletrodo

Temperatura efetiva no pacote de eletrodos

(C)

Tempo real agrave tempeshyratura efetiva

(h)

Inoxidaacuteveis rutiacutelicos 275 plusmn 25 15 plusmn 05

Inoxidaacuteveis baacutesicos 225 plusmn 25 15 plusmn 05

Tabela III - Recomendaccedilotildees de ressecagem de eletrodos inoxidaacuteveis OK

Manutenccedilatildeo de eletrodos inoxidaacuteveis OK

A Tabela IV apresenta a faixa de temperatura efetiva na estufa de manutenccedilatildeo e na estufa portaacutetil (cochicho) recomendadas para os eshyletrodos revestidos inoxidaacuteveis OK

Temperatura efetiva na estufa de manutenccedilatildeo

(C)

Temperatura efetiva no cochicho

(C)

110 plusmn 10 100 plusmn 20

Tabela IV - Recomendaccedilotildees de manutenccedilatildeo de eletrodos inoxidaacuteveis OK

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Soldagem de accedilos inoxidaacuteveis com eletrodos revestidos OK

Requisitos para a fonte de energia

Os accedilos inoxidaacuteveis satildeo normalmente soldados com tensotildees mais baixas do que os accedilos carbono de mesma espessura A soldagem de accedilos inoxidaacuteveis eacute feita na maioria das vezes dentro da faixa de cor-rente 50-100 A A corrente mais elevada empregada em eletrodos de diacircmetro 5 mm eacute de cerca de 200 A e em eletrodos sinteacuteticos de 300 A ateacute 330 A Ao soldar passes de raiz em chanfros para soldagem unilateral e em peccedilas de accedilo inoxidaacutevel de espessuras variando entre 1 mm e 3 mm eacute necessaacuteria uma fonte de soldagem com ajuste precishyso entre 30 A e 125 A para que o soldador possa ter um bom desemshypenho na produccedilatildeo de soldas sem defeito

Corrente alternada (CA) ou corrente contiacutenua (CC)

A maioria das soldas em accedilos inoxidaacuteveis eacute executada com corrente contiacutenua (CC) provavelmente devido agrave possibilidade de um melhor ajuste de fontes de energia em CC Aleacutem do mais os eletrodos inoxishydaacuteveis de formulaccedilatildeo antiga apresentavam melhor desempenho e geshyravam menos respingos com CC do que com CA Atualmente a maioshyria dos eletrodos de accedilo inoxidaacutevel rutiacutelico permite o uso de CA Al-guns eletrodos mostram um desempenho um pouco melhor em CA como por exemplo o eletrodo sinteacutetico OK 6742 De um modo geral os eletrodos inoxidaacuteveis relacionados como soldaacuteveis a uma tensatildeo em vazio na faixa 50-60 V possuem desempenho muito bom em CA

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Faixas de corrente recomendadas para eletrodos inoxidaacuteveis OK

A Tabela V exibe a faixa de corrente de trabalho recomendada para os diversos tipos de eletrodos inoxidaacuteveis OK

Eletrodo Diacircmetro

(mm) Corrente

(A)

alma ligada

16 20 25 32 40 50

35 ndash 50 45 ndash 65 60 ndash 90

80 ndash 125 100 ndash 175 150 ndash 240

sinteacutetico 32 40 50

100 ndash 185 150 ndash 220 180 ndash 320

Tabela V - Recomendaccedilotildees de paracircmetros de soldagem para os eletrodos inoxidaacuteveis OK

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Preparaccedilatildeo de biseacuteis

Os accedilos inoxidaacuteveis satildeo geralmente soldados com a mesma preparashyccedilatildeo de biseacuteis normalmente realizada para os accedilos de baixo carbono

O acircngulo normal do bisel eacute de 30 e o acircngulo do chanfro eacute de 60 A diferenccedila na preparaccedilatildeo estaacute em que chanfros em duplo V satildeo emshypregados jaacute a partir de peccedilas com espessura 12 mm para minimizar o volume de solda e o rechupe enquanto que em accedilos de baixo car-bono chanfros em duplo V natildeo satildeo normalmente empregados em espessuras menores que 15-20 mm

Veja as figuras seguintes com as recomendaccedilotildees de preparaccedilatildeo de chanfros para a soldagem de accedilos inoxidaacuteveis com eletrodos OK

AbEsp

Chanfros recomendados raiz Soldagem(mm)

(mm)

chanfro 1-3 0-2 unilateral

reto

chanfro ambos os2-3 0-2

reto lados

chanfro para reshy dois ou trecircs

1-3 6-10 vestimenshy passes to interno

um ou amshychanfro

3-12 1-3 bos os la-em V

dos

14

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

AbEsp

Chanfros recomendados raiz Soldagem(mm)

(mm)

um ou amshychanfro

12-20 2-25 bos os la-em U

dos

chanfro um ou am-

em U nashygt 12 0-25 bos os lashy

riz biselashydos

do

um ou amshychanfro

3-15 2-25 bos os la-em V

dos

chanfro um ou am-em V asshy 8-25 2-25 bos os lashysimeacutetrico dos

chanfro um ou am-em U asshy gt 12 2-25 bos os lashysimeacutetrico dos

15

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

AbEsp

Chanfros recomendados raiz Soldagem(mm)

(mm)

chanfro em U asshy um ou amshysimeacutetrico gt 12 1-2 bos os lashynariz bise- dos lado

um ou amshychanfro

4-12 1-2 bos os la-em meio V

dos

um ou amshychanfro

gt 12 2-25 bos os la-em J

dos

chanfro em X ou ambos os

12-30 2-3 duplo V lados simeacutetrico

chanfro em duplo ambos os

15-25 2-3 V assimeacuteshy lados trico

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

AbEsp

Chanfros recomendados raiz Soldagem(mm)

(mm)

chanfro ambos os

em duplo gt 30 2-3 lados

U

chanfro ambos os

em K asshy 13-30 2-25 lados

simeacutetrico

chanfro ambos os

em duplo gt 30 2-3 lados

J

Tabela VI - Exemplos de chanfros recomendados

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Soldagem de accedilos inoxidaacuteveis ndash regras gerais e recomendaccedilotildees

A soldagem de passes de raiz e de enchimento em juntas de topo com chanfro em accedilos inoxidaacuteveis eacute realizada da mesma forma que a soldagem de accedilos de baixo carbono poreacutem com algumas exceccedilotildees significativas o aporte teacutermico deve ser o mais baixo possiacutevel principalmente

ao soldar accedilos inoxidaacuteveis que natildeo apresentem teores de carbo-no extra-baixos

um baixo aporte teacutermico minimiza o risco de baixa resistecircncia agrave corrosatildeo na zona termicamente afetada e tambeacutem a distorccedilatildeo causada pelas tensotildees de contraccedilatildeo Um aporte teacutermico excessishyvo causaraacute uma distorccedilatildeo maior no accedilo inoxidaacutevel do que no accedilo de baixo carbono

soldar accedilos inoxidaacuteveis de grande espessura com eletrodos sinshyteacuteticos eacute beneacutefico para a resistecircncia agrave corrosatildeo porque tais eleshytrodos fornecem um aporte teacutermico menor ao metal de base do que eletrodos com alma ligada Aleacutem do mais pelo fato de me-nos passes serem necessaacuterios para preencher chanfros com os eletrodos sinteacuteticos as distorccedilotildees de contraccedilatildeo satildeo menores do que ao soldar com eletrodos de alma ligada

grandes poccedilas de fusatildeo devem que ser evitadas jaacute que elas fashycilmente levam agrave formaccedilatildeo de trincas de solidificaccedilatildeo no metal de solda

o esmerilhamento durante a contra-solda deve ser realizado com muito cuidado porque um pequeno superaquecimento da superfiacuteshycie pode facilmente causar trincas de esmerilhamento

as superfiacutecies goivadas devem ser esmerilhadas para livrar o meshytal da borra resultante da goivagem que pode causar baixa quashylidade da solda

18

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Revestimento com accedilo inoxidaacutevel ndash preparaccedilatildeo de biseacuteis

Como o revestimento com accedilo inoxidaacutevel consiste na soldagem de accedilos dissimilares e cada um desses materiais deve ser soldado com um eletrodo similar satildeo normalmente necessaacuterios chanfros com geshyometria especial O accedilo empregado como substrato eacute normalmente soldado primeiro e o projeto da junta deve garantir que nenhum passhyse de solda de accedilo carbono penetre no revestimento A soldagem do substrato pode ser executada de forma unilateral ou por ambos os la-dos dependendo das condiccedilotildees Juntas do substrato com acesso por ambos os lados devem preferencialmente ser em duplo U assimeacutetrico ou duplo V assimeacutetrico com a parte menor do chanfro localizada no lado revestido para limitar a largura da solda inoxidaacutevel Veja a seguir uma tabela com algumas figuras contendo exemplos de chanfros coshymumente usados e tambeacutem algumas sequumlecircncias de soldagem

AbEsp Solda-

Chanfros recomendados raiz(mm) gem

(mm)

chanfro em V

veja a noshy10-16 0-2

ta abaixo

O nariz deve ser espesso o suficiente para evitar a fusatildeo do revestimento inoxidaacutevel com os eletrodos de accedilo carbono ou de accedilo baixa liga Devem ser empregados eleshy

trodos de baixo hidrogecircnio (H2O total pound030) no lado menos ligado

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

AbEsp Solda-

Chanfros recomendados raiz(mm) gem

(mm)

veja as notas ashybaixo

lado revestido preparado para a soldagem esmerilhar na contra-solda o suficiente para abrir espaccedilo para duas camadas de accedilo inoxidaacutevel

o passe de selagem deve ser aplicado com um eletrodo 2312 ou 23122 (OK 6775 ou OK 6774) o revestimento deve ser soldado com um eletrodo de accedilo inoxidaacutevel similar

chanfro em V

veja ascom o

10-16 0-2 notas ashyoutro

cimalado usinado

veja as notas ashy

chanfro cima e a

em U nota abaishyxo

lado revestido preparado para soldagem por goivagem esmerilhamento ou fresamenshyto

20

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

AbEsp Solda-

Chanfros recomendados raiz(mm) gem

(mm)

Chanfro assimeacuteshytrico em dushyplo V

20-40 2-3 veja a noshyta abaixo

recomendado o primeiro passe de cada lado com eletrodo revestido pode ser emshypregado o arco submerso para a maior parte da contra-solda o lado do revestimento pode ser acabado em primeiro lugar se o revestimento for de um accedilo do tipo ELC 304L ou 316L

chanfro assimeacuteshy

veja a noshytrico Dagger 35 0-3

ta acimaem dushyplo U

veja aschanfro

10-16 notas a-em V

baixo

juntas confeccionadas completamente do lado do accedilo carbono

o accedilo do revestimento eacute soldado com um eletrodo similar o metal de base deve ser soldado preferencialmente com os eletrodos OK 6773 OK 6774 ou OK 6775 eacute reshycomendado soldar com cordotildees filetados para minimizar a diluiccedilatildeo do metal de base

21

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

AbEsp Solda-

Chanfros recomendados raiz(mm) gem

(mm)

chanfro em V veja as em acircnshy gt 15 notas ashygulo cima duplo

Tabela VII - Exemplos de preparaccedilatildeo de biseacuteis em accedilos revestidos

22

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Soldando accedilos inoxidaacuteveis a outros tipos de accedilos

Todos os accedilos inoxidaacuteveis podem ser soldados a outros tipos de accedilos de boa soldabilidade empregando-se eletrodos inoxidaacuteveis de alta liga como o OK 6715 e OK 6716 (25Cr20Ni) OK 6761 OK 6773 e OK 6775 (23Cr12Ni) OK 6774 (23Cr12Ni2Mo) OK 6881 e OK 6884 (29Cr9Ni) e eletrodos similares de maiores teores de eleshymentos de liga do que os tipos E304 18Cr8Ni ou 19Cr9Ni

Dois procedimentos diferentes satildeo empregados a teacutecnica de almofadamento ou amanteigamento (buttering) a soldagem completa com eletrodos de alta liga

A teacutecnica de almofadamento eacute um meacutetodo que emprega os eletrodos de menor custo poreacutem atualmente a maioria das juntas dissimilares entre accedilos inoxidaacuteveis e outros accedilos eacute soldada com eletrodos inoxishydaacuteveis de alta liga Cordotildees de solda filetados satildeo recomendados pashyra minimizar a diluiccedilatildeo do metal de base no metal de solda principal-mente onde o depoacutesito eacute feito na transiccedilatildeo com o accedilo de menor teor de liga

Soldas entre um accedilo inoxidaacutevel e um accedilo ao cromo-molibdecircnio

resistente agrave fluecircncia para trabalho acima de 200C devem ser prefeshyrencialmente realizadas com um eletrodo agrave base de niacutequel como por exemplo o OK 9226 para evitar a migraccedilatildeo de carbono do accedilo resisshytente agrave fluecircncia para o material austeniacutetico porque esse processo no accedilo Cr-Mo diminui sua resistecircncia agrave fluecircncia O uso de eletrodo agrave bashyse de niacutequel tambeacutem minimiza os problemas da dilataccedilatildeo teacutermica de materiais dissimilares

23

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Procedimentos de soldagem de accedilos inoxidaacuteveis com accedilos de baixa liga revestidos com accedilo inoxidaacutevel

A teacutecnica do almofadamento

Soldagem de accedilos inoxidaacuteveis com accedilos de baixa liga revestidos com accedilo inoshyxidaacutevel

soldar com cordotildees filetados e preferencialmente com eletrodos inoxidaacuteveis de alta liga como segunda opccedilatildeo utilizar eletrodos inoxidaacuteveis austeniacuteticos

1 OK 6773 OK 6774 OK 6775

2 OK 6715 OK 6716 OK 6745 OK 6884

3 OK 6330

24

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Soldagem de accedilos inoxidaacuteveis com accedilos resistentes agrave fluecircncia

soldar com cordotildees filetados com eletrodos inoxidaacuteveis de alta liga preferencialmente agrave base de niacutequel como segunda opccedilatildeo utilizar eletrodos de accedilo inoxidaacutevel

1 OK 9226

2 OK 6773 OK 6774 OK 6775

3 OK 6330

Nota Nunca use eletrodos de baixa liga ou de accedilo de baixo carbono para as trecircs junshytas acima A soldagem pode ser feita agrave temperatura ambiente Nenhum preacuteshyaquecimento eacute necessaacuterio ao soldar o accedilo resistente agrave fluecircncia com os eletrodos lisshytados acima

Tabela VIII - Procedimentos de soldagem de accedilo inoxidaacutevel com accedilos de baishyxa liga revestidos com accedilo inoxidaacutevel

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Regras e procedimentos para a soldagem de accedilos com revestimento inoxidaacutevel

O accedilo do substrato deve ser soldado de preferecircncia com eletroshydos de baixo hidrogecircnio bem secos com um teor total de aacutegua no revestimento sem exceder 030 Isto eacute muito importante para os passes proacuteximos ao revestimento Se o teor de aacutegua for maior talvez seja necessaacuterio um preacute-aquecimento e um aumento na temperatura entre passes em cerca de 100C para evitar trincas induzidas pelo hidrogecircnio na zona mais diluiacuteda do primeiro passe com o eletrodo inoxidaacutevel

O revestimento de accedilo inoxidaacutevel natildeo pode ser fundido com eleshytrodos de accedilo de baixa liga ou de baixo carbono

Se a preparaccedilatildeo do chanfro do lado revestido for realizada por goivagem com eletrodo de carvatildeo as superfiacutecies do chanfro deshyvem ser esmerilhadas para remover a borra que pode prejudicar a qualidade da solda

O passe de transiccedilatildeo no lado revestido deve ser soldado de preshyferecircncia com um eletrodo 23Cr12Ni ou 23Cr12Ni2Mo como o OK 6775 ou OK 6774

O revestimento deve ser soldado com eletrodos similares ao meshytal de base Use eletrodos de diacircmetro 25 mm ou 32 mm e aplishyque a teacutecnica de cordotildees filetados dirigindo o arco eleacutetrico para o cordatildeo anteriormente depositado e onde for possiacutevel minimize a diluiccedilatildeo da solda mantendo o arco na poccedila de fusatildeo agrave medida que se avanccedila com a solda

Atenccedilatildeo agraves observaccedilotildees localizadas no item Revestimento com accedilo inoxidaacutevel ndash preparaccedilatildeo de biseacuteis na paacutegina 19 sobre a preparaccedilatildeo recomendada para os biseacuteis

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Procedimentos de soldagem de accedilos com revestimento inoxidaacutevel a accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos

AbEsp Soldashy

raiz(mm) gem

(mm)

veja as ateacute

0-3 notas ashy10

baixo

o almofadamento claacutessico entre uma chapa revestida e uma chapa de accedilo inoxidaacutevel

o bisel da chapa revestida eacute almofadado com os eletrodos OK 6773 OK 6774 OK 6775 OK 6715 OU OK 6716

chanfro em V

veja as todas 0-3 notas ashy

baixo

a junta de topo mais empregada entre uma chapa revestida e uma chapa de accedilo inoshyxidaacutevel para todos os tipos de chanfro

a junta eacute soldada com cordotildees filetados empregando os eletrodos OK 6773 OK 6774 ou OK 6775

todos os tipos de chanfro

Tabela IX - Procedimentos de soldagem de accedilos com revestimento inoxidaacuteshyvel a accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos

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Tratamentos poacutes-soldagem de accedilos inoxidaacuteveis

A superfiacutecie da chapa adjacente agrave solda normalmente se oxida em uma largura de aproximadamente 5 mm Por sua vez o oacutexido reduz a resistecircncia agrave corrosatildeo do material Este fato natildeo traz grandes prejuiacuteshyzos para seu uso em ambientes agressivos onde a corrosatildeo paacutera apoacutes uma fina camada superficial ser atacada

O poacutes-tratamento eacute necessaacuterio quando a resistecircncia agrave corrosatildeo nas aacutereas adjacentes agrave junta tem que ser a maacutexima possiacutevel Este tratashymento pode ser de limpeza mecacircnica ou quiacutemica ou uma combinaccedilatildeo de ambas Veja a seguir um resumo dos procedimentos mais simples de poacutes-tratamento de soldas inoxidaacuteveis

Limpeza mecacircnica

A limpeza mecacircnica pode ser realizada atraveacutes de escovas de cerdas de accedilo inoxidaacutevel esmerilhamento jato de granalha

A limpeza com escovas de cerdas de accedilo inoxidaacutevel remove escoacuterias coloraccedilatildeo teacutermica e peliacutecula de oacutexido mas natildeo o material pobre em cromo sob a peliacutecula de oacutexido

As escovas devem ser feitas de cerdas de accedilo inoxidaacutevel e natildeo poshydem ser usadas em materiais que natildeo sejam accedilo inoxidaacutevel para evishytar contaminaccedilotildees Mesmo com essas precauccedilotildees a resistecircncia agrave corrosatildeo natildeo seraacute tatildeo boa quanto num material decapado por aacutecido

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Esmerilhamento

Remove facilmente o oacutexido e a fina camada pobre em cromo Um esmerilhamento mais pesado produz sulcos longitudinais resultando numa menor resistecircncia agrave corrosatildeo Um esmerilhamento mais suave aumenta a resistecircncia agrave corrosatildeo Para maximizar a resistecircncia agrave corshyrosatildeo a superfiacutecie esmerilhada de forma suave deve ser polida ou lavada com aacutecido niacutetrico a 15-20

Limpeza com jato de granalha

Eacute um meacutetodo de limpeza eficaz e deve ser feito com granalha de accedilo inoxidaacutevel com resistecircncia agrave corrosatildeo igual agrave do metal a ser limpo O jateamento com granalha pode encruar a superfiacutecie o suficiente para reduzir a ductilidade e deve ser realizado com cuidado

Limpeza quiacutemica

Quando eacute necessaacuterio maximizar a resistecircncia agrave corrosatildeo a aacuterea esshycovada deve ser lavada com aacutecido niacutetrico a 15-20 seguida de lava-gem com aacutegua A lavagem por aacutecido niacutetrico remove a contaminaccedilatildeo apassiva a superfiacutecie e aumenta a resistecircncia agrave corrosatildeo

Limpeza mecacircnica ou preacute-limpeza

Possibilita o uso de soluccedilotildees de decapagem mais suaves minimizanshydo os riscos de seguranccedila e problemas de poluiccedilatildeo ambiental A limshypeza mecacircnica eacute portanto frequumlentemente usada como uma prepashyraccedilatildeo para a decapagem aacutecida e pode reduzir o custo total de limpeshyza diminuindo o tempo de decapagem e possibilitando medidas de seguranccedila menos rigorosas

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Accedilos inoxidaacuteveis resistentes ao calor

Caracteriacutesticas dos accedilos inoxidaacuteveis

Para tornar o ferro inoxidaacutevel ele eacute ligado ao cromo com um teor miacuteshynimo de 12 A maioria dos accedilos inoxidaacuteveis conteacutem de 16 a 20 de cromo Uns poucos graus especiais contecircm ateacute cerca de 35 de cromo poreacutem teores de cromo acima de 30 satildeo incomuns

Quanto maior o teor de cromo maior a resistecircncia agrave corrosatildeo O croshymo tambeacutem aumenta a resistecircncia ao calor principalmente a resisshytecircncia agrave formaccedilatildeo de carepa Um alto teor de cromo resulta numa alta temperatura de formaccedilatildeo de carepa

O accedilo inoxidaacutevel mais usado conteacutem 17-20 de cromo e 9-14 de niacutequel O niacutequel aumenta a conformabilidade a soldabilidade e a reshysistecircncia agrave corrosatildeo Quando o teor de niacutequel alcanccedila ou ultrapassa a metade do teor de cromo o accedilo torna-se austeniacutetico e natildeoshymagneacutetico

Designaccedilatildeo

A designaccedilatildeo dos teores de cromo de niacutequel e de molibdecircnio eacute geshyralmente feita com um ponto ou uma barra entre os diacutegitos percentushyais Exemplo 19123 significa que um accedilo ou material de cordatildeo conshyteacutem 19 de cromo 12 de niacutequel e 3 de molibdecircnio

Agrupamento dos accedilos inoxidaacuteveis

Os accedilos inoxidaacuteveis podem ser agrupados com relaccedilatildeo agrave composiccedilatildeo

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

microestrutura

Nesse informativo os accedilos estatildeo agrupados e especificados apoacutes a composiccedilatildeo quiacutemica com referecircncia agrave microestrutura de cada tipo de liga (de accedilo) Para cada tipo de accedilo informaccedilotildees sobre sua soldabilishydade e recomendaccedilotildees de soldagem satildeo fornecidas Para os tipos mais comuns informaccedilotildees raacutepidas tambeacutem satildeo fornecidas sobre a influecircncia dos elementos na resistecircncia agrave corrosatildeo e nas propriedashydes mecacircnicas

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Accedilos inoxidaacuteveis ao cromo

Os accedilos inoxidaacuteveis ao cromo satildeo ferro-magneacuteticos

Sua microestrutura pode ser martensiacutetica ferriacutetica ou ferriacutetico-martensiacutetica

Accedilos inoxidaacuteveis martensiacuteticos ao cromo

Esses accedilos contecircm de 12 a 20 de cromo e 015 de carbono Eles satildeo fortemente temperaacuteveis

Exemplos Cr = 12 - 14 C = 018 - 025

Cr = 17 Ni = 2 C = 017 - 025

Accedilos inoxidaacuteveis ao cromo com teor de carbono maior do que 025

natildeo devem ser soldados

Accedilos inoxidaacuteveis ferriacuteticos ao cromo

Esses accedilos natildeo satildeo temperaacuteveis Eles contecircm normalmente

13-14 de cromo e pound 008 de carbono ou

16-18 de cromo e pound 010 de carbono ou

24-28 de cromo e pound 025 de carbono

Accedilos com 17-18 de cromo 2-25 de molibdecircnio 02-08 de titacircshynio e 0025 de carbono e um teor muito baixo de elementos interstishyciais como o carbono e o nitrogecircnio (ELI = extra-low interstitials) poshydem ser mais bem agrupados no item seguinte

Accedilos inoxidaacuteveis ferriacuteticos natildeo satildeo sensiacuteveis agrave corrosatildeo sob tensatildeo

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Accedilos inoxidaacuteveis ferriacutetico-martensiacuteticos ao cromo

Esses accedilos contecircm 12-14 de cromo e de 009-015 de carbono Em algumas especificaccedilotildees esses accedilos satildeo classificados como marshytensiacuteticos

Soldabilidade

Os accedilos inoxidaacuteveis ao cromo possuem soldabilidade limitada e reshyquerem maior atenccedilatildeo e cuidado com seu comportamento quando se busca uma junta de qualidade satisfatoacuteria

A temperabilidade dos accedilos com cromo na faixa 12-14 aumenta rashypidamente na mesma razatildeo que o teor de carbono Um aumento no carbono de 001 na faixa 005-015 aumenta a dureza do accedilo em ateacute 10-12 HB

Soldagem de accedilos inoxidaacuteveis martensiacuteticos ao cromo

Para se soldar com sucesso accedilos inoxidaacuteveis martensiacuteticos com eleshytrodos cujo metal depositado seja correspondente ao metal de base

(OK 6815) eacute necessaacuterio um preacute-aquecimento de 250C a 350C que deve ser mantido durante a soldagem A regiatildeo de soldagem deve soshy

frer aliacutevio de tensotildees entre 650-850C imediatamente apoacutes a soldashy

gem Atenccedilatildeo Se a junta soldada for resfriada abaixo de 150C anshytes de ser colocada no forno haacute grande risco de se formarem trincas na solda

Por isso os accedilos inoxidaacuteveis martensiacuteticos satildeo geralmente soldados com eletrodos austeniacuteticos 19Cr12Ni3Mo do tipo AWS E316 como o OK 6330

Ao escolher um eletrodo desse tipo elimina-se a necessidade de aliacuteshyvio de tensotildees imediatamente apoacutes a soldagem Em alguns casos a necessidade de aliacutevio de tensotildees eacute completamente eliminada quando

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

satildeo empregados eletrodos do tipo 19Cr12Ni3Mo

Soldagem de accedilos inoxidaacuteveis ferriacutetico-martensiacuteticos ao cromo

Esses accedilos devem ser preferencialmente soldados com os mesmos tipos de eletrodos e com as mesmas temperaturas de preacuteshyaquecimento e poacutes-aquecimento utilizadas nos accedilos inoxidaacuteveis marshytensiacuteticos

Soldagem de accedilos inoxidaacuteveis ferriacuteticos ao cromo

Os accedilos inoxidaacuteveis ferriacuteticos tornam-se fraacutegeis na regiatildeo superaqueshycida da zona termicamente afetada adjacente agrave solda Por esta razatildeo os accedilos inoxidaacuteveis ferriacuteticos satildeo normalmente soldados com eletroshydos austeniacuteticos tipo 19Cr9Ni (E308) ou 19Cr12Ni3Mo (E316) OK 6130 e OK 6330 respectivamente Um preacute-aquecimento de

150-200C pode ser necessaacuterio para minimizar a ocorrecircncia de fissushyraccedilotildees principalmente ao soldar com eletrodos inoxidaacuteveis ferriacuteticos

Uma exceccedilatildeo ocorre quando a solda se expotildee ao gaacutes sulfiacutedrico (H2S) a uma temperatura alta Em tais casos o metal de solda natildeo deve conter niacutequel Entretanto o eletrodo OK 6860 que deposita um metal de solda contendo cerca de 26 de cromo 5 de niacutequel e 1 de molibdecircnio eacute muito bom tambeacutem em atmosferas sulfurosas a alta temperatura

O accedilo inoxidaacutevel ferriacutetico ELI padratildeo americano ASTM A268 (similar ao padratildeo sueco SS 2326) que conteacutem 19 de cromo e 2 de moshylibdecircnio resiste muito bem agrave corrosatildeo sob tensatildeo enquanto o accedilo inoxidaacutevel austeniacutetico possui uma resistecircncia muito limitada Esses accedilos inoxidaacuteveis ferriacuteticos apresentam tambeacutem uma boa resistecircncia agrave corrosatildeo localizada em soluccedilotildees salinas e satildeo pelo menos tatildeo bons

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quanto os accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos mais usados nos aacutecidos coshymuns ELI significa Extra Low Interstitials o que na verdade significa que os teores de carbono e de nitrogecircnio satildeo extremamente baixos Os accedilos ELI ferriacuteticos satildeo preferencialmente soldados com eletrodos 23Cr12Ni2Mo de baixiacutessimo carbono (E309MoL) OK 6774 ou equishyvalente

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Accedilos inoxidaacuteveis ao cromo-niacutequel

A maioria dos accedilos inoxidaacuteveis ao cromo-niacutequel eacute austeniacutetica mas tambeacutem austeno-ferriacuteticos (duplex) como 25Cr5Ni e 25Cr5Ni15Mo e austeno-martensiacuteticos contendo 13-16 de cromo e 5-6 de niacutequel Os accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos podem ser totalmente austeniacuteticos ou conter uma pequena porcentagem de ferrita

O niacutequel aumenta a ductilidade e no caso dos tipos de ligas mais alshytas tambeacutem a resistecircncia agrave corrosatildeo Os accedilos inoxidaacuteveis austeniacutetishycos que contecircm 25 de niacutequel possuem uma boa resistecircncia agrave corroshysatildeo sob tensatildeo Os accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos natildeo satildeo magneacuteticos nem temperaacuteveis termicamente Desta forma as zonas termicamente afetadas desses accedilos natildeo endurecem

A resistecircncia agrave corrosatildeo dos accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos natildeo deshypende soacute dos teores de cromo e niacutequel mas tambeacutem fortemente do teor de carbono A maacutexima resistecircncia agrave corrosatildeo eacute alcanccedilada quanshydo o teor de carbono natildeo ultrapassa cerca de 002 Na maioria dos padrotildees de accedilo inoxidaacutevel ELC (extra-low carbon) mdash accedilos de baixiacutesshysimo carbono mdash o teor de carbono fica limitado ao maacuteximo de 0030 Se o teor de carbono natildeo for baixo o suficiente precipitamshyse carbonetos contendo 60-70 de cromo na zona termicamente afeshytada de uma solda onde o material foi aquecido a temperaturas na

faixa 450-900C A temperatura mais criacutetica fica na faixa 500-800C (ateacute aproximadamente 5 mm da linha de fusatildeo) Por causa desta forshymaccedilatildeo de carbonetos de cromo ocorre uma diminuiccedilatildeo local de croshymo o que reduz enormemente a resistecircncia agrave corrosatildeo das aacutereas sushyjeitas ao ambiente corrosivo O limite de 005 de carbono evita sob quase todas as condiccedilotildees de soldagem que a zona termicamente ashyfetada fique sensitizada principalmente em seccedilotildees de menor espesshysura Para soldas que devem sofrer aliacutevio de tensotildees eacute necessaacuterio

empregar accedilos de baixiacutessimo carbono (grau ELC C pound 0030)

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Estabilizaccedilatildeo do carbono

A precipitaccedilatildeo de carbonetos de cromo na zona termicamente afetada pode ser evitada combinando-se preferencialmente o carbono com o nioacutebio (AISI 347) ou com o titacircnio (AISI 321) Os accedilos inoxidaacuteveis esshytabilizados ao nioacutebio e ao titacircnio satildeo contudo ligeiramente inferiores aos accedilos inoxidaacuteveis grau ELC com relaccedilatildeo agrave garantia contra fissurashyccedilatildeo durante a soldagem e apoacutes exposiccedilatildeo a certos meios corrosivos

Influecircncia do nitrogecircnio

Accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos ao nitrogecircnio apresentam cerca de 70 Nmm2 a mais de escoamento e 100 Nmm2 a mais de resistecircncia agrave traccedilatildeo quando comparados agraves composiccedilotildees quiacutemicas corresponshydentes mais proacuteximas sem nitrogecircnio Os accedilos inoxidaacuteveis ao nitroshygecircnio tecircm soldabilidade similar aos accedilos sem adiccedilatildeo de nitrogecircnio e satildeo como estes soldados com eletrodos correspondentes ao materishyal base OK 6130 OK 6330 OK 6430 ou OK 6463

Adiccedilotildees de molibdecircnio

Accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos ao molibdecircnio tecircm uma resistecircncia agrave corrosatildeo maior a certos aacutecidos do que os accedilos inoxidaacuteveis corresshypondentes mais proacuteximos sem molibdecircnio Como regra geral quanto maior o teor de molibdecircnio melhor seraacute a resistecircncia ao ataque dos aacutecidos exceto quando da exposiccedilatildeo aos meios corrosivos fortemente oxidantes como o aacutecido niacutetrico a quente

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Accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos (sem ferrita) ao cromoshyniacutequel-molibdecircnio-cobre

Um accedilo inoxidaacutevel austeniacutetico muito interessante eacute o accedilo ELC 20Cr25Ni45Mo17Cu (ASTM B-625) SS 2562 UHB 904L Sandshyvik 2RK65 usado em grande escala quando os accedilos AISI 316L e 317L satildeo insuficientes principalmente em induacutestrias que produzem aacutecido aceacutetico aacutecido sulfuacuterico aacutecido tartaacuterico e cloreto de vinil cujo eletrodo correspondente eacute o OK 6933

Recomendaccedilotildees para a soldagem de accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos

Os accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos satildeo faacuteceis de soldar com todos os meacutetodos de soldagem comuns contanto que as regras abaixo sejam seguidas evite grandes poccedilas de fusatildeo principalmente quando estiver solshy

dando accedilo totalmente austeniacutetico visto que tais poccedilas podem fashycilmente causar trincas de solidificaccedilatildeo na solda

Restrinja o aporte teacutermico ao material base em parte para minishymizar o rechupe e a distorccedilatildeo e tambeacutem para minimizar a redushyccedilatildeo da resistecircncia agrave corrosatildeo por sensitizaccedilatildeo Isto eacute especial-mente importante quando o teor de carbono do accedilo for maior do que 003

Accedilos inoxidaacuteveis austeno-ferriacuteticos (duplex)

Os accedilos inoxidaacuteveis duplex tornaram-se uma importante alternativa aos accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos As propriedades que mais despershytam o interesse satildeo a combinaccedilatildeo de alta resistecircncia mecacircnica boa resistecircncia agrave corrosatildeo e um niacutevel razoaacutevel de preccedilo O nuacutemero de ashy

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

plicaccedilotildees para accedilos inoxidaacuteveis duplex continua crescendo Eles esshytatildeo sendo usados em aplicaccedilotildees offshore e pelas induacutestrias naval e petroquiacutemica por exemplo

Eles satildeo conhecidos como accedilos inoxidaacuteveis austeno-ferriacuteticos (daiacute o nome duplex de duas fases) Tipicamente os accedilos inoxidaacuteveis dushyplex possuem uma microestrutura consistindo de aproximadamente 50 de ferrita e 50 de austenita Em termos simplificados a ferrita eacute a fase responsaacutevel pela alta resistecircncia mecacircnica a austenita pela boa tenacidade e as duas fases combinadas datildeo aos accedilos inoxidaacuteshyveis duplex sua atraente resistecircncia agrave corrosatildeo

Os elementos mais importantes dos accedilos inoxidaacuteveis duplex satildeo o cromo o niacutequel o molibdecircnio e o nitrogecircnio O tipo original AISI 329 (padratildeo sueco SS 2324) conteacutem no maacuteximo 010 de carbono 24-27 de cromo 45-6 de niacutequel e 13-18 de molibdecircnio O accedilo duplex 25Cr5Ni12Mo comparado ao accedilo inoxidaacutevel austeniacutetico tem uma resistecircncia melhor aos ataques sulfuacutericos a altas temperaturas e uma boa resistecircncia agrave fissuraccedilatildeo por corrosatildeo sob tensatildeo (SCC = sshytress corrosion cracking)

Atualmente existe uma gama de diferentes versotildees de accedilos inoxidaacuteshyveis duplex disponiacuteveis no mercado O tipo mais comum no presente eacute o 22Cr5Ni3Mo015N (WNr 14462 UNS S31803) que eacute empregashydo em uma larga faixa de aplicaccedilotildees O eletrodo OK 6750 foi especishyalmente desenvolvido para a soldagem desses accedilos

Foram tambeacutem introduzidos no mercado accedilos dessa categoria com maiores teores de elementos de liga intitulados accedilos inoxidaacuteveis sushyper-duplex O accedilo inoxidaacutevel super-duplex grau 25Cr7Ni4Mo025N (UNS S32750) eacute um exemplo dessa categoria Esses accedilos satildeo deshysenvolvidos para aplicaccedilotildees onde eacute necessaacuteria uma ainda maior reshysistecircncia agrave corrosatildeo ou maior resistecircncia mecacircnica

O accedilo inoxidaacutevel duplex eacute magneacutetico (o teor de niacutequel eacute apenas frac14 do teor de cromo) e natildeo temperaacutevel Natildeo haacute assim nenhuma regiatildeo enshydurecida adjacente agrave solda Um pouco de fragilizaccedilatildeo ocorre na zona

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

termicamente afetada aleacutem de uma reduccedilatildeo da resistecircncia agrave corroshysatildeo Sob condiccedilotildees de altas tensotildees ou condiccedilotildees quiacutemicas agressishyvas recomenda-se um tratamento teacutermico de recozimento para solushy

bilizaccedilatildeo a partir de 980C apoacutes a soldagem Por causa da alta temshy

peratura de formaccedilatildeo de carepa ao ar em torno de 1070C ele eacute ushysado como um accedilo para construccedilatildeo resistente ao calor Nas condishyccedilotildees como soldado e solubilizado sua resistecircncia agrave corrosatildeo eacute proacuteshyxima agrave do AISI 316 Por causa da fragilizaccedilatildeo e da reduccedilatildeo da resisshytecircncia agrave corrosatildeo na zona termicamente afetada sua soldabilidade natildeo pode ser avaliada como sendo tatildeo boa quanto a dos accedilos inoxishydaacuteveis austeniacuteticos

Pontos fortes alta resistecircncia mecacircnica e boa tenacidade boa resistecircncia agrave corrosatildeo generalizada boa resistecircncia agrave corrosatildeo localizada (pitting) insensiacutevel agrave fissuraccedilatildeo por corrosatildeo sob tensatildeo

Pontos fracos natildeo deve ser utilizado sob temperaturas de trabalho maiores que

300C Acima dessa temperatura pode ocorrer a fragilizaccedilatildeo

475C ou a fragilizaccedilatildeo por fase sigma

Todos os processos convencionais podem ser utilizados na soldagem dos accedilos inoxidaacuteveis duplex desde que sejam empregados procedishymentos e consumiacuteveis adequados No entanto processos de soldashygem de baixa energia como plasma e laser devem ser aplicados com cautela sendo recomendado normalmente um tratamento teacutermico apoacutes a soldagem O processo de soldagem TIG (GTAW) eacute geralmente recomendado para os passes de raiz em soldagem unilateral

Balanccedilo ferritaaustenita das soldas

O balanccedilo de fases do metal de solda e da zona termicamente afetashyda (ZTA) eacute vital para se obter boas propriedades nas soldas de accedilos inoxidaacuteveis duplex Teores excessivamente altos de ferrita causam fragilidade enquanto a ausecircncia dessa fase causa perda de resistecircnshy

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

cia agrave fissuraccedilatildeo por corrosatildeo sob tensatildeo Teores oacutetimos de ferrita fishycam normalmente na faixa FN 30-70

O balanccedilo de fases depende do tratamento teacutermico e da composiccedilatildeo quiacutemica O aporte teacutermico (heat input) a temperatura entrepasses e a composiccedilatildeo quiacutemica do metal de adiccedilatildeo portanto possuem um efeito decisivo na obtenccedilatildeo de uma ZTA e de um metal de solda iacutentegros Altos aportes teacutermicos e temperaturas entrepasses durante o processhyso de soldagem significam tambeacutem baixas taxas de resfriamento e vice-versa taxas de resfriamento muito altas resultam num teor de ferrita

muito alto e numa baixa tenacidade taxas de resfriamento muito baixas podem resultar na formaccedilatildeo

de fases fraacutegeis durante o resfriamento

Figura 4 - Seccedilatildeo transversal (20X) de uma solda em accedilo inoxidaacutevel duplex ZERON 100 soldado com o eletrodo OK 6853 O metal de solda estaacute agrave esquerda e o metal de base agrave direita A ferrita eacute azul e a austenita eacute branca

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Aporte teacutermico e temperatura entrepasses

As recomendaccedilotildees em geral de aporte teacutermico e temperatura entre-passes para a soldagem de accedilos duplex e super-duplex satildeo 05 - 25 kJmm para accedilos duplex

exemplo WNr 14462 UNS S31803 02 - 15 kJmm para accedilos super-duplex

exemplo UNS S32750 o aporte teacutermico natildeo deve exceder 1 kjmm na soldagem de chashypas finas

a temperatura entrepasses natildeo deve exceder 150C Os accedilos ishynoxidaacuteveis super-duplex satildeo particularmente sensiacuteveis a altos aportes teacutermicos e a altas temperaturas entrepasses

Consumiacuteveis

Normalmente os accedilos inoxidaacuteveis duplex devem ser soldados apeshynas com consumiacuteveis que possuam um teor de niacutequel mais elevado que o do metal de base Um composiccedilatildeo quiacutemica tiacutepica de um conshysumiacutevel desenvolvido para soldar o accedilo inoxidaacutevel duplex 22Cr5Ni3Mo015N (WNr 14462 UNS S31803) eacute portanto o 22Cr9Ni3Mo017N (OK 6750 e OK 6753) O teor mais elevado de niacutequel garante a formaccedilatildeo de uma quantidade suficiente de austenita Tipicamente um teor de ferrita de FN 30-70 pode ser considerado como oacutetimo Entretanto a soldagem sem material de adiccedilatildeo ou a exshycessiva diluiccedilatildeo com o metal de base pode produzir um teor excessishyvo de ferrita e resultar num metal de solda fraacutegil A soldagem sem mashyterial de adiccedilatildeo deve portanto ser evitada a menos que seja execushytado um tratamento teacutermico de recozimento para solubilizaccedilatildeo apoacutes a soldagem

Gases de proteccedilatildeo e de purga

Os gases adequados para a soldagem de accedilos inoxidaacuteveis duplex satildeo TIG Ar ou misturas Ar-He MIG misturas Ar-O2 (1-3) Ar-CO2 (1-3) ou Ar-He-O2

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

FCAW misturas Ar-CO2 (25) ou CO2 puro

Eacute essencial na soldagem de passes de raiz em accedilos inoxidaacuteveis dushyplex um bom gaacutes de proteccedilatildeo Gases de purga adequados satildeo o arshygocircnio (Ar) de alta pureza e misturas contendo nitrogecircnio (N2) e hidroshygecircnio (H2)

Os gases de proteccedilatildeo e de purga possuem um efeito no teor de nitroshygecircnio do metal de solda Esses gases podem conter adiccedilotildees de nitroshygecircnio que podem ser utilizados em aplicaccedilotildees criacuteticas para melhorar a resistecircncia agrave corrosatildeo

Accedilos austeno-martensiacuteticos e austeno-ferriacuteticoshymartensiacuteticos 13-16 de cromo 4-6 de niacutequel

Accedilos desse tipo estatildeo disponiacuteveis haacute mais de vinte anos mas ainda natildeo alcanccedilaram o estaacutegio de accedilos inoxidaacuteveis padronizados

Esses accedilos possuem um baixo teor de carbono (pound 005) um teor de cromo de 13-16 e 4-6 de niacutequel Algumas variaccedilotildees desses accedilos possuem tambeacutem aproximadamente 1 de molibdecircnio Apresentam uma resistecircncia agrave traccedilatildeo maior do que a do accedilo martensiacutetico claacutessico com 13 de cromo e 015-020 de carbono e jaacute praticamente o substituiu na construccedilatildeo de turbinas de aacutegua e grandes estruturas sishymilares nas quais satildeo soldados fundidos Sua soldabilidade pode ser geralmente considerada como boa poreacutem em alguns casos apresenshyta uma soldabilidade limitada

Com eletrodos que depositam um metal de solda de composiccedilatildeo quiacutemica similar agrave do material base tal como o OK 6817 o material pode ser soldado se houver preacute-aquecimento e de preferecircncia se a

regiatildeo soldada for mantida aquecida apoacutes a soldagem (250-260C por 4-6 horas) Revenimento ou aliacutevio de tensotildees a aproximadamente

600C imediatamente apoacutes a soldagem eacute um procedimento seguro

Com eletrodos inoxidaacuteveis austeniacuteticos tais como OK 6335 ou

43

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

OK 6775 obteacutem-se um metal de solda mais resistente e consequumlenshytemente o risco de fissuraccedilatildeo durante o resfriamento eacute menor O preacuteshyaquecimento assim como o aliacutevio de tensotildees pode ser deixado de lado Nem sempre eacute necessaacuterio executar aliacutevio de tensotildees logo apoacutes a soldagem para eliminar o risco de fissuraccedilatildeo Assim quando soldashydos com o OK 6335 ou com o OK 6775 os accedilos inoxidaacuteveis austeshyno-martensiacuteticos apresentam uma soldabilidade muito boa poreacutem com a ressalva de que a baixa resistecircncia agrave traccedilatildeo do seu metal de solda possa ser aprovada

44

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Eletrodos OK

As tabelas seguintes mostram os eletrodos ESAB disponiacuteveis e tamshybeacutem as recomendaccedilotildees para a soldagem de uma gama de materiais incluindo as classificaccedilotildees dos materiais de base em conformidade com as especificaccedilotildees mais utilizadas

METAL DEPOSITADO

ELETRODO OK OBSERVACcedilOtildeESCOMPOSICcedilAtildeO PROPRIEDADES QUIacuteMICA MECAcircNICAS

OK 6130 rutiacutelico E308L-17 E308-17

OK 6184 rutiacutelico E347-17

OK 6330 rutiacutelico E316L-17 E316-17

OK 6334 aacutecido-rutiacutelico E316L-16

C 003 Si 080 Mn 080 Cr 1960 Ni 990 C 003 Si 063 Mn 086 Cr 1930 Ni 935 Mo 020 Nb 044 C 003 Si 070 Mn 070 Cr 1870 Ni 1170 Mo 270

C lt003 Si 070 Mn 070 Cr 1800 Ni 1200 Mo 280

T 560-600 MPa A 38-42

T 600-650 MPa A 31-33

T 550-600 MPa A 33-38

T 600 MPa E 440 MPa A 40 65 J 20C 38 J -120C FN 3-8

FBTS

FBTS

importado

45

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

METAL DEPOSITADO

ELETRODO OK

OK 6335 baacutesico-rutiacutelico E316L-15 E19 12 3 L B 20 +

OK 6380 aacutecido-rutiacutelico E 19 12 3 Nb R 23

COMPOSICcedilAtildeO QUIacuteMICA

C lt004 Si 050 Mn 170 Cr 1850 Ni 1200 Mo 280

C lt003 Si 080 Mn 080 Cr 1800 Ni 1200 Mo 280 Nb 040

PROPRIEDADES MECAcircNICAS

T 580 MPa E 435 MPa A 40 95 J 20C 75 J -60C 60 J -120C 30 J -196C FN 3-8

T 620 MPa E 490 MPa A 35 65 J 20C 50 J -70C

OBSERVACcedilOtildeES

importado

importado

OK 6430 aacutecido-rutiacutelico E317L-16 E 18 13 4 L R 23

C Si Mn Cr Ni Mo

lt003 07 07

1900 1300

370

T 600 MPa E 450 MPa A 40 55 J 20C FN 5-10

importado

OK 6463 baacutesico-rutiacutelico E 18 16 5 L R 26

C Si Mn Cr Ni Mo N

lt004 050 270

1800 170

47 013

T 640 MPa E 450 MPa A 40 80 J 20C 45 J -140C FN 0

importado

OK 6715 baacutesico E310-15

C Si Mn Cr Ni

010 025 165

2560 2090

T 550-590 MPa A 30-32

FBTS

46

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

METAL DEPOSITADO

ELETRODO OK COMPOSICcedilAtildeO PROPRIEDADES OBSERVACcedilOtildeES

QUIacuteMICA MECAcircNICAS

C 014

OK 6716 rutilico E310-16

Si Mn Cr Ni

076 174

2600 2000

T 650-700 A 31-33

Mo 018 C 006

OK 6742 Si 065 rutiacutelico Mn 390 T 580-620 MPa altiacutessimo sinteacutetico Cr 2000 A 40-45 rendimento E307-26 Ni 1000

Mo 080 C 007

OK 6745 baacutesico E 18 8 Mn6 B20

Si Mn Cr

025 695

1810

T 600-620 MPa A 40-45

Ni 945

OK 6750 aacutecido rutiacutelico E 22 9 3 L R 23

C Si Mn Cr Ni Mo N

lt003 08 08

225 90 30

017

T 800 MPa E 645 MPa A 25 60 J 20C 40 J -40C FN 30-45

aporte teacutermico 05-25 kjmm entrepasses 125-150C importado

OK 6753 rutiacutelico E 22 9 3 L R 23

C Si Mn Cr Ni Mo N

lt003 09 08

225 90 30

017

T 780 MPa E 630 MPa A 25 60 J 20C 40 J -40C FN 30-45

aporte teacutermico 05-25 kjmm entrepasses 125-150C importado

C 003

OK 6761 rutiacutelico E309L-17

Si Mn Cr Ni

085 103

2366 1226

T 700-750 MPa A 31-33

importado

Mo 019

47

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

METAL DEPOSITADO

ELETRODO OK

OK 6773 rutiacutelico E309-16

OK 6774 rutiacutelico E309MoL-17

OK 6775 baacutesico E309-15

OK 6815 baacutesico E410-15 E 13 MPB 20 + 120

OK 6817 baacutesico-rutiacutelico E410NiMo-16 E 13 4 MPR 23 120

OK 6853 baacutesico-rutiacutelico E 25 10 4 2

COMPOSICcedilAtildeO QUIacuteMICA

C 010 Si 040 Mn 130 Cr 2400 Ni 1325 mo 030 C 003 Si 080 Mn 070 Cr 2300 Ni 1230 Mo 260 C 005 Si 030 Mn 170 Cr 2445 Ni 1310 Mo 025

C 006 Si 050 Mn 050 Cr 1300

C 005 Si 050 Mn 070 Cr 1200 Ni 430 Mo 050

C lt003 Si 06 Mn 07 Cr 255 Ni 95 Mo 40 N 025

PROPRIEDADES MECAcircNICAS

T 600-630 MPa A 32-36

T 700-750 MPa A 31-33

T 600-630 MPa A 30-38

apoacutes TTAT 750C T 520 MPa E 370 MPa A 25 55 J 20C T 850 MPa E 710 MPa A 15 gt45 J 20C gt45 J -10C gt45 J -40C

T 850 MPa E 700 MPa A 25 50 J 20C FN 30-50

OBSERVACcedilOtildeES

FBTS

importado

importado

aporte teacutermico 02-15 kJmm entrepasses 100-150C importado

48

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

METAL DEPOSITADO

ELETRODO OK COMPOSICcedilAtildeO PROPRIEDADES OBSERVACcedilOtildeES

QUIacuteMICA MECAcircNICAS

C lt004 T 900 MPa Si 04 E 700 MPa aporte teacutermico

OK 6855 Mn 09 A 25 02-15 kJmm baacutesico Cr 255 90 J 20C entrepasses B25 10 4 LN B 20+ Ni 95 55 J -40C 100-150C

Mo 40 45 J -60C importado N 025 FN 30-50

OK 6860 aacutecido-rutiacutelico

C Si Mn Cr Ni Mo

010 080 080

2600 500 150

T 680 MPa E 620 MPa A 6 50 J 20C FN 60-80

importado

C 007 OK 6881 rutiacutelico E312-17

Si Mn Cr

070 140

2930

T 780-830 MPa A 22-24

Ni 945 C 004

OK 6884 rutiacutelico E312-17

Si Mn Cr

084 078

2820

T 700-750 MPa A 23-24

Ni 1030 C 006

OK 6885 baacutesico E312-15

Si Mn Cr

035 150

2900

T 760-800 MPa A 22-24

Ni 900

OK 6933 baacutesico-rutiacutelico E 20 25 6 L Cu R 23

C Si Mn Cr Ni Mo Cu

lt003 050 100

2050 2500

500 15

T 575 MPa E 400 MPa A 35 80 J 20C 45 J -140C FN 0

importado

49

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

METAL DEPOSITADO

ELETRODO OK OBSERVACcedilOtildeESCOMPOSICcedilAtildeO PROPRIEDADES QUIacuteMICA MECAcircNICAS

C lt004 Si 040 T 680 MPa Mn 280 E 460 MPa

OK 6963 A 40 Cr 2000 importadobaacutesico-rutiacutelico

80 J 20CNi 2500E 20 25 6 L Cu R 23

Mo 650 50 J -140C Cu 120 FN 0 N 015

OK 9226 baacutesico E NiCrFe-3 EL-NiCr15FeMn

C Si Mn Cr Ni Nb Fe

lt010 080 800

1500 7000

200 600

T 640 MPa E 410 MPa A 40 100 J 20C 80 J -196C FN 0

importado

OK 9245 baacutesico E NiCrMo-3

C Si Mn Cr Ni Mo Fe Nb

lt003 040 040

2100 6400

950 300 330

T 800 MPa E 480 MPa A 40 70 J 20C 50 J -196C

importado

FILARC BM310Mo-L baacutesico E310Mo-16 E 25 22 2 N L R 1 2

C Si Mn Cr Ni Mo Cu N

lt004 050 430

2500 2200

220 lt030

015

T 620 MPa E 440 MPa A 34 54 J 20C FN 0

arco curto entrepasses lt 150C importado

50

ELET

RODO

S ES

AB R

ECO

MEN

DADO

SAI

SICA

TEG

ORI

AW

Nr

BSAF

NOR

SSJI

SAW

SC

CrNi

Mo

OK

(UNS

)Fe

rriacuteti

co-m

arte

nsiacuteti

co13

Cr1

4000

403

403S

17Z6

C13

2301

SUS4

03E3

16L

lt00

813

613

013

Cr1

4006

410

410S

21Z1

2C13

2302

SUS4

10E3

16L

01

1361

30

Ferr

iacutetico

17Cr

140

1643

043

0S15

Z8C1

723

20SU

S430

E308

Llt0

08

1761

30

17Cr

145

21S4

4400

--

2326

-E3

08L

lt00

318

25

613

026

Cr1

4762

446

-Z1

0C24

2322

-E3

10lt0

20

2667

15

Aust

eno-

ferr

iacutetico

Dupl

ex1

4460

329

--

2324

--

lt01

026

61

567

50

675

323

Cr4N

i + N

SA

F 23

041

4362

S323

04-

Z2CN

234

AZ

--

-lt0

03

234

N 0

1067

50

675

3UR

35N

Dup

lex

Dupl

ex1

4417

S315

00-

--

--

lt00

318

53

675

0 67

53

22Cr

5Ni3

Mo

+ N

Z2CN

D22

5SA

F 22

05 U

R 45

N1

4462

S318

03-

2377

--

lt00

322

53

N 0

1567

50

675

3AZ

Dupl

ex25

Cr7N

i3M

o +

N-

S312

60-

--

--

257

3N

014

685

3 68

55

DP3

Dupl

ex25

Cr7N

i3M

o +

NZ2

CND2

57

144

60S3

1200

--

--

257

3N

018

685

3 68

55

UR 4

7N D

uple

xAZ

25Cr

6Ni3

Mo+

Cu+N

Z2CN

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7

Cu 2

0

144

60S3

2550

--

--

256

368

53

685

5UR

52N

Dup

lex

AZN

020

25Cr

6Ni3

Mo+

Cu+W

Cu 0

7+N

-S3

2760

--

--

-25

63

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768

53

685

5Ze

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100

Dupl

exN

025

Supe

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lex

-S3

2750

-

--

--

lt00

3 25

7

4 N

02

685

3

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

51

ELET

RODO

S ES

AB R

ECO

MEN

DADO

SAI

SICA

TEG

ORI

AW

Nr

BSAF

NOR

SSJI

SAW

SC

CrNi

Mo

OK

(UNS

)Au

sten

iacutetico

18Cr

8Ni

169

0030

230

2S25

Z10C

N18

0923

31SU

S302

E308

Llt0

12

188

613

018

Cr8N

i1

4301

304

304S

21Z6

CN18

09

2332

SUS3

04E3

08L

lt00

718

1061

30

18Cr

8Ni

143

0130

430

4S15

Z6CN

180

923

33SU

S304

E308

Llt0

05

1810

613

018

Cr8N

i + T

i1

4541

321

321S

12Z6

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810

2337

SUS3

21E3

47lt0

08

1811

Ti 0

761

84

18Cr

8Ni +

Nb

145

5034

734

7S17

Z6CN

Nb18

10

2338

SUS3

47E3

47lt0

08

1811

Nb 0

761

84

18Cr

8Ni +

S1

4305

303

303S

21Z1

0CNF

180

923

46-

E312

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218

9S

02

688

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Cr8N

i1

4306

304L

304S

12Z2

CN18

10

2352

SUS3

04L

E308

Llt0

03

1810

613

018

Cr8N

i1

4311

304L

N30

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Z2CN

181

0AZ

2371

-E3

08L

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318

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015

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018

Cr8N

i + N

-30

4N30

4S65

Z5CN

180

9AZ

--

E308

Llt0

08

189

N 0

1561

30

18Cr

8Ni

143

1030

130

1S21

Z12C

N17

07-

SUS3

01E3

08L

01

178

613

018

Cr8N

i + M

o1

4420

-34

5S16

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E316

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563

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18Cr

8Ni +

Mo

144

3631

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6S16

Z6CN

D17

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18Cr

8Ni +

Mo

144

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Z6CN

D17

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8Ni

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Cr8N

i + M

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12 BM

310M

o-L

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

52

ELET

RODO

S ES

AB R

ECO

MEN

DADO

SAI

SICA

TEG

ORI

AW

Nr

BSAF

NOR

SSJI

SAW

SC

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--

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--

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Cr25

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--

--

--

lt00

225

255

N0

2 UR

SB8

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

53

Page 2: 02 Solda - Eletrodos Inoxidaveis

IacuteNDICE

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS 1

CAacuteLCULO DE FERRITA ndash O DIAGRAMA DE DE LONG 6

ARMAZENAGEM DE ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS EM EMBALAGENS ABERTAS 10

SOLDAGEM DE ACcedilOS INOXIDAacuteVEIS COM ELETRODOS REVESTIDOS OK 12

PREPARACcedilAtildeO DE BISEacuteIS 14

SOLDAGEM DE ACcedilOS INOXIDAacuteVEIS ndash REGRAS GERAIS E RECOMENDACcedilOtildeES 18

REVESTIMENTO COM ACcedilO INOXIDAacuteVEL ndash PREPARACcedilAtildeO DE BISEacuteIS 19

SOLDANDO ACcedilOS INOXIDAacuteVEIS A OUTROS TIPOS DE ACcedilOS 23

REGRAS E PROCEDIMENTOS PARA A SOLDAGEM DE ACcedilOS COM

REVESTIMENTO INOXIDAacuteVEL 26

TRATAMENTOS POacuteS-SOLDAGEM DE ACcedilOS INOXIDAacuteVEIS 28

ACcedilOS INOXIDAacuteVEIS RESISTENTES AO CALOR 30

ACcedilOS INOXIDAacuteVEIS AO CROMO 32

ACcedilOS INOXIDAacuteVEIS AO CROMO-NIacuteQUEL 36

ELETRODOS OK 45

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Eletrodos inoxidaacuteveis

Para atender agraves altas demandas de consumiacuteveis para diferentes conshydiccedilotildees de soldagem a ESAB desenvolveu tanto eletrodos baacutesicos e rutiacutelicos quanto eletrodos de elevado rendimento para os mais divershysos tipos de accedilos inoxidaacuteveis

Tipos de revestimento ndash propriedades ndash nomenclatura

Eletrodos inoxidaacuteveis podem ter tipos diferentes de revestimento baacuteshysico rutiacutelico ou um tipo misto rutiacutelico-baacutesico

As diferenccedilas entre eletrodos baacutesicos inoxidaacuteveis e eletrodos rutiacutelicos inoxidaacuteveis natildeo satildeo as mesmas se comparadas com eletrodos de accedilo carbono baacutesico e rutiacutelico Veja a seguir

Tipos de revestimento ndash eletrodos inoxidaacuteveis

Diferenccedilas para os eletrodos de accedilo carbono

Eletrodos rutiacutelicos

accedilo inoxidaacutevel alta qualidade do metal de solda sensiacutevel agrave umidade

accedilo carbono baixa qualidade do metal de solda menos sensiacutevel agrave ushymidade do que eletrodos baacutesicos

Eletrodos baacutesicos

accedilo inoxidaacutevel altiacutessima qualidade de metal de solda menos sensiacutevel agrave umidade do que os eletrodos rutiacutelicos inoxidaacuteveis

accedilo carbono sensiacutevel agrave umidade alta qualidade do metal de solda

Tabela I - Diferenccedilas entre eletrodos revestidos para accedilos inoxidaacuteveis e accedilos carbono

1

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Eletrodos inoxidaacuteveis sinteacuteticos ndash baixo preccedilo e alta taxa de deposiccedilatildeo

Eletrodos inoxidaacuteveis sinteacuteticos possuem a alma do eletrodo de accedilo carbono e os elementos de liga no revestimento Pelo fato de a conshydutividade da alma de accedilo carbono ser mais elevada do que a de accedilo inoxidaacutevel os eletrodos inoxidaacuteveis sinteacuteticos podem ser soldados com corrente mais elevada resultando em uma taxa de deposiccedilatildeo maior

Os eletrodos inoxidaacuteveis sinteacuteticos satildeo os mais recomendados para soldagem nas posiccedilotildees plana e horizontal onde eacute possiacutevel utilizar eshylevadas intensidades de corrente Em funccedilatildeo da espessura maior do revestimento desses eletrodos tem-se uma poccedila de fusatildeo maior o que limita sua soldagem fora das posiccedilotildees plana e horizontal

Rendimento de eletrodos sinteacuteticos e de eletrodos ligados na alma

metaldesoldaefetivamentedepositado(1) Rendimento =

alma doeletrodo

O rendimento do eletrodo eacute expresso em percentual

Rendimento do eletrodo ligado na alma lt 130

Rendimento do eletrodo sinteacutetico Dagger 130

Rendimento do eletrodo bdquo eficiecircncia de deposiccedilatildeo

metal de solda efetivamente depositado(2) Eficiecircncia de deposiccedilatildeo =

eletrodo (alma e revestimento)

2

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Eletrodos sinteacuteticos ndash alta taxa de deposiccedilatildeo e outras vantagens

O eletrodo sinteacutetico OK 6742 apresenta uma taxa de deposiccedilatildeo de

50 a 90 mais alta do que o eletrodo ligado na alma do tipo corresshypondente Como tais eletrodos depositam mais metal de solda por eshyletrodo do que os eletrodos ligados na alma menos intervalos para

troca de eletrodos satildeo necessaacuterios para o mesmo volume de solda O aporte teacutermico no metal base eacute normalmente mais baixo ao se soldar com eletrodos sinteacuteticos do que com eletrodos ligados na alma

As vantagens de se soldar com eletrodos sinteacuteticos podem ser resushymidas a seguir maior produtividade tempo de passe por eletrodo mais longo menor distorccedilatildeo ou menores tensotildees de contraccedilatildeo menos perda de resistecircncia agrave corrosatildeo na zona termicamente ashy

fetada em accedilo inoxidaacutevel de baixo e meacutedio teor de carbono

Eletrodos especialmente desenvolvidos para soldagem na progressatildeo descendente

O eletrodo revestido OK 6334 foi especialmente desenvolvido para soldagem na progressatildeo descendente A soldagem na progressatildeo descendente eacute feita com maior corrente e a uma velocidade de soldashygem maior do que na progressatildeo ascendente Isto resulta numa alta taxa de deposiccedilatildeo (= alta produtividade) com um miacutenimo de aporte teacutermico no metal de base Por isso eacute um oacutetimo meacutetodo para a soldashygem dos accedilos inoxidaacuteveis

3

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Ferrita em metal de solda inoxidaacutevel austeniacutetico vantagem ou desvantagem

A maioria dos accedilos inoxidaacuteveis conformados eacute monofaacutesica constituiacuteshyda por ferrita austenita ou martensita Por outro lado a maioria dos metais de solda natildeo eacute monofaacutesica Somente eletrodos para accedilos inoshyxidaacuteveis totalmente austeniacuteticos como por exemplo OK 6933 deposhysitam um metal de solda totalmente austeniacutetico Eletrodos para accedilos inoxidaacuteveis 19Cr9Ni (AISI 304) e 18Cr12Ni25Mo (AISI 316) podem depositar um metal de solda contendo ateacute cerca de 12 de ferrita apesar de esse teor normalmente variar entre 2 e 8

A ferrita num metal de solda austeniacutetico aumenta a tensatildeo limite de escoamento aumenta a resistecircncia agrave traccedilatildeo em menor proporccedilatildeo do que o li-

mite de escoamento aumenta a resistecircncia agrave fadiga aumenta a seguranccedila contra trincas de solidificaccedilatildeo principal-

mente no tipo E347 reduz a sensibilidade agrave corrosatildeo sob tensatildeo aumenta o risco de corrosatildeo localizada principalmente em meio

corrosivo fortemente oxidante tal como aacutecido niacutetrico a quente

A maioria dos eletrodos inoxidaacuteveis austeniacuteticos resulta num teor de ferrita de 3-8 Veja exemplos de teores de ferrita no metal de solda depositado de alguns eletrodos OK

4

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

OK 6130 19Cr10Ni

3-8 Fe-d

boa resistecircncia contra a fissuraccedilatildeo a quente OK 6330 19Cr12Ni27Mo

OK 6430 19Cr13Ni4Mo

OK 6933 20Cr25Ni45Mo sem ferrita

OK 6745 19Cr9Ni7Mn

OK 6773

OK 6774

23Cr12Ni03Mo

23Cr12Ni26Mo alto teor de ferrita (12-18 Fe-d)

oacutetima resistecircncia contra trincas de solidificaccedilatildeo OK 6775 23Cr12Ni02Mo

Tabela II - Teor de ferrita ( Fe-d) do metal de solda depositado de eletroshydos inoxidaacuteveis OK

5

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Caacutelculo de ferrita ndash o diagrama de De Long

Os teores de ferrita e de martensita em accedilos inoxidaacuteveis e depoacutesitos de solda dependem de suas respectivas composiccedilotildees quiacutemicas O caacutelculo dos teores de ferrita e de martensita eacute feito num diagrama de constituiccedilatildeo chamado Schaeffler-De Long Ele foi originalmente consshytruiacutedo por Schaeffler para o caacutelculo de ferrita em accedilos inoxidaacuteveis lashyminados e forjados Foi revisado por De Long para adequaacute-lo ao caacutelshyculo do teor de ferrita em depoacutesitos de solda mas eacute usado tambeacutem para o caacutelculo do teor de ferrita em accedilos inoxidaacuteveis laminados e forshyjados Posteriormente comeccedilou tambeacutem a ser aplicado aos accedilos inoshyxidaacuteveis tratados termicamente De Long modificou o diagrama inclushyindo o nitrogecircnio no conceito do niacutequel equivalente

Esse diagrama natildeo eacute adequado para soldas tratadas termicamente nem para a zona termicamente afetada do metal de base

No diagrama de De Long (veja a Figura 1) o niacutequel equivalente no eishyxo vertical do diagrama consiste de elementos formadores de austenishyta O carbono e o nitrogecircnio recebem um multiplicador de 30 o que significa que eles atuam 30 vezes mais fortemente do que o niacutequel como formador de austenita enquanto que o manganecircs tem um mulshytiplicador de 05 O cromo equivalente no eixo horizontal do diagrama consiste de elementos formadores de ferrita

Definiccedilotildees

A porcentagem de ferrita representa a massa percentual dos microshyconstituintes ferro-magneacuteticos no metal de solda inoxidaacutevel austeniacutetishyco

O nuacutemero de ferrita (FN) eacute um valor padronizado para o teor de ferrita de um metal de solda inoxidaacutevel austeniacutetico em conformidade com a especificaccedilatildeo AWS A42

6

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Figura 1 - Diagrama de De Long - diagrama de constituiccedilatildeo modificado pashyra metais de solda de accedilo inoxidaacutevel

Efeitos das condiccedilotildees de soldagem no teor de ferrita

O modo como se deposita o metal de solda de accedilo inoxidaacutevel austeniacuteshytico pode alterar o teor de ferrita que eacute modificado por variaccedilotildees nas taxas de resfriamento do metal de solda no comprimento do arco e no grau de diluiccedilatildeo com o metal de base Variaccedilotildees do nitrogecircnio e do cromo podem influenciar significativamente o teor de ferrita Soldar com um arco longo faz aumentar a captura de nitrogecircnio do ar faz reduzir o teor de cromo e por sua vez tambeacutem o teor de ferrita A inshyfluecircncia do comprimento do arco ao se soldar com um eletrodo rutiacutelico AWS E316L de 25 mm de diacircmetro eacute ilustrada na Figura 2 O nitroshygecircnio eacute um formador de austenita eficaz apresentando-se com um multiplicador 30 no diagrama de De Long

7

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Figura 2 - Influecircncia da tensatildeo de soldagem e do comprimento do arco nos teores de nitrogecircnio e de ferrita do metal depositado de um eleshy

trodo inoxidaacutevel rutiacutelico 18Cr12Ni25Mo AWS E316L ˘25 mm

Influecircncia do teor de carbono na resistecircncia agrave corrosatildeo

Um baixo teor de carbono eacute importante para uma boa resistecircncia agrave corrosatildeo de um depoacutesito de solda inoxidaacutevel A maioria das especifishycaccedilotildees para os accedilos inoxidaacuteveis de melhor qualidade estabelece um teor de carbono maacuteximo de 0030 A maioria dos eletrodos OK de classificaccedilatildeo E308L E316L e E317L possui normalmente um teor de carbono um pouco mais baixo que esse limite ficando normalmente mais do que 001 abaixo do maacuteximo de 004 de carbono especifishycado para esses eletrodos A influecircncia do teor de carbono na resisshytecircncia agrave corrosatildeo de um metal de solda de classificaccedilatildeo E308L (18Cr10Ni) aparece na Figura 3

8

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Figura 3 - Influecircncia do teor de carbono na resistecircncia agrave corrosatildeo de um metal de solda E308L (18Cr10Ni)

Criteacuterio ataques corrosivos a profundidades inferiores a 002 mm apoacutes sensitizaccedilatildeo por recozimento seguida de imersatildeo em soluccedilatildeo de Strauss (10 CuSO4 em 10 H2SO4) em ebulishyccedilatildeo

Nota uma reduccedilatildeo do teor de carbono de 0039 para 0023 tem influecircncia consideraacutevel na resistecircncia agrave corrosatildeo enquanto a influecircncia da reduccedilatildeo de 0023 para 0016 eacute menos acenshytuada

9

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Armazenagem de eletrodos inoxidaacuteveis em embalagens abertas

Todos os tipos de eletrodos inoxidaacuteveis tecircm que ser cuidadosamente protegidos contra a umidade principalmente apoacutes a abertura do pacoshyte

Em climas uacutemidos os eletrodos devem ser preferencialmente retirashydos dos pacotes de plaacutestico e armazenados em uma estufa eleacutetrica

na faixa de temperatura 125-150C

As embalagens abertas contendo eletrodos secos podem ser estocashy

das em estufas eleacutetricas na faixa de temperatura 70-80C

Observe que as embalagens de plaacutestico natildeo devem ser aquecidas a uma temperatura acima de 100C visto que o plaacutestico derrete a uma

temperatura de aproximadamente 120C Nota

Eletrodos que absorveram umidade nunca devem ser colocados em uma es-tufa de manutenccedilatildeo jaacute que eletrodos uacutemidos podem liberar umidade para oushytros eletrodos jaacute secos na estufa

Ressecagem de eletrodos inoxidaacuteveis OK

A Tabela III mostra a faixa de temperatura efetiva e o periacuteodo de temshypo real recomendado para a ressecagem de eletrodos revestidos inoshyxidaacuteveis OK

10

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Tipo de eletrodo

Temperatura efetiva no pacote de eletrodos

(C)

Tempo real agrave tempeshyratura efetiva

(h)

Inoxidaacuteveis rutiacutelicos 275 plusmn 25 15 plusmn 05

Inoxidaacuteveis baacutesicos 225 plusmn 25 15 plusmn 05

Tabela III - Recomendaccedilotildees de ressecagem de eletrodos inoxidaacuteveis OK

Manutenccedilatildeo de eletrodos inoxidaacuteveis OK

A Tabela IV apresenta a faixa de temperatura efetiva na estufa de manutenccedilatildeo e na estufa portaacutetil (cochicho) recomendadas para os eshyletrodos revestidos inoxidaacuteveis OK

Temperatura efetiva na estufa de manutenccedilatildeo

(C)

Temperatura efetiva no cochicho

(C)

110 plusmn 10 100 plusmn 20

Tabela IV - Recomendaccedilotildees de manutenccedilatildeo de eletrodos inoxidaacuteveis OK

11

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Soldagem de accedilos inoxidaacuteveis com eletrodos revestidos OK

Requisitos para a fonte de energia

Os accedilos inoxidaacuteveis satildeo normalmente soldados com tensotildees mais baixas do que os accedilos carbono de mesma espessura A soldagem de accedilos inoxidaacuteveis eacute feita na maioria das vezes dentro da faixa de cor-rente 50-100 A A corrente mais elevada empregada em eletrodos de diacircmetro 5 mm eacute de cerca de 200 A e em eletrodos sinteacuteticos de 300 A ateacute 330 A Ao soldar passes de raiz em chanfros para soldagem unilateral e em peccedilas de accedilo inoxidaacutevel de espessuras variando entre 1 mm e 3 mm eacute necessaacuteria uma fonte de soldagem com ajuste precishyso entre 30 A e 125 A para que o soldador possa ter um bom desemshypenho na produccedilatildeo de soldas sem defeito

Corrente alternada (CA) ou corrente contiacutenua (CC)

A maioria das soldas em accedilos inoxidaacuteveis eacute executada com corrente contiacutenua (CC) provavelmente devido agrave possibilidade de um melhor ajuste de fontes de energia em CC Aleacutem do mais os eletrodos inoxishydaacuteveis de formulaccedilatildeo antiga apresentavam melhor desempenho e geshyravam menos respingos com CC do que com CA Atualmente a maioshyria dos eletrodos de accedilo inoxidaacutevel rutiacutelico permite o uso de CA Al-guns eletrodos mostram um desempenho um pouco melhor em CA como por exemplo o eletrodo sinteacutetico OK 6742 De um modo geral os eletrodos inoxidaacuteveis relacionados como soldaacuteveis a uma tensatildeo em vazio na faixa 50-60 V possuem desempenho muito bom em CA

12

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Faixas de corrente recomendadas para eletrodos inoxidaacuteveis OK

A Tabela V exibe a faixa de corrente de trabalho recomendada para os diversos tipos de eletrodos inoxidaacuteveis OK

Eletrodo Diacircmetro

(mm) Corrente

(A)

alma ligada

16 20 25 32 40 50

35 ndash 50 45 ndash 65 60 ndash 90

80 ndash 125 100 ndash 175 150 ndash 240

sinteacutetico 32 40 50

100 ndash 185 150 ndash 220 180 ndash 320

Tabela V - Recomendaccedilotildees de paracircmetros de soldagem para os eletrodos inoxidaacuteveis OK

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Preparaccedilatildeo de biseacuteis

Os accedilos inoxidaacuteveis satildeo geralmente soldados com a mesma preparashyccedilatildeo de biseacuteis normalmente realizada para os accedilos de baixo carbono

O acircngulo normal do bisel eacute de 30 e o acircngulo do chanfro eacute de 60 A diferenccedila na preparaccedilatildeo estaacute em que chanfros em duplo V satildeo emshypregados jaacute a partir de peccedilas com espessura 12 mm para minimizar o volume de solda e o rechupe enquanto que em accedilos de baixo car-bono chanfros em duplo V natildeo satildeo normalmente empregados em espessuras menores que 15-20 mm

Veja as figuras seguintes com as recomendaccedilotildees de preparaccedilatildeo de chanfros para a soldagem de accedilos inoxidaacuteveis com eletrodos OK

AbEsp

Chanfros recomendados raiz Soldagem(mm)

(mm)

chanfro 1-3 0-2 unilateral

reto

chanfro ambos os2-3 0-2

reto lados

chanfro para reshy dois ou trecircs

1-3 6-10 vestimenshy passes to interno

um ou amshychanfro

3-12 1-3 bos os la-em V

dos

14

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

AbEsp

Chanfros recomendados raiz Soldagem(mm)

(mm)

um ou amshychanfro

12-20 2-25 bos os la-em U

dos

chanfro um ou am-

em U nashygt 12 0-25 bos os lashy

riz biselashydos

do

um ou amshychanfro

3-15 2-25 bos os la-em V

dos

chanfro um ou am-em V asshy 8-25 2-25 bos os lashysimeacutetrico dos

chanfro um ou am-em U asshy gt 12 2-25 bos os lashysimeacutetrico dos

15

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

AbEsp

Chanfros recomendados raiz Soldagem(mm)

(mm)

chanfro em U asshy um ou amshysimeacutetrico gt 12 1-2 bos os lashynariz bise- dos lado

um ou amshychanfro

4-12 1-2 bos os la-em meio V

dos

um ou amshychanfro

gt 12 2-25 bos os la-em J

dos

chanfro em X ou ambos os

12-30 2-3 duplo V lados simeacutetrico

chanfro em duplo ambos os

15-25 2-3 V assimeacuteshy lados trico

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

AbEsp

Chanfros recomendados raiz Soldagem(mm)

(mm)

chanfro ambos os

em duplo gt 30 2-3 lados

U

chanfro ambos os

em K asshy 13-30 2-25 lados

simeacutetrico

chanfro ambos os

em duplo gt 30 2-3 lados

J

Tabela VI - Exemplos de chanfros recomendados

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Soldagem de accedilos inoxidaacuteveis ndash regras gerais e recomendaccedilotildees

A soldagem de passes de raiz e de enchimento em juntas de topo com chanfro em accedilos inoxidaacuteveis eacute realizada da mesma forma que a soldagem de accedilos de baixo carbono poreacutem com algumas exceccedilotildees significativas o aporte teacutermico deve ser o mais baixo possiacutevel principalmente

ao soldar accedilos inoxidaacuteveis que natildeo apresentem teores de carbo-no extra-baixos

um baixo aporte teacutermico minimiza o risco de baixa resistecircncia agrave corrosatildeo na zona termicamente afetada e tambeacutem a distorccedilatildeo causada pelas tensotildees de contraccedilatildeo Um aporte teacutermico excessishyvo causaraacute uma distorccedilatildeo maior no accedilo inoxidaacutevel do que no accedilo de baixo carbono

soldar accedilos inoxidaacuteveis de grande espessura com eletrodos sinshyteacuteticos eacute beneacutefico para a resistecircncia agrave corrosatildeo porque tais eleshytrodos fornecem um aporte teacutermico menor ao metal de base do que eletrodos com alma ligada Aleacutem do mais pelo fato de me-nos passes serem necessaacuterios para preencher chanfros com os eletrodos sinteacuteticos as distorccedilotildees de contraccedilatildeo satildeo menores do que ao soldar com eletrodos de alma ligada

grandes poccedilas de fusatildeo devem que ser evitadas jaacute que elas fashycilmente levam agrave formaccedilatildeo de trincas de solidificaccedilatildeo no metal de solda

o esmerilhamento durante a contra-solda deve ser realizado com muito cuidado porque um pequeno superaquecimento da superfiacuteshycie pode facilmente causar trincas de esmerilhamento

as superfiacutecies goivadas devem ser esmerilhadas para livrar o meshytal da borra resultante da goivagem que pode causar baixa quashylidade da solda

18

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Revestimento com accedilo inoxidaacutevel ndash preparaccedilatildeo de biseacuteis

Como o revestimento com accedilo inoxidaacutevel consiste na soldagem de accedilos dissimilares e cada um desses materiais deve ser soldado com um eletrodo similar satildeo normalmente necessaacuterios chanfros com geshyometria especial O accedilo empregado como substrato eacute normalmente soldado primeiro e o projeto da junta deve garantir que nenhum passhyse de solda de accedilo carbono penetre no revestimento A soldagem do substrato pode ser executada de forma unilateral ou por ambos os la-dos dependendo das condiccedilotildees Juntas do substrato com acesso por ambos os lados devem preferencialmente ser em duplo U assimeacutetrico ou duplo V assimeacutetrico com a parte menor do chanfro localizada no lado revestido para limitar a largura da solda inoxidaacutevel Veja a seguir uma tabela com algumas figuras contendo exemplos de chanfros coshymumente usados e tambeacutem algumas sequumlecircncias de soldagem

AbEsp Solda-

Chanfros recomendados raiz(mm) gem

(mm)

chanfro em V

veja a noshy10-16 0-2

ta abaixo

O nariz deve ser espesso o suficiente para evitar a fusatildeo do revestimento inoxidaacutevel com os eletrodos de accedilo carbono ou de accedilo baixa liga Devem ser empregados eleshy

trodos de baixo hidrogecircnio (H2O total pound030) no lado menos ligado

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

AbEsp Solda-

Chanfros recomendados raiz(mm) gem

(mm)

veja as notas ashybaixo

lado revestido preparado para a soldagem esmerilhar na contra-solda o suficiente para abrir espaccedilo para duas camadas de accedilo inoxidaacutevel

o passe de selagem deve ser aplicado com um eletrodo 2312 ou 23122 (OK 6775 ou OK 6774) o revestimento deve ser soldado com um eletrodo de accedilo inoxidaacutevel similar

chanfro em V

veja ascom o

10-16 0-2 notas ashyoutro

cimalado usinado

veja as notas ashy

chanfro cima e a

em U nota abaishyxo

lado revestido preparado para soldagem por goivagem esmerilhamento ou fresamenshyto

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

AbEsp Solda-

Chanfros recomendados raiz(mm) gem

(mm)

Chanfro assimeacuteshytrico em dushyplo V

20-40 2-3 veja a noshyta abaixo

recomendado o primeiro passe de cada lado com eletrodo revestido pode ser emshypregado o arco submerso para a maior parte da contra-solda o lado do revestimento pode ser acabado em primeiro lugar se o revestimento for de um accedilo do tipo ELC 304L ou 316L

chanfro assimeacuteshy

veja a noshytrico Dagger 35 0-3

ta acimaem dushyplo U

veja aschanfro

10-16 notas a-em V

baixo

juntas confeccionadas completamente do lado do accedilo carbono

o accedilo do revestimento eacute soldado com um eletrodo similar o metal de base deve ser soldado preferencialmente com os eletrodos OK 6773 OK 6774 ou OK 6775 eacute reshycomendado soldar com cordotildees filetados para minimizar a diluiccedilatildeo do metal de base

21

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

AbEsp Solda-

Chanfros recomendados raiz(mm) gem

(mm)

chanfro em V veja as em acircnshy gt 15 notas ashygulo cima duplo

Tabela VII - Exemplos de preparaccedilatildeo de biseacuteis em accedilos revestidos

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Soldando accedilos inoxidaacuteveis a outros tipos de accedilos

Todos os accedilos inoxidaacuteveis podem ser soldados a outros tipos de accedilos de boa soldabilidade empregando-se eletrodos inoxidaacuteveis de alta liga como o OK 6715 e OK 6716 (25Cr20Ni) OK 6761 OK 6773 e OK 6775 (23Cr12Ni) OK 6774 (23Cr12Ni2Mo) OK 6881 e OK 6884 (29Cr9Ni) e eletrodos similares de maiores teores de eleshymentos de liga do que os tipos E304 18Cr8Ni ou 19Cr9Ni

Dois procedimentos diferentes satildeo empregados a teacutecnica de almofadamento ou amanteigamento (buttering) a soldagem completa com eletrodos de alta liga

A teacutecnica de almofadamento eacute um meacutetodo que emprega os eletrodos de menor custo poreacutem atualmente a maioria das juntas dissimilares entre accedilos inoxidaacuteveis e outros accedilos eacute soldada com eletrodos inoxishydaacuteveis de alta liga Cordotildees de solda filetados satildeo recomendados pashyra minimizar a diluiccedilatildeo do metal de base no metal de solda principal-mente onde o depoacutesito eacute feito na transiccedilatildeo com o accedilo de menor teor de liga

Soldas entre um accedilo inoxidaacutevel e um accedilo ao cromo-molibdecircnio

resistente agrave fluecircncia para trabalho acima de 200C devem ser prefeshyrencialmente realizadas com um eletrodo agrave base de niacutequel como por exemplo o OK 9226 para evitar a migraccedilatildeo de carbono do accedilo resisshytente agrave fluecircncia para o material austeniacutetico porque esse processo no accedilo Cr-Mo diminui sua resistecircncia agrave fluecircncia O uso de eletrodo agrave bashyse de niacutequel tambeacutem minimiza os problemas da dilataccedilatildeo teacutermica de materiais dissimilares

23

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Procedimentos de soldagem de accedilos inoxidaacuteveis com accedilos de baixa liga revestidos com accedilo inoxidaacutevel

A teacutecnica do almofadamento

Soldagem de accedilos inoxidaacuteveis com accedilos de baixa liga revestidos com accedilo inoshyxidaacutevel

soldar com cordotildees filetados e preferencialmente com eletrodos inoxidaacuteveis de alta liga como segunda opccedilatildeo utilizar eletrodos inoxidaacuteveis austeniacuteticos

1 OK 6773 OK 6774 OK 6775

2 OK 6715 OK 6716 OK 6745 OK 6884

3 OK 6330

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Soldagem de accedilos inoxidaacuteveis com accedilos resistentes agrave fluecircncia

soldar com cordotildees filetados com eletrodos inoxidaacuteveis de alta liga preferencialmente agrave base de niacutequel como segunda opccedilatildeo utilizar eletrodos de accedilo inoxidaacutevel

1 OK 9226

2 OK 6773 OK 6774 OK 6775

3 OK 6330

Nota Nunca use eletrodos de baixa liga ou de accedilo de baixo carbono para as trecircs junshytas acima A soldagem pode ser feita agrave temperatura ambiente Nenhum preacuteshyaquecimento eacute necessaacuterio ao soldar o accedilo resistente agrave fluecircncia com os eletrodos lisshytados acima

Tabela VIII - Procedimentos de soldagem de accedilo inoxidaacutevel com accedilos de baishyxa liga revestidos com accedilo inoxidaacutevel

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Regras e procedimentos para a soldagem de accedilos com revestimento inoxidaacutevel

O accedilo do substrato deve ser soldado de preferecircncia com eletroshydos de baixo hidrogecircnio bem secos com um teor total de aacutegua no revestimento sem exceder 030 Isto eacute muito importante para os passes proacuteximos ao revestimento Se o teor de aacutegua for maior talvez seja necessaacuterio um preacute-aquecimento e um aumento na temperatura entre passes em cerca de 100C para evitar trincas induzidas pelo hidrogecircnio na zona mais diluiacuteda do primeiro passe com o eletrodo inoxidaacutevel

O revestimento de accedilo inoxidaacutevel natildeo pode ser fundido com eleshytrodos de accedilo de baixa liga ou de baixo carbono

Se a preparaccedilatildeo do chanfro do lado revestido for realizada por goivagem com eletrodo de carvatildeo as superfiacutecies do chanfro deshyvem ser esmerilhadas para remover a borra que pode prejudicar a qualidade da solda

O passe de transiccedilatildeo no lado revestido deve ser soldado de preshyferecircncia com um eletrodo 23Cr12Ni ou 23Cr12Ni2Mo como o OK 6775 ou OK 6774

O revestimento deve ser soldado com eletrodos similares ao meshytal de base Use eletrodos de diacircmetro 25 mm ou 32 mm e aplishyque a teacutecnica de cordotildees filetados dirigindo o arco eleacutetrico para o cordatildeo anteriormente depositado e onde for possiacutevel minimize a diluiccedilatildeo da solda mantendo o arco na poccedila de fusatildeo agrave medida que se avanccedila com a solda

Atenccedilatildeo agraves observaccedilotildees localizadas no item Revestimento com accedilo inoxidaacutevel ndash preparaccedilatildeo de biseacuteis na paacutegina 19 sobre a preparaccedilatildeo recomendada para os biseacuteis

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Procedimentos de soldagem de accedilos com revestimento inoxidaacutevel a accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos

AbEsp Soldashy

raiz(mm) gem

(mm)

veja as ateacute

0-3 notas ashy10

baixo

o almofadamento claacutessico entre uma chapa revestida e uma chapa de accedilo inoxidaacutevel

o bisel da chapa revestida eacute almofadado com os eletrodos OK 6773 OK 6774 OK 6775 OK 6715 OU OK 6716

chanfro em V

veja as todas 0-3 notas ashy

baixo

a junta de topo mais empregada entre uma chapa revestida e uma chapa de accedilo inoshyxidaacutevel para todos os tipos de chanfro

a junta eacute soldada com cordotildees filetados empregando os eletrodos OK 6773 OK 6774 ou OK 6775

todos os tipos de chanfro

Tabela IX - Procedimentos de soldagem de accedilos com revestimento inoxidaacuteshyvel a accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Tratamentos poacutes-soldagem de accedilos inoxidaacuteveis

A superfiacutecie da chapa adjacente agrave solda normalmente se oxida em uma largura de aproximadamente 5 mm Por sua vez o oacutexido reduz a resistecircncia agrave corrosatildeo do material Este fato natildeo traz grandes prejuiacuteshyzos para seu uso em ambientes agressivos onde a corrosatildeo paacutera apoacutes uma fina camada superficial ser atacada

O poacutes-tratamento eacute necessaacuterio quando a resistecircncia agrave corrosatildeo nas aacutereas adjacentes agrave junta tem que ser a maacutexima possiacutevel Este tratashymento pode ser de limpeza mecacircnica ou quiacutemica ou uma combinaccedilatildeo de ambas Veja a seguir um resumo dos procedimentos mais simples de poacutes-tratamento de soldas inoxidaacuteveis

Limpeza mecacircnica

A limpeza mecacircnica pode ser realizada atraveacutes de escovas de cerdas de accedilo inoxidaacutevel esmerilhamento jato de granalha

A limpeza com escovas de cerdas de accedilo inoxidaacutevel remove escoacuterias coloraccedilatildeo teacutermica e peliacutecula de oacutexido mas natildeo o material pobre em cromo sob a peliacutecula de oacutexido

As escovas devem ser feitas de cerdas de accedilo inoxidaacutevel e natildeo poshydem ser usadas em materiais que natildeo sejam accedilo inoxidaacutevel para evishytar contaminaccedilotildees Mesmo com essas precauccedilotildees a resistecircncia agrave corrosatildeo natildeo seraacute tatildeo boa quanto num material decapado por aacutecido

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Esmerilhamento

Remove facilmente o oacutexido e a fina camada pobre em cromo Um esmerilhamento mais pesado produz sulcos longitudinais resultando numa menor resistecircncia agrave corrosatildeo Um esmerilhamento mais suave aumenta a resistecircncia agrave corrosatildeo Para maximizar a resistecircncia agrave corshyrosatildeo a superfiacutecie esmerilhada de forma suave deve ser polida ou lavada com aacutecido niacutetrico a 15-20

Limpeza com jato de granalha

Eacute um meacutetodo de limpeza eficaz e deve ser feito com granalha de accedilo inoxidaacutevel com resistecircncia agrave corrosatildeo igual agrave do metal a ser limpo O jateamento com granalha pode encruar a superfiacutecie o suficiente para reduzir a ductilidade e deve ser realizado com cuidado

Limpeza quiacutemica

Quando eacute necessaacuterio maximizar a resistecircncia agrave corrosatildeo a aacuterea esshycovada deve ser lavada com aacutecido niacutetrico a 15-20 seguida de lava-gem com aacutegua A lavagem por aacutecido niacutetrico remove a contaminaccedilatildeo apassiva a superfiacutecie e aumenta a resistecircncia agrave corrosatildeo

Limpeza mecacircnica ou preacute-limpeza

Possibilita o uso de soluccedilotildees de decapagem mais suaves minimizanshydo os riscos de seguranccedila e problemas de poluiccedilatildeo ambiental A limshypeza mecacircnica eacute portanto frequumlentemente usada como uma prepashyraccedilatildeo para a decapagem aacutecida e pode reduzir o custo total de limpeshyza diminuindo o tempo de decapagem e possibilitando medidas de seguranccedila menos rigorosas

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Accedilos inoxidaacuteveis resistentes ao calor

Caracteriacutesticas dos accedilos inoxidaacuteveis

Para tornar o ferro inoxidaacutevel ele eacute ligado ao cromo com um teor miacuteshynimo de 12 A maioria dos accedilos inoxidaacuteveis conteacutem de 16 a 20 de cromo Uns poucos graus especiais contecircm ateacute cerca de 35 de cromo poreacutem teores de cromo acima de 30 satildeo incomuns

Quanto maior o teor de cromo maior a resistecircncia agrave corrosatildeo O croshymo tambeacutem aumenta a resistecircncia ao calor principalmente a resisshytecircncia agrave formaccedilatildeo de carepa Um alto teor de cromo resulta numa alta temperatura de formaccedilatildeo de carepa

O accedilo inoxidaacutevel mais usado conteacutem 17-20 de cromo e 9-14 de niacutequel O niacutequel aumenta a conformabilidade a soldabilidade e a reshysistecircncia agrave corrosatildeo Quando o teor de niacutequel alcanccedila ou ultrapassa a metade do teor de cromo o accedilo torna-se austeniacutetico e natildeoshymagneacutetico

Designaccedilatildeo

A designaccedilatildeo dos teores de cromo de niacutequel e de molibdecircnio eacute geshyralmente feita com um ponto ou uma barra entre os diacutegitos percentushyais Exemplo 19123 significa que um accedilo ou material de cordatildeo conshyteacutem 19 de cromo 12 de niacutequel e 3 de molibdecircnio

Agrupamento dos accedilos inoxidaacuteveis

Os accedilos inoxidaacuteveis podem ser agrupados com relaccedilatildeo agrave composiccedilatildeo

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

microestrutura

Nesse informativo os accedilos estatildeo agrupados e especificados apoacutes a composiccedilatildeo quiacutemica com referecircncia agrave microestrutura de cada tipo de liga (de accedilo) Para cada tipo de accedilo informaccedilotildees sobre sua soldabilishydade e recomendaccedilotildees de soldagem satildeo fornecidas Para os tipos mais comuns informaccedilotildees raacutepidas tambeacutem satildeo fornecidas sobre a influecircncia dos elementos na resistecircncia agrave corrosatildeo e nas propriedashydes mecacircnicas

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Accedilos inoxidaacuteveis ao cromo

Os accedilos inoxidaacuteveis ao cromo satildeo ferro-magneacuteticos

Sua microestrutura pode ser martensiacutetica ferriacutetica ou ferriacutetico-martensiacutetica

Accedilos inoxidaacuteveis martensiacuteticos ao cromo

Esses accedilos contecircm de 12 a 20 de cromo e 015 de carbono Eles satildeo fortemente temperaacuteveis

Exemplos Cr = 12 - 14 C = 018 - 025

Cr = 17 Ni = 2 C = 017 - 025

Accedilos inoxidaacuteveis ao cromo com teor de carbono maior do que 025

natildeo devem ser soldados

Accedilos inoxidaacuteveis ferriacuteticos ao cromo

Esses accedilos natildeo satildeo temperaacuteveis Eles contecircm normalmente

13-14 de cromo e pound 008 de carbono ou

16-18 de cromo e pound 010 de carbono ou

24-28 de cromo e pound 025 de carbono

Accedilos com 17-18 de cromo 2-25 de molibdecircnio 02-08 de titacircshynio e 0025 de carbono e um teor muito baixo de elementos interstishyciais como o carbono e o nitrogecircnio (ELI = extra-low interstitials) poshydem ser mais bem agrupados no item seguinte

Accedilos inoxidaacuteveis ferriacuteticos natildeo satildeo sensiacuteveis agrave corrosatildeo sob tensatildeo

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Accedilos inoxidaacuteveis ferriacutetico-martensiacuteticos ao cromo

Esses accedilos contecircm 12-14 de cromo e de 009-015 de carbono Em algumas especificaccedilotildees esses accedilos satildeo classificados como marshytensiacuteticos

Soldabilidade

Os accedilos inoxidaacuteveis ao cromo possuem soldabilidade limitada e reshyquerem maior atenccedilatildeo e cuidado com seu comportamento quando se busca uma junta de qualidade satisfatoacuteria

A temperabilidade dos accedilos com cromo na faixa 12-14 aumenta rashypidamente na mesma razatildeo que o teor de carbono Um aumento no carbono de 001 na faixa 005-015 aumenta a dureza do accedilo em ateacute 10-12 HB

Soldagem de accedilos inoxidaacuteveis martensiacuteticos ao cromo

Para se soldar com sucesso accedilos inoxidaacuteveis martensiacuteticos com eleshytrodos cujo metal depositado seja correspondente ao metal de base

(OK 6815) eacute necessaacuterio um preacute-aquecimento de 250C a 350C que deve ser mantido durante a soldagem A regiatildeo de soldagem deve soshy

frer aliacutevio de tensotildees entre 650-850C imediatamente apoacutes a soldashy

gem Atenccedilatildeo Se a junta soldada for resfriada abaixo de 150C anshytes de ser colocada no forno haacute grande risco de se formarem trincas na solda

Por isso os accedilos inoxidaacuteveis martensiacuteticos satildeo geralmente soldados com eletrodos austeniacuteticos 19Cr12Ni3Mo do tipo AWS E316 como o OK 6330

Ao escolher um eletrodo desse tipo elimina-se a necessidade de aliacuteshyvio de tensotildees imediatamente apoacutes a soldagem Em alguns casos a necessidade de aliacutevio de tensotildees eacute completamente eliminada quando

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

satildeo empregados eletrodos do tipo 19Cr12Ni3Mo

Soldagem de accedilos inoxidaacuteveis ferriacutetico-martensiacuteticos ao cromo

Esses accedilos devem ser preferencialmente soldados com os mesmos tipos de eletrodos e com as mesmas temperaturas de preacuteshyaquecimento e poacutes-aquecimento utilizadas nos accedilos inoxidaacuteveis marshytensiacuteticos

Soldagem de accedilos inoxidaacuteveis ferriacuteticos ao cromo

Os accedilos inoxidaacuteveis ferriacuteticos tornam-se fraacutegeis na regiatildeo superaqueshycida da zona termicamente afetada adjacente agrave solda Por esta razatildeo os accedilos inoxidaacuteveis ferriacuteticos satildeo normalmente soldados com eletroshydos austeniacuteticos tipo 19Cr9Ni (E308) ou 19Cr12Ni3Mo (E316) OK 6130 e OK 6330 respectivamente Um preacute-aquecimento de

150-200C pode ser necessaacuterio para minimizar a ocorrecircncia de fissushyraccedilotildees principalmente ao soldar com eletrodos inoxidaacuteveis ferriacuteticos

Uma exceccedilatildeo ocorre quando a solda se expotildee ao gaacutes sulfiacutedrico (H2S) a uma temperatura alta Em tais casos o metal de solda natildeo deve conter niacutequel Entretanto o eletrodo OK 6860 que deposita um metal de solda contendo cerca de 26 de cromo 5 de niacutequel e 1 de molibdecircnio eacute muito bom tambeacutem em atmosferas sulfurosas a alta temperatura

O accedilo inoxidaacutevel ferriacutetico ELI padratildeo americano ASTM A268 (similar ao padratildeo sueco SS 2326) que conteacutem 19 de cromo e 2 de moshylibdecircnio resiste muito bem agrave corrosatildeo sob tensatildeo enquanto o accedilo inoxidaacutevel austeniacutetico possui uma resistecircncia muito limitada Esses accedilos inoxidaacuteveis ferriacuteticos apresentam tambeacutem uma boa resistecircncia agrave corrosatildeo localizada em soluccedilotildees salinas e satildeo pelo menos tatildeo bons

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

quanto os accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos mais usados nos aacutecidos coshymuns ELI significa Extra Low Interstitials o que na verdade significa que os teores de carbono e de nitrogecircnio satildeo extremamente baixos Os accedilos ELI ferriacuteticos satildeo preferencialmente soldados com eletrodos 23Cr12Ni2Mo de baixiacutessimo carbono (E309MoL) OK 6774 ou equishyvalente

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Accedilos inoxidaacuteveis ao cromo-niacutequel

A maioria dos accedilos inoxidaacuteveis ao cromo-niacutequel eacute austeniacutetica mas tambeacutem austeno-ferriacuteticos (duplex) como 25Cr5Ni e 25Cr5Ni15Mo e austeno-martensiacuteticos contendo 13-16 de cromo e 5-6 de niacutequel Os accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos podem ser totalmente austeniacuteticos ou conter uma pequena porcentagem de ferrita

O niacutequel aumenta a ductilidade e no caso dos tipos de ligas mais alshytas tambeacutem a resistecircncia agrave corrosatildeo Os accedilos inoxidaacuteveis austeniacutetishycos que contecircm 25 de niacutequel possuem uma boa resistecircncia agrave corroshysatildeo sob tensatildeo Os accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos natildeo satildeo magneacuteticos nem temperaacuteveis termicamente Desta forma as zonas termicamente afetadas desses accedilos natildeo endurecem

A resistecircncia agrave corrosatildeo dos accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos natildeo deshypende soacute dos teores de cromo e niacutequel mas tambeacutem fortemente do teor de carbono A maacutexima resistecircncia agrave corrosatildeo eacute alcanccedilada quanshydo o teor de carbono natildeo ultrapassa cerca de 002 Na maioria dos padrotildees de accedilo inoxidaacutevel ELC (extra-low carbon) mdash accedilos de baixiacutesshysimo carbono mdash o teor de carbono fica limitado ao maacuteximo de 0030 Se o teor de carbono natildeo for baixo o suficiente precipitamshyse carbonetos contendo 60-70 de cromo na zona termicamente afeshytada de uma solda onde o material foi aquecido a temperaturas na

faixa 450-900C A temperatura mais criacutetica fica na faixa 500-800C (ateacute aproximadamente 5 mm da linha de fusatildeo) Por causa desta forshymaccedilatildeo de carbonetos de cromo ocorre uma diminuiccedilatildeo local de croshymo o que reduz enormemente a resistecircncia agrave corrosatildeo das aacutereas sushyjeitas ao ambiente corrosivo O limite de 005 de carbono evita sob quase todas as condiccedilotildees de soldagem que a zona termicamente ashyfetada fique sensitizada principalmente em seccedilotildees de menor espesshysura Para soldas que devem sofrer aliacutevio de tensotildees eacute necessaacuterio

empregar accedilos de baixiacutessimo carbono (grau ELC C pound 0030)

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Estabilizaccedilatildeo do carbono

A precipitaccedilatildeo de carbonetos de cromo na zona termicamente afetada pode ser evitada combinando-se preferencialmente o carbono com o nioacutebio (AISI 347) ou com o titacircnio (AISI 321) Os accedilos inoxidaacuteveis esshytabilizados ao nioacutebio e ao titacircnio satildeo contudo ligeiramente inferiores aos accedilos inoxidaacuteveis grau ELC com relaccedilatildeo agrave garantia contra fissurashyccedilatildeo durante a soldagem e apoacutes exposiccedilatildeo a certos meios corrosivos

Influecircncia do nitrogecircnio

Accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos ao nitrogecircnio apresentam cerca de 70 Nmm2 a mais de escoamento e 100 Nmm2 a mais de resistecircncia agrave traccedilatildeo quando comparados agraves composiccedilotildees quiacutemicas corresponshydentes mais proacuteximas sem nitrogecircnio Os accedilos inoxidaacuteveis ao nitroshygecircnio tecircm soldabilidade similar aos accedilos sem adiccedilatildeo de nitrogecircnio e satildeo como estes soldados com eletrodos correspondentes ao materishyal base OK 6130 OK 6330 OK 6430 ou OK 6463

Adiccedilotildees de molibdecircnio

Accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos ao molibdecircnio tecircm uma resistecircncia agrave corrosatildeo maior a certos aacutecidos do que os accedilos inoxidaacuteveis corresshypondentes mais proacuteximos sem molibdecircnio Como regra geral quanto maior o teor de molibdecircnio melhor seraacute a resistecircncia ao ataque dos aacutecidos exceto quando da exposiccedilatildeo aos meios corrosivos fortemente oxidantes como o aacutecido niacutetrico a quente

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos (sem ferrita) ao cromoshyniacutequel-molibdecircnio-cobre

Um accedilo inoxidaacutevel austeniacutetico muito interessante eacute o accedilo ELC 20Cr25Ni45Mo17Cu (ASTM B-625) SS 2562 UHB 904L Sandshyvik 2RK65 usado em grande escala quando os accedilos AISI 316L e 317L satildeo insuficientes principalmente em induacutestrias que produzem aacutecido aceacutetico aacutecido sulfuacuterico aacutecido tartaacuterico e cloreto de vinil cujo eletrodo correspondente eacute o OK 6933

Recomendaccedilotildees para a soldagem de accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos

Os accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos satildeo faacuteceis de soldar com todos os meacutetodos de soldagem comuns contanto que as regras abaixo sejam seguidas evite grandes poccedilas de fusatildeo principalmente quando estiver solshy

dando accedilo totalmente austeniacutetico visto que tais poccedilas podem fashycilmente causar trincas de solidificaccedilatildeo na solda

Restrinja o aporte teacutermico ao material base em parte para minishymizar o rechupe e a distorccedilatildeo e tambeacutem para minimizar a redushyccedilatildeo da resistecircncia agrave corrosatildeo por sensitizaccedilatildeo Isto eacute especial-mente importante quando o teor de carbono do accedilo for maior do que 003

Accedilos inoxidaacuteveis austeno-ferriacuteticos (duplex)

Os accedilos inoxidaacuteveis duplex tornaram-se uma importante alternativa aos accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos As propriedades que mais despershytam o interesse satildeo a combinaccedilatildeo de alta resistecircncia mecacircnica boa resistecircncia agrave corrosatildeo e um niacutevel razoaacutevel de preccedilo O nuacutemero de ashy

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

plicaccedilotildees para accedilos inoxidaacuteveis duplex continua crescendo Eles esshytatildeo sendo usados em aplicaccedilotildees offshore e pelas induacutestrias naval e petroquiacutemica por exemplo

Eles satildeo conhecidos como accedilos inoxidaacuteveis austeno-ferriacuteticos (daiacute o nome duplex de duas fases) Tipicamente os accedilos inoxidaacuteveis dushyplex possuem uma microestrutura consistindo de aproximadamente 50 de ferrita e 50 de austenita Em termos simplificados a ferrita eacute a fase responsaacutevel pela alta resistecircncia mecacircnica a austenita pela boa tenacidade e as duas fases combinadas datildeo aos accedilos inoxidaacuteshyveis duplex sua atraente resistecircncia agrave corrosatildeo

Os elementos mais importantes dos accedilos inoxidaacuteveis duplex satildeo o cromo o niacutequel o molibdecircnio e o nitrogecircnio O tipo original AISI 329 (padratildeo sueco SS 2324) conteacutem no maacuteximo 010 de carbono 24-27 de cromo 45-6 de niacutequel e 13-18 de molibdecircnio O accedilo duplex 25Cr5Ni12Mo comparado ao accedilo inoxidaacutevel austeniacutetico tem uma resistecircncia melhor aos ataques sulfuacutericos a altas temperaturas e uma boa resistecircncia agrave fissuraccedilatildeo por corrosatildeo sob tensatildeo (SCC = sshytress corrosion cracking)

Atualmente existe uma gama de diferentes versotildees de accedilos inoxidaacuteshyveis duplex disponiacuteveis no mercado O tipo mais comum no presente eacute o 22Cr5Ni3Mo015N (WNr 14462 UNS S31803) que eacute empregashydo em uma larga faixa de aplicaccedilotildees O eletrodo OK 6750 foi especishyalmente desenvolvido para a soldagem desses accedilos

Foram tambeacutem introduzidos no mercado accedilos dessa categoria com maiores teores de elementos de liga intitulados accedilos inoxidaacuteveis sushyper-duplex O accedilo inoxidaacutevel super-duplex grau 25Cr7Ni4Mo025N (UNS S32750) eacute um exemplo dessa categoria Esses accedilos satildeo deshysenvolvidos para aplicaccedilotildees onde eacute necessaacuteria uma ainda maior reshysistecircncia agrave corrosatildeo ou maior resistecircncia mecacircnica

O accedilo inoxidaacutevel duplex eacute magneacutetico (o teor de niacutequel eacute apenas frac14 do teor de cromo) e natildeo temperaacutevel Natildeo haacute assim nenhuma regiatildeo enshydurecida adjacente agrave solda Um pouco de fragilizaccedilatildeo ocorre na zona

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

termicamente afetada aleacutem de uma reduccedilatildeo da resistecircncia agrave corroshysatildeo Sob condiccedilotildees de altas tensotildees ou condiccedilotildees quiacutemicas agressishyvas recomenda-se um tratamento teacutermico de recozimento para solushy

bilizaccedilatildeo a partir de 980C apoacutes a soldagem Por causa da alta temshy

peratura de formaccedilatildeo de carepa ao ar em torno de 1070C ele eacute ushysado como um accedilo para construccedilatildeo resistente ao calor Nas condishyccedilotildees como soldado e solubilizado sua resistecircncia agrave corrosatildeo eacute proacuteshyxima agrave do AISI 316 Por causa da fragilizaccedilatildeo e da reduccedilatildeo da resisshytecircncia agrave corrosatildeo na zona termicamente afetada sua soldabilidade natildeo pode ser avaliada como sendo tatildeo boa quanto a dos accedilos inoxishydaacuteveis austeniacuteticos

Pontos fortes alta resistecircncia mecacircnica e boa tenacidade boa resistecircncia agrave corrosatildeo generalizada boa resistecircncia agrave corrosatildeo localizada (pitting) insensiacutevel agrave fissuraccedilatildeo por corrosatildeo sob tensatildeo

Pontos fracos natildeo deve ser utilizado sob temperaturas de trabalho maiores que

300C Acima dessa temperatura pode ocorrer a fragilizaccedilatildeo

475C ou a fragilizaccedilatildeo por fase sigma

Todos os processos convencionais podem ser utilizados na soldagem dos accedilos inoxidaacuteveis duplex desde que sejam empregados procedishymentos e consumiacuteveis adequados No entanto processos de soldashygem de baixa energia como plasma e laser devem ser aplicados com cautela sendo recomendado normalmente um tratamento teacutermico apoacutes a soldagem O processo de soldagem TIG (GTAW) eacute geralmente recomendado para os passes de raiz em soldagem unilateral

Balanccedilo ferritaaustenita das soldas

O balanccedilo de fases do metal de solda e da zona termicamente afetashyda (ZTA) eacute vital para se obter boas propriedades nas soldas de accedilos inoxidaacuteveis duplex Teores excessivamente altos de ferrita causam fragilidade enquanto a ausecircncia dessa fase causa perda de resistecircnshy

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

cia agrave fissuraccedilatildeo por corrosatildeo sob tensatildeo Teores oacutetimos de ferrita fishycam normalmente na faixa FN 30-70

O balanccedilo de fases depende do tratamento teacutermico e da composiccedilatildeo quiacutemica O aporte teacutermico (heat input) a temperatura entrepasses e a composiccedilatildeo quiacutemica do metal de adiccedilatildeo portanto possuem um efeito decisivo na obtenccedilatildeo de uma ZTA e de um metal de solda iacutentegros Altos aportes teacutermicos e temperaturas entrepasses durante o processhyso de soldagem significam tambeacutem baixas taxas de resfriamento e vice-versa taxas de resfriamento muito altas resultam num teor de ferrita

muito alto e numa baixa tenacidade taxas de resfriamento muito baixas podem resultar na formaccedilatildeo

de fases fraacutegeis durante o resfriamento

Figura 4 - Seccedilatildeo transversal (20X) de uma solda em accedilo inoxidaacutevel duplex ZERON 100 soldado com o eletrodo OK 6853 O metal de solda estaacute agrave esquerda e o metal de base agrave direita A ferrita eacute azul e a austenita eacute branca

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Aporte teacutermico e temperatura entrepasses

As recomendaccedilotildees em geral de aporte teacutermico e temperatura entre-passes para a soldagem de accedilos duplex e super-duplex satildeo 05 - 25 kJmm para accedilos duplex

exemplo WNr 14462 UNS S31803 02 - 15 kJmm para accedilos super-duplex

exemplo UNS S32750 o aporte teacutermico natildeo deve exceder 1 kjmm na soldagem de chashypas finas

a temperatura entrepasses natildeo deve exceder 150C Os accedilos ishynoxidaacuteveis super-duplex satildeo particularmente sensiacuteveis a altos aportes teacutermicos e a altas temperaturas entrepasses

Consumiacuteveis

Normalmente os accedilos inoxidaacuteveis duplex devem ser soldados apeshynas com consumiacuteveis que possuam um teor de niacutequel mais elevado que o do metal de base Um composiccedilatildeo quiacutemica tiacutepica de um conshysumiacutevel desenvolvido para soldar o accedilo inoxidaacutevel duplex 22Cr5Ni3Mo015N (WNr 14462 UNS S31803) eacute portanto o 22Cr9Ni3Mo017N (OK 6750 e OK 6753) O teor mais elevado de niacutequel garante a formaccedilatildeo de uma quantidade suficiente de austenita Tipicamente um teor de ferrita de FN 30-70 pode ser considerado como oacutetimo Entretanto a soldagem sem material de adiccedilatildeo ou a exshycessiva diluiccedilatildeo com o metal de base pode produzir um teor excessishyvo de ferrita e resultar num metal de solda fraacutegil A soldagem sem mashyterial de adiccedilatildeo deve portanto ser evitada a menos que seja execushytado um tratamento teacutermico de recozimento para solubilizaccedilatildeo apoacutes a soldagem

Gases de proteccedilatildeo e de purga

Os gases adequados para a soldagem de accedilos inoxidaacuteveis duplex satildeo TIG Ar ou misturas Ar-He MIG misturas Ar-O2 (1-3) Ar-CO2 (1-3) ou Ar-He-O2

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

FCAW misturas Ar-CO2 (25) ou CO2 puro

Eacute essencial na soldagem de passes de raiz em accedilos inoxidaacuteveis dushyplex um bom gaacutes de proteccedilatildeo Gases de purga adequados satildeo o arshygocircnio (Ar) de alta pureza e misturas contendo nitrogecircnio (N2) e hidroshygecircnio (H2)

Os gases de proteccedilatildeo e de purga possuem um efeito no teor de nitroshygecircnio do metal de solda Esses gases podem conter adiccedilotildees de nitroshygecircnio que podem ser utilizados em aplicaccedilotildees criacuteticas para melhorar a resistecircncia agrave corrosatildeo

Accedilos austeno-martensiacuteticos e austeno-ferriacuteticoshymartensiacuteticos 13-16 de cromo 4-6 de niacutequel

Accedilos desse tipo estatildeo disponiacuteveis haacute mais de vinte anos mas ainda natildeo alcanccedilaram o estaacutegio de accedilos inoxidaacuteveis padronizados

Esses accedilos possuem um baixo teor de carbono (pound 005) um teor de cromo de 13-16 e 4-6 de niacutequel Algumas variaccedilotildees desses accedilos possuem tambeacutem aproximadamente 1 de molibdecircnio Apresentam uma resistecircncia agrave traccedilatildeo maior do que a do accedilo martensiacutetico claacutessico com 13 de cromo e 015-020 de carbono e jaacute praticamente o substituiu na construccedilatildeo de turbinas de aacutegua e grandes estruturas sishymilares nas quais satildeo soldados fundidos Sua soldabilidade pode ser geralmente considerada como boa poreacutem em alguns casos apresenshyta uma soldabilidade limitada

Com eletrodos que depositam um metal de solda de composiccedilatildeo quiacutemica similar agrave do material base tal como o OK 6817 o material pode ser soldado se houver preacute-aquecimento e de preferecircncia se a

regiatildeo soldada for mantida aquecida apoacutes a soldagem (250-260C por 4-6 horas) Revenimento ou aliacutevio de tensotildees a aproximadamente

600C imediatamente apoacutes a soldagem eacute um procedimento seguro

Com eletrodos inoxidaacuteveis austeniacuteticos tais como OK 6335 ou

43

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

OK 6775 obteacutem-se um metal de solda mais resistente e consequumlenshytemente o risco de fissuraccedilatildeo durante o resfriamento eacute menor O preacuteshyaquecimento assim como o aliacutevio de tensotildees pode ser deixado de lado Nem sempre eacute necessaacuterio executar aliacutevio de tensotildees logo apoacutes a soldagem para eliminar o risco de fissuraccedilatildeo Assim quando soldashydos com o OK 6335 ou com o OK 6775 os accedilos inoxidaacuteveis austeshyno-martensiacuteticos apresentam uma soldabilidade muito boa poreacutem com a ressalva de que a baixa resistecircncia agrave traccedilatildeo do seu metal de solda possa ser aprovada

44

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Eletrodos OK

As tabelas seguintes mostram os eletrodos ESAB disponiacuteveis e tamshybeacutem as recomendaccedilotildees para a soldagem de uma gama de materiais incluindo as classificaccedilotildees dos materiais de base em conformidade com as especificaccedilotildees mais utilizadas

METAL DEPOSITADO

ELETRODO OK OBSERVACcedilOtildeESCOMPOSICcedilAtildeO PROPRIEDADES QUIacuteMICA MECAcircNICAS

OK 6130 rutiacutelico E308L-17 E308-17

OK 6184 rutiacutelico E347-17

OK 6330 rutiacutelico E316L-17 E316-17

OK 6334 aacutecido-rutiacutelico E316L-16

C 003 Si 080 Mn 080 Cr 1960 Ni 990 C 003 Si 063 Mn 086 Cr 1930 Ni 935 Mo 020 Nb 044 C 003 Si 070 Mn 070 Cr 1870 Ni 1170 Mo 270

C lt003 Si 070 Mn 070 Cr 1800 Ni 1200 Mo 280

T 560-600 MPa A 38-42

T 600-650 MPa A 31-33

T 550-600 MPa A 33-38

T 600 MPa E 440 MPa A 40 65 J 20C 38 J -120C FN 3-8

FBTS

FBTS

importado

45

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

METAL DEPOSITADO

ELETRODO OK

OK 6335 baacutesico-rutiacutelico E316L-15 E19 12 3 L B 20 +

OK 6380 aacutecido-rutiacutelico E 19 12 3 Nb R 23

COMPOSICcedilAtildeO QUIacuteMICA

C lt004 Si 050 Mn 170 Cr 1850 Ni 1200 Mo 280

C lt003 Si 080 Mn 080 Cr 1800 Ni 1200 Mo 280 Nb 040

PROPRIEDADES MECAcircNICAS

T 580 MPa E 435 MPa A 40 95 J 20C 75 J -60C 60 J -120C 30 J -196C FN 3-8

T 620 MPa E 490 MPa A 35 65 J 20C 50 J -70C

OBSERVACcedilOtildeES

importado

importado

OK 6430 aacutecido-rutiacutelico E317L-16 E 18 13 4 L R 23

C Si Mn Cr Ni Mo

lt003 07 07

1900 1300

370

T 600 MPa E 450 MPa A 40 55 J 20C FN 5-10

importado

OK 6463 baacutesico-rutiacutelico E 18 16 5 L R 26

C Si Mn Cr Ni Mo N

lt004 050 270

1800 170

47 013

T 640 MPa E 450 MPa A 40 80 J 20C 45 J -140C FN 0

importado

OK 6715 baacutesico E310-15

C Si Mn Cr Ni

010 025 165

2560 2090

T 550-590 MPa A 30-32

FBTS

46

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

METAL DEPOSITADO

ELETRODO OK COMPOSICcedilAtildeO PROPRIEDADES OBSERVACcedilOtildeES

QUIacuteMICA MECAcircNICAS

C 014

OK 6716 rutilico E310-16

Si Mn Cr Ni

076 174

2600 2000

T 650-700 A 31-33

Mo 018 C 006

OK 6742 Si 065 rutiacutelico Mn 390 T 580-620 MPa altiacutessimo sinteacutetico Cr 2000 A 40-45 rendimento E307-26 Ni 1000

Mo 080 C 007

OK 6745 baacutesico E 18 8 Mn6 B20

Si Mn Cr

025 695

1810

T 600-620 MPa A 40-45

Ni 945

OK 6750 aacutecido rutiacutelico E 22 9 3 L R 23

C Si Mn Cr Ni Mo N

lt003 08 08

225 90 30

017

T 800 MPa E 645 MPa A 25 60 J 20C 40 J -40C FN 30-45

aporte teacutermico 05-25 kjmm entrepasses 125-150C importado

OK 6753 rutiacutelico E 22 9 3 L R 23

C Si Mn Cr Ni Mo N

lt003 09 08

225 90 30

017

T 780 MPa E 630 MPa A 25 60 J 20C 40 J -40C FN 30-45

aporte teacutermico 05-25 kjmm entrepasses 125-150C importado

C 003

OK 6761 rutiacutelico E309L-17

Si Mn Cr Ni

085 103

2366 1226

T 700-750 MPa A 31-33

importado

Mo 019

47

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

METAL DEPOSITADO

ELETRODO OK

OK 6773 rutiacutelico E309-16

OK 6774 rutiacutelico E309MoL-17

OK 6775 baacutesico E309-15

OK 6815 baacutesico E410-15 E 13 MPB 20 + 120

OK 6817 baacutesico-rutiacutelico E410NiMo-16 E 13 4 MPR 23 120

OK 6853 baacutesico-rutiacutelico E 25 10 4 2

COMPOSICcedilAtildeO QUIacuteMICA

C 010 Si 040 Mn 130 Cr 2400 Ni 1325 mo 030 C 003 Si 080 Mn 070 Cr 2300 Ni 1230 Mo 260 C 005 Si 030 Mn 170 Cr 2445 Ni 1310 Mo 025

C 006 Si 050 Mn 050 Cr 1300

C 005 Si 050 Mn 070 Cr 1200 Ni 430 Mo 050

C lt003 Si 06 Mn 07 Cr 255 Ni 95 Mo 40 N 025

PROPRIEDADES MECAcircNICAS

T 600-630 MPa A 32-36

T 700-750 MPa A 31-33

T 600-630 MPa A 30-38

apoacutes TTAT 750C T 520 MPa E 370 MPa A 25 55 J 20C T 850 MPa E 710 MPa A 15 gt45 J 20C gt45 J -10C gt45 J -40C

T 850 MPa E 700 MPa A 25 50 J 20C FN 30-50

OBSERVACcedilOtildeES

FBTS

importado

importado

aporte teacutermico 02-15 kJmm entrepasses 100-150C importado

48

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

METAL DEPOSITADO

ELETRODO OK COMPOSICcedilAtildeO PROPRIEDADES OBSERVACcedilOtildeES

QUIacuteMICA MECAcircNICAS

C lt004 T 900 MPa Si 04 E 700 MPa aporte teacutermico

OK 6855 Mn 09 A 25 02-15 kJmm baacutesico Cr 255 90 J 20C entrepasses B25 10 4 LN B 20+ Ni 95 55 J -40C 100-150C

Mo 40 45 J -60C importado N 025 FN 30-50

OK 6860 aacutecido-rutiacutelico

C Si Mn Cr Ni Mo

010 080 080

2600 500 150

T 680 MPa E 620 MPa A 6 50 J 20C FN 60-80

importado

C 007 OK 6881 rutiacutelico E312-17

Si Mn Cr

070 140

2930

T 780-830 MPa A 22-24

Ni 945 C 004

OK 6884 rutiacutelico E312-17

Si Mn Cr

084 078

2820

T 700-750 MPa A 23-24

Ni 1030 C 006

OK 6885 baacutesico E312-15

Si Mn Cr

035 150

2900

T 760-800 MPa A 22-24

Ni 900

OK 6933 baacutesico-rutiacutelico E 20 25 6 L Cu R 23

C Si Mn Cr Ni Mo Cu

lt003 050 100

2050 2500

500 15

T 575 MPa E 400 MPa A 35 80 J 20C 45 J -140C FN 0

importado

49

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

METAL DEPOSITADO

ELETRODO OK OBSERVACcedilOtildeESCOMPOSICcedilAtildeO PROPRIEDADES QUIacuteMICA MECAcircNICAS

C lt004 Si 040 T 680 MPa Mn 280 E 460 MPa

OK 6963 A 40 Cr 2000 importadobaacutesico-rutiacutelico

80 J 20CNi 2500E 20 25 6 L Cu R 23

Mo 650 50 J -140C Cu 120 FN 0 N 015

OK 9226 baacutesico E NiCrFe-3 EL-NiCr15FeMn

C Si Mn Cr Ni Nb Fe

lt010 080 800

1500 7000

200 600

T 640 MPa E 410 MPa A 40 100 J 20C 80 J -196C FN 0

importado

OK 9245 baacutesico E NiCrMo-3

C Si Mn Cr Ni Mo Fe Nb

lt003 040 040

2100 6400

950 300 330

T 800 MPa E 480 MPa A 40 70 J 20C 50 J -196C

importado

FILARC BM310Mo-L baacutesico E310Mo-16 E 25 22 2 N L R 1 2

C Si Mn Cr Ni Mo Cu N

lt004 050 430

2500 2200

220 lt030

015

T 620 MPa E 440 MPa A 34 54 J 20C FN 0

arco curto entrepasses lt 150C importado

50

ELET

RODO

S ES

AB R

ECO

MEN

DADO

SAI

SICA

TEG

ORI

AW

Nr

BSAF

NOR

SSJI

SAW

SC

CrNi

Mo

OK

(UNS

)Fe

rriacuteti

co-m

arte

nsiacuteti

co13

Cr1

4000

403

403S

17Z6

C13

2301

SUS4

03E3

16L

lt00

813

613

013

Cr1

4006

410

410S

21Z1

2C13

2302

SUS4

10E3

16L

01

1361

30

Ferr

iacutetico

17Cr

140

1643

043

0S15

Z8C1

723

20SU

S430

E308

Llt0

08

1761

30

17Cr

145

21S4

4400

--

2326

-E3

08L

lt00

318

25

613

026

Cr1

4762

446

-Z1

0C24

2322

-E3

10lt0

20

2667

15

Aust

eno-

ferr

iacutetico

Dupl

ex1

4460

329

--

2324

--

lt01

026

61

567

50

675

323

Cr4N

i + N

SA

F 23

041

4362

S323

04-

Z2CN

234

AZ

--

-lt0

03

234

N 0

1067

50

675

3UR

35N

Dup

lex

Dupl

ex1

4417

S315

00-

--

--

lt00

318

53

675

0 67

53

22Cr

5Ni3

Mo

+ N

Z2CN

D22

5SA

F 22

05 U

R 45

N1

4462

S318

03-

2377

--

lt00

322

53

N 0

1567

50

675

3AZ

Dupl

ex25

Cr7N

i3M

o +

N-

S312

60-

--

--

257

3N

014

685

3 68

55

DP3

Dupl

ex25

Cr7N

i3M

o +

NZ2

CND2

57

144

60S3

1200

--

--

257

3N

018

685

3 68

55

UR 4

7N D

uple

xAZ

25Cr

6Ni3

Mo+

Cu+N

Z2CN

DU25

7

Cu 2

0

144

60S3

2550

--

--

256

368

53

685

5UR

52N

Dup

lex

AZN

020

25Cr

6Ni3

Mo+

Cu+W

Cu 0

7+N

-S3

2760

--

--

-25

63

W0

768

53

685

5Ze

ron

100

Dupl

exN

025

Supe

r-dup

lex

-S3

2750

-

--

--

lt00

3 25

7

4 N

02

685

3

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

51

ELET

RODO

S ES

AB R

ECO

MEN

DADO

SAI

SICA

TEG

ORI

AW

Nr

BSAF

NOR

SSJI

SAW

SC

CrNi

Mo

OK

(UNS

)Au

sten

iacutetico

18Cr

8Ni

169

0030

230

2S25

Z10C

N18

0923

31SU

S302

E308

Llt0

12

188

613

018

Cr8N

i1

4301

304

304S

21Z6

CN18

09

2332

SUS3

04E3

08L

lt00

718

1061

30

18Cr

8Ni

143

0130

430

4S15

Z6CN

180

923

33SU

S304

E308

Llt0

05

1810

613

018

Cr8N

i + T

i1

4541

321

321S

12Z6

CNT1

810

2337

SUS3

21E3

47lt0

08

1811

Ti 0

761

84

18Cr

8Ni +

Nb

145

5034

734

7S17

Z6CN

Nb18

10

2338

SUS3

47E3

47lt0

08

1811

Nb 0

761

84

18Cr

8Ni +

S1

4305

303

303S

21Z1

0CNF

180

923

46-

E312

lt01

218

9S

02

688

418

Cr8N

i1

4306

304L

304S

12Z2

CN18

10

2352

SUS3

04L

E308

Llt0

03

1810

613

018

Cr8N

i1

4311

304L

N30

4S62

Z2CN

181

0AZ

2371

-E3

08L

lt00

318

10N

015

613

018

Cr8N

i + N

-30

4N30

4S65

Z5CN

180

9AZ

--

E308

Llt0

08

189

N 0

1561

30

18Cr

8Ni

143

1030

130

1S21

Z12C

N17

07-

SUS3

01E3

08L

01

178

613

018

Cr8N

i + M

o1

4420

-34

5S16

-23

40-

E316

lt01

018

91

563

30

18Cr

8Ni +

Mo

144

3631

631

6S16

Z6CN

D17

1223

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S316

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518

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18Cr

8Ni +

Mo

144

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6S16

Z6CN

D17

1123

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S316

E316

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518

122

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8Ni

+ M

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i + M

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316S

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CND1

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SUS3

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Cr8N

i + M

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18Cr

8Ni +

Mo

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144

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--

--

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310S

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FILA

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--

--

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Mo

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22

2

N 0

12 BM

310M

o-L

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

52

ELET

RODO

S ES

AB R

ECO

MEN

DADO

SAI

SICA

TEG

ORI

AW

Nr

BSAF

NOR

SSJI

SAW

SC

CrNi

Mo

OK

(UNS

)Su

per-a

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o18

Cr16

Ni +

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--

--

E317

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Cr14

Ni +

Mo

144

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--

--

-lt0

07

1714

45

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Cr25

Ni +

Mo

+Cu

145

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-Z1

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--

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45

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Cu 0

820

Cr18

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o+Cu

+N-

S312

54-

--

--

lt00

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292

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N 0

227

Cr31

Ni+M

o+Cu

145

63N0

8028

--

--

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3lt0

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Cu 1

292

45

Cr25

Ni25

+ M

o +

N-

--

--

--

lt00

225

255

N0

2 UR

SB8

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

53

Page 3: 02 Solda - Eletrodos Inoxidaveis

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Eletrodos inoxidaacuteveis

Para atender agraves altas demandas de consumiacuteveis para diferentes conshydiccedilotildees de soldagem a ESAB desenvolveu tanto eletrodos baacutesicos e rutiacutelicos quanto eletrodos de elevado rendimento para os mais divershysos tipos de accedilos inoxidaacuteveis

Tipos de revestimento ndash propriedades ndash nomenclatura

Eletrodos inoxidaacuteveis podem ter tipos diferentes de revestimento baacuteshysico rutiacutelico ou um tipo misto rutiacutelico-baacutesico

As diferenccedilas entre eletrodos baacutesicos inoxidaacuteveis e eletrodos rutiacutelicos inoxidaacuteveis natildeo satildeo as mesmas se comparadas com eletrodos de accedilo carbono baacutesico e rutiacutelico Veja a seguir

Tipos de revestimento ndash eletrodos inoxidaacuteveis

Diferenccedilas para os eletrodos de accedilo carbono

Eletrodos rutiacutelicos

accedilo inoxidaacutevel alta qualidade do metal de solda sensiacutevel agrave umidade

accedilo carbono baixa qualidade do metal de solda menos sensiacutevel agrave ushymidade do que eletrodos baacutesicos

Eletrodos baacutesicos

accedilo inoxidaacutevel altiacutessima qualidade de metal de solda menos sensiacutevel agrave umidade do que os eletrodos rutiacutelicos inoxidaacuteveis

accedilo carbono sensiacutevel agrave umidade alta qualidade do metal de solda

Tabela I - Diferenccedilas entre eletrodos revestidos para accedilos inoxidaacuteveis e accedilos carbono

1

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Eletrodos inoxidaacuteveis sinteacuteticos ndash baixo preccedilo e alta taxa de deposiccedilatildeo

Eletrodos inoxidaacuteveis sinteacuteticos possuem a alma do eletrodo de accedilo carbono e os elementos de liga no revestimento Pelo fato de a conshydutividade da alma de accedilo carbono ser mais elevada do que a de accedilo inoxidaacutevel os eletrodos inoxidaacuteveis sinteacuteticos podem ser soldados com corrente mais elevada resultando em uma taxa de deposiccedilatildeo maior

Os eletrodos inoxidaacuteveis sinteacuteticos satildeo os mais recomendados para soldagem nas posiccedilotildees plana e horizontal onde eacute possiacutevel utilizar eshylevadas intensidades de corrente Em funccedilatildeo da espessura maior do revestimento desses eletrodos tem-se uma poccedila de fusatildeo maior o que limita sua soldagem fora das posiccedilotildees plana e horizontal

Rendimento de eletrodos sinteacuteticos e de eletrodos ligados na alma

metaldesoldaefetivamentedepositado(1) Rendimento =

alma doeletrodo

O rendimento do eletrodo eacute expresso em percentual

Rendimento do eletrodo ligado na alma lt 130

Rendimento do eletrodo sinteacutetico Dagger 130

Rendimento do eletrodo bdquo eficiecircncia de deposiccedilatildeo

metal de solda efetivamente depositado(2) Eficiecircncia de deposiccedilatildeo =

eletrodo (alma e revestimento)

2

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Eletrodos sinteacuteticos ndash alta taxa de deposiccedilatildeo e outras vantagens

O eletrodo sinteacutetico OK 6742 apresenta uma taxa de deposiccedilatildeo de

50 a 90 mais alta do que o eletrodo ligado na alma do tipo corresshypondente Como tais eletrodos depositam mais metal de solda por eshyletrodo do que os eletrodos ligados na alma menos intervalos para

troca de eletrodos satildeo necessaacuterios para o mesmo volume de solda O aporte teacutermico no metal base eacute normalmente mais baixo ao se soldar com eletrodos sinteacuteticos do que com eletrodos ligados na alma

As vantagens de se soldar com eletrodos sinteacuteticos podem ser resushymidas a seguir maior produtividade tempo de passe por eletrodo mais longo menor distorccedilatildeo ou menores tensotildees de contraccedilatildeo menos perda de resistecircncia agrave corrosatildeo na zona termicamente ashy

fetada em accedilo inoxidaacutevel de baixo e meacutedio teor de carbono

Eletrodos especialmente desenvolvidos para soldagem na progressatildeo descendente

O eletrodo revestido OK 6334 foi especialmente desenvolvido para soldagem na progressatildeo descendente A soldagem na progressatildeo descendente eacute feita com maior corrente e a uma velocidade de soldashygem maior do que na progressatildeo ascendente Isto resulta numa alta taxa de deposiccedilatildeo (= alta produtividade) com um miacutenimo de aporte teacutermico no metal de base Por isso eacute um oacutetimo meacutetodo para a soldashygem dos accedilos inoxidaacuteveis

3

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Ferrita em metal de solda inoxidaacutevel austeniacutetico vantagem ou desvantagem

A maioria dos accedilos inoxidaacuteveis conformados eacute monofaacutesica constituiacuteshyda por ferrita austenita ou martensita Por outro lado a maioria dos metais de solda natildeo eacute monofaacutesica Somente eletrodos para accedilos inoshyxidaacuteveis totalmente austeniacuteticos como por exemplo OK 6933 deposhysitam um metal de solda totalmente austeniacutetico Eletrodos para accedilos inoxidaacuteveis 19Cr9Ni (AISI 304) e 18Cr12Ni25Mo (AISI 316) podem depositar um metal de solda contendo ateacute cerca de 12 de ferrita apesar de esse teor normalmente variar entre 2 e 8

A ferrita num metal de solda austeniacutetico aumenta a tensatildeo limite de escoamento aumenta a resistecircncia agrave traccedilatildeo em menor proporccedilatildeo do que o li-

mite de escoamento aumenta a resistecircncia agrave fadiga aumenta a seguranccedila contra trincas de solidificaccedilatildeo principal-

mente no tipo E347 reduz a sensibilidade agrave corrosatildeo sob tensatildeo aumenta o risco de corrosatildeo localizada principalmente em meio

corrosivo fortemente oxidante tal como aacutecido niacutetrico a quente

A maioria dos eletrodos inoxidaacuteveis austeniacuteticos resulta num teor de ferrita de 3-8 Veja exemplos de teores de ferrita no metal de solda depositado de alguns eletrodos OK

4

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

OK 6130 19Cr10Ni

3-8 Fe-d

boa resistecircncia contra a fissuraccedilatildeo a quente OK 6330 19Cr12Ni27Mo

OK 6430 19Cr13Ni4Mo

OK 6933 20Cr25Ni45Mo sem ferrita

OK 6745 19Cr9Ni7Mn

OK 6773

OK 6774

23Cr12Ni03Mo

23Cr12Ni26Mo alto teor de ferrita (12-18 Fe-d)

oacutetima resistecircncia contra trincas de solidificaccedilatildeo OK 6775 23Cr12Ni02Mo

Tabela II - Teor de ferrita ( Fe-d) do metal de solda depositado de eletroshydos inoxidaacuteveis OK

5

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Caacutelculo de ferrita ndash o diagrama de De Long

Os teores de ferrita e de martensita em accedilos inoxidaacuteveis e depoacutesitos de solda dependem de suas respectivas composiccedilotildees quiacutemicas O caacutelculo dos teores de ferrita e de martensita eacute feito num diagrama de constituiccedilatildeo chamado Schaeffler-De Long Ele foi originalmente consshytruiacutedo por Schaeffler para o caacutelculo de ferrita em accedilos inoxidaacuteveis lashyminados e forjados Foi revisado por De Long para adequaacute-lo ao caacutelshyculo do teor de ferrita em depoacutesitos de solda mas eacute usado tambeacutem para o caacutelculo do teor de ferrita em accedilos inoxidaacuteveis laminados e forshyjados Posteriormente comeccedilou tambeacutem a ser aplicado aos accedilos inoshyxidaacuteveis tratados termicamente De Long modificou o diagrama inclushyindo o nitrogecircnio no conceito do niacutequel equivalente

Esse diagrama natildeo eacute adequado para soldas tratadas termicamente nem para a zona termicamente afetada do metal de base

No diagrama de De Long (veja a Figura 1) o niacutequel equivalente no eishyxo vertical do diagrama consiste de elementos formadores de austenishyta O carbono e o nitrogecircnio recebem um multiplicador de 30 o que significa que eles atuam 30 vezes mais fortemente do que o niacutequel como formador de austenita enquanto que o manganecircs tem um mulshytiplicador de 05 O cromo equivalente no eixo horizontal do diagrama consiste de elementos formadores de ferrita

Definiccedilotildees

A porcentagem de ferrita representa a massa percentual dos microshyconstituintes ferro-magneacuteticos no metal de solda inoxidaacutevel austeniacutetishyco

O nuacutemero de ferrita (FN) eacute um valor padronizado para o teor de ferrita de um metal de solda inoxidaacutevel austeniacutetico em conformidade com a especificaccedilatildeo AWS A42

6

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Figura 1 - Diagrama de De Long - diagrama de constituiccedilatildeo modificado pashyra metais de solda de accedilo inoxidaacutevel

Efeitos das condiccedilotildees de soldagem no teor de ferrita

O modo como se deposita o metal de solda de accedilo inoxidaacutevel austeniacuteshytico pode alterar o teor de ferrita que eacute modificado por variaccedilotildees nas taxas de resfriamento do metal de solda no comprimento do arco e no grau de diluiccedilatildeo com o metal de base Variaccedilotildees do nitrogecircnio e do cromo podem influenciar significativamente o teor de ferrita Soldar com um arco longo faz aumentar a captura de nitrogecircnio do ar faz reduzir o teor de cromo e por sua vez tambeacutem o teor de ferrita A inshyfluecircncia do comprimento do arco ao se soldar com um eletrodo rutiacutelico AWS E316L de 25 mm de diacircmetro eacute ilustrada na Figura 2 O nitroshygecircnio eacute um formador de austenita eficaz apresentando-se com um multiplicador 30 no diagrama de De Long

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Figura 2 - Influecircncia da tensatildeo de soldagem e do comprimento do arco nos teores de nitrogecircnio e de ferrita do metal depositado de um eleshy

trodo inoxidaacutevel rutiacutelico 18Cr12Ni25Mo AWS E316L ˘25 mm

Influecircncia do teor de carbono na resistecircncia agrave corrosatildeo

Um baixo teor de carbono eacute importante para uma boa resistecircncia agrave corrosatildeo de um depoacutesito de solda inoxidaacutevel A maioria das especifishycaccedilotildees para os accedilos inoxidaacuteveis de melhor qualidade estabelece um teor de carbono maacuteximo de 0030 A maioria dos eletrodos OK de classificaccedilatildeo E308L E316L e E317L possui normalmente um teor de carbono um pouco mais baixo que esse limite ficando normalmente mais do que 001 abaixo do maacuteximo de 004 de carbono especifishycado para esses eletrodos A influecircncia do teor de carbono na resisshytecircncia agrave corrosatildeo de um metal de solda de classificaccedilatildeo E308L (18Cr10Ni) aparece na Figura 3

8

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Figura 3 - Influecircncia do teor de carbono na resistecircncia agrave corrosatildeo de um metal de solda E308L (18Cr10Ni)

Criteacuterio ataques corrosivos a profundidades inferiores a 002 mm apoacutes sensitizaccedilatildeo por recozimento seguida de imersatildeo em soluccedilatildeo de Strauss (10 CuSO4 em 10 H2SO4) em ebulishyccedilatildeo

Nota uma reduccedilatildeo do teor de carbono de 0039 para 0023 tem influecircncia consideraacutevel na resistecircncia agrave corrosatildeo enquanto a influecircncia da reduccedilatildeo de 0023 para 0016 eacute menos acenshytuada

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Armazenagem de eletrodos inoxidaacuteveis em embalagens abertas

Todos os tipos de eletrodos inoxidaacuteveis tecircm que ser cuidadosamente protegidos contra a umidade principalmente apoacutes a abertura do pacoshyte

Em climas uacutemidos os eletrodos devem ser preferencialmente retirashydos dos pacotes de plaacutestico e armazenados em uma estufa eleacutetrica

na faixa de temperatura 125-150C

As embalagens abertas contendo eletrodos secos podem ser estocashy

das em estufas eleacutetricas na faixa de temperatura 70-80C

Observe que as embalagens de plaacutestico natildeo devem ser aquecidas a uma temperatura acima de 100C visto que o plaacutestico derrete a uma

temperatura de aproximadamente 120C Nota

Eletrodos que absorveram umidade nunca devem ser colocados em uma es-tufa de manutenccedilatildeo jaacute que eletrodos uacutemidos podem liberar umidade para oushytros eletrodos jaacute secos na estufa

Ressecagem de eletrodos inoxidaacuteveis OK

A Tabela III mostra a faixa de temperatura efetiva e o periacuteodo de temshypo real recomendado para a ressecagem de eletrodos revestidos inoshyxidaacuteveis OK

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Tipo de eletrodo

Temperatura efetiva no pacote de eletrodos

(C)

Tempo real agrave tempeshyratura efetiva

(h)

Inoxidaacuteveis rutiacutelicos 275 plusmn 25 15 plusmn 05

Inoxidaacuteveis baacutesicos 225 plusmn 25 15 plusmn 05

Tabela III - Recomendaccedilotildees de ressecagem de eletrodos inoxidaacuteveis OK

Manutenccedilatildeo de eletrodos inoxidaacuteveis OK

A Tabela IV apresenta a faixa de temperatura efetiva na estufa de manutenccedilatildeo e na estufa portaacutetil (cochicho) recomendadas para os eshyletrodos revestidos inoxidaacuteveis OK

Temperatura efetiva na estufa de manutenccedilatildeo

(C)

Temperatura efetiva no cochicho

(C)

110 plusmn 10 100 plusmn 20

Tabela IV - Recomendaccedilotildees de manutenccedilatildeo de eletrodos inoxidaacuteveis OK

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Soldagem de accedilos inoxidaacuteveis com eletrodos revestidos OK

Requisitos para a fonte de energia

Os accedilos inoxidaacuteveis satildeo normalmente soldados com tensotildees mais baixas do que os accedilos carbono de mesma espessura A soldagem de accedilos inoxidaacuteveis eacute feita na maioria das vezes dentro da faixa de cor-rente 50-100 A A corrente mais elevada empregada em eletrodos de diacircmetro 5 mm eacute de cerca de 200 A e em eletrodos sinteacuteticos de 300 A ateacute 330 A Ao soldar passes de raiz em chanfros para soldagem unilateral e em peccedilas de accedilo inoxidaacutevel de espessuras variando entre 1 mm e 3 mm eacute necessaacuteria uma fonte de soldagem com ajuste precishyso entre 30 A e 125 A para que o soldador possa ter um bom desemshypenho na produccedilatildeo de soldas sem defeito

Corrente alternada (CA) ou corrente contiacutenua (CC)

A maioria das soldas em accedilos inoxidaacuteveis eacute executada com corrente contiacutenua (CC) provavelmente devido agrave possibilidade de um melhor ajuste de fontes de energia em CC Aleacutem do mais os eletrodos inoxishydaacuteveis de formulaccedilatildeo antiga apresentavam melhor desempenho e geshyravam menos respingos com CC do que com CA Atualmente a maioshyria dos eletrodos de accedilo inoxidaacutevel rutiacutelico permite o uso de CA Al-guns eletrodos mostram um desempenho um pouco melhor em CA como por exemplo o eletrodo sinteacutetico OK 6742 De um modo geral os eletrodos inoxidaacuteveis relacionados como soldaacuteveis a uma tensatildeo em vazio na faixa 50-60 V possuem desempenho muito bom em CA

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Faixas de corrente recomendadas para eletrodos inoxidaacuteveis OK

A Tabela V exibe a faixa de corrente de trabalho recomendada para os diversos tipos de eletrodos inoxidaacuteveis OK

Eletrodo Diacircmetro

(mm) Corrente

(A)

alma ligada

16 20 25 32 40 50

35 ndash 50 45 ndash 65 60 ndash 90

80 ndash 125 100 ndash 175 150 ndash 240

sinteacutetico 32 40 50

100 ndash 185 150 ndash 220 180 ndash 320

Tabela V - Recomendaccedilotildees de paracircmetros de soldagem para os eletrodos inoxidaacuteveis OK

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Preparaccedilatildeo de biseacuteis

Os accedilos inoxidaacuteveis satildeo geralmente soldados com a mesma preparashyccedilatildeo de biseacuteis normalmente realizada para os accedilos de baixo carbono

O acircngulo normal do bisel eacute de 30 e o acircngulo do chanfro eacute de 60 A diferenccedila na preparaccedilatildeo estaacute em que chanfros em duplo V satildeo emshypregados jaacute a partir de peccedilas com espessura 12 mm para minimizar o volume de solda e o rechupe enquanto que em accedilos de baixo car-bono chanfros em duplo V natildeo satildeo normalmente empregados em espessuras menores que 15-20 mm

Veja as figuras seguintes com as recomendaccedilotildees de preparaccedilatildeo de chanfros para a soldagem de accedilos inoxidaacuteveis com eletrodos OK

AbEsp

Chanfros recomendados raiz Soldagem(mm)

(mm)

chanfro 1-3 0-2 unilateral

reto

chanfro ambos os2-3 0-2

reto lados

chanfro para reshy dois ou trecircs

1-3 6-10 vestimenshy passes to interno

um ou amshychanfro

3-12 1-3 bos os la-em V

dos

14

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

AbEsp

Chanfros recomendados raiz Soldagem(mm)

(mm)

um ou amshychanfro

12-20 2-25 bos os la-em U

dos

chanfro um ou am-

em U nashygt 12 0-25 bos os lashy

riz biselashydos

do

um ou amshychanfro

3-15 2-25 bos os la-em V

dos

chanfro um ou am-em V asshy 8-25 2-25 bos os lashysimeacutetrico dos

chanfro um ou am-em U asshy gt 12 2-25 bos os lashysimeacutetrico dos

15

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

AbEsp

Chanfros recomendados raiz Soldagem(mm)

(mm)

chanfro em U asshy um ou amshysimeacutetrico gt 12 1-2 bos os lashynariz bise- dos lado

um ou amshychanfro

4-12 1-2 bos os la-em meio V

dos

um ou amshychanfro

gt 12 2-25 bos os la-em J

dos

chanfro em X ou ambos os

12-30 2-3 duplo V lados simeacutetrico

chanfro em duplo ambos os

15-25 2-3 V assimeacuteshy lados trico

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

AbEsp

Chanfros recomendados raiz Soldagem(mm)

(mm)

chanfro ambos os

em duplo gt 30 2-3 lados

U

chanfro ambos os

em K asshy 13-30 2-25 lados

simeacutetrico

chanfro ambos os

em duplo gt 30 2-3 lados

J

Tabela VI - Exemplos de chanfros recomendados

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Soldagem de accedilos inoxidaacuteveis ndash regras gerais e recomendaccedilotildees

A soldagem de passes de raiz e de enchimento em juntas de topo com chanfro em accedilos inoxidaacuteveis eacute realizada da mesma forma que a soldagem de accedilos de baixo carbono poreacutem com algumas exceccedilotildees significativas o aporte teacutermico deve ser o mais baixo possiacutevel principalmente

ao soldar accedilos inoxidaacuteveis que natildeo apresentem teores de carbo-no extra-baixos

um baixo aporte teacutermico minimiza o risco de baixa resistecircncia agrave corrosatildeo na zona termicamente afetada e tambeacutem a distorccedilatildeo causada pelas tensotildees de contraccedilatildeo Um aporte teacutermico excessishyvo causaraacute uma distorccedilatildeo maior no accedilo inoxidaacutevel do que no accedilo de baixo carbono

soldar accedilos inoxidaacuteveis de grande espessura com eletrodos sinshyteacuteticos eacute beneacutefico para a resistecircncia agrave corrosatildeo porque tais eleshytrodos fornecem um aporte teacutermico menor ao metal de base do que eletrodos com alma ligada Aleacutem do mais pelo fato de me-nos passes serem necessaacuterios para preencher chanfros com os eletrodos sinteacuteticos as distorccedilotildees de contraccedilatildeo satildeo menores do que ao soldar com eletrodos de alma ligada

grandes poccedilas de fusatildeo devem que ser evitadas jaacute que elas fashycilmente levam agrave formaccedilatildeo de trincas de solidificaccedilatildeo no metal de solda

o esmerilhamento durante a contra-solda deve ser realizado com muito cuidado porque um pequeno superaquecimento da superfiacuteshycie pode facilmente causar trincas de esmerilhamento

as superfiacutecies goivadas devem ser esmerilhadas para livrar o meshytal da borra resultante da goivagem que pode causar baixa quashylidade da solda

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Revestimento com accedilo inoxidaacutevel ndash preparaccedilatildeo de biseacuteis

Como o revestimento com accedilo inoxidaacutevel consiste na soldagem de accedilos dissimilares e cada um desses materiais deve ser soldado com um eletrodo similar satildeo normalmente necessaacuterios chanfros com geshyometria especial O accedilo empregado como substrato eacute normalmente soldado primeiro e o projeto da junta deve garantir que nenhum passhyse de solda de accedilo carbono penetre no revestimento A soldagem do substrato pode ser executada de forma unilateral ou por ambos os la-dos dependendo das condiccedilotildees Juntas do substrato com acesso por ambos os lados devem preferencialmente ser em duplo U assimeacutetrico ou duplo V assimeacutetrico com a parte menor do chanfro localizada no lado revestido para limitar a largura da solda inoxidaacutevel Veja a seguir uma tabela com algumas figuras contendo exemplos de chanfros coshymumente usados e tambeacutem algumas sequumlecircncias de soldagem

AbEsp Solda-

Chanfros recomendados raiz(mm) gem

(mm)

chanfro em V

veja a noshy10-16 0-2

ta abaixo

O nariz deve ser espesso o suficiente para evitar a fusatildeo do revestimento inoxidaacutevel com os eletrodos de accedilo carbono ou de accedilo baixa liga Devem ser empregados eleshy

trodos de baixo hidrogecircnio (H2O total pound030) no lado menos ligado

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

AbEsp Solda-

Chanfros recomendados raiz(mm) gem

(mm)

veja as notas ashybaixo

lado revestido preparado para a soldagem esmerilhar na contra-solda o suficiente para abrir espaccedilo para duas camadas de accedilo inoxidaacutevel

o passe de selagem deve ser aplicado com um eletrodo 2312 ou 23122 (OK 6775 ou OK 6774) o revestimento deve ser soldado com um eletrodo de accedilo inoxidaacutevel similar

chanfro em V

veja ascom o

10-16 0-2 notas ashyoutro

cimalado usinado

veja as notas ashy

chanfro cima e a

em U nota abaishyxo

lado revestido preparado para soldagem por goivagem esmerilhamento ou fresamenshyto

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

AbEsp Solda-

Chanfros recomendados raiz(mm) gem

(mm)

Chanfro assimeacuteshytrico em dushyplo V

20-40 2-3 veja a noshyta abaixo

recomendado o primeiro passe de cada lado com eletrodo revestido pode ser emshypregado o arco submerso para a maior parte da contra-solda o lado do revestimento pode ser acabado em primeiro lugar se o revestimento for de um accedilo do tipo ELC 304L ou 316L

chanfro assimeacuteshy

veja a noshytrico Dagger 35 0-3

ta acimaem dushyplo U

veja aschanfro

10-16 notas a-em V

baixo

juntas confeccionadas completamente do lado do accedilo carbono

o accedilo do revestimento eacute soldado com um eletrodo similar o metal de base deve ser soldado preferencialmente com os eletrodos OK 6773 OK 6774 ou OK 6775 eacute reshycomendado soldar com cordotildees filetados para minimizar a diluiccedilatildeo do metal de base

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

AbEsp Solda-

Chanfros recomendados raiz(mm) gem

(mm)

chanfro em V veja as em acircnshy gt 15 notas ashygulo cima duplo

Tabela VII - Exemplos de preparaccedilatildeo de biseacuteis em accedilos revestidos

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Soldando accedilos inoxidaacuteveis a outros tipos de accedilos

Todos os accedilos inoxidaacuteveis podem ser soldados a outros tipos de accedilos de boa soldabilidade empregando-se eletrodos inoxidaacuteveis de alta liga como o OK 6715 e OK 6716 (25Cr20Ni) OK 6761 OK 6773 e OK 6775 (23Cr12Ni) OK 6774 (23Cr12Ni2Mo) OK 6881 e OK 6884 (29Cr9Ni) e eletrodos similares de maiores teores de eleshymentos de liga do que os tipos E304 18Cr8Ni ou 19Cr9Ni

Dois procedimentos diferentes satildeo empregados a teacutecnica de almofadamento ou amanteigamento (buttering) a soldagem completa com eletrodos de alta liga

A teacutecnica de almofadamento eacute um meacutetodo que emprega os eletrodos de menor custo poreacutem atualmente a maioria das juntas dissimilares entre accedilos inoxidaacuteveis e outros accedilos eacute soldada com eletrodos inoxishydaacuteveis de alta liga Cordotildees de solda filetados satildeo recomendados pashyra minimizar a diluiccedilatildeo do metal de base no metal de solda principal-mente onde o depoacutesito eacute feito na transiccedilatildeo com o accedilo de menor teor de liga

Soldas entre um accedilo inoxidaacutevel e um accedilo ao cromo-molibdecircnio

resistente agrave fluecircncia para trabalho acima de 200C devem ser prefeshyrencialmente realizadas com um eletrodo agrave base de niacutequel como por exemplo o OK 9226 para evitar a migraccedilatildeo de carbono do accedilo resisshytente agrave fluecircncia para o material austeniacutetico porque esse processo no accedilo Cr-Mo diminui sua resistecircncia agrave fluecircncia O uso de eletrodo agrave bashyse de niacutequel tambeacutem minimiza os problemas da dilataccedilatildeo teacutermica de materiais dissimilares

23

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Procedimentos de soldagem de accedilos inoxidaacuteveis com accedilos de baixa liga revestidos com accedilo inoxidaacutevel

A teacutecnica do almofadamento

Soldagem de accedilos inoxidaacuteveis com accedilos de baixa liga revestidos com accedilo inoshyxidaacutevel

soldar com cordotildees filetados e preferencialmente com eletrodos inoxidaacuteveis de alta liga como segunda opccedilatildeo utilizar eletrodos inoxidaacuteveis austeniacuteticos

1 OK 6773 OK 6774 OK 6775

2 OK 6715 OK 6716 OK 6745 OK 6884

3 OK 6330

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Soldagem de accedilos inoxidaacuteveis com accedilos resistentes agrave fluecircncia

soldar com cordotildees filetados com eletrodos inoxidaacuteveis de alta liga preferencialmente agrave base de niacutequel como segunda opccedilatildeo utilizar eletrodos de accedilo inoxidaacutevel

1 OK 9226

2 OK 6773 OK 6774 OK 6775

3 OK 6330

Nota Nunca use eletrodos de baixa liga ou de accedilo de baixo carbono para as trecircs junshytas acima A soldagem pode ser feita agrave temperatura ambiente Nenhum preacuteshyaquecimento eacute necessaacuterio ao soldar o accedilo resistente agrave fluecircncia com os eletrodos lisshytados acima

Tabela VIII - Procedimentos de soldagem de accedilo inoxidaacutevel com accedilos de baishyxa liga revestidos com accedilo inoxidaacutevel

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Regras e procedimentos para a soldagem de accedilos com revestimento inoxidaacutevel

O accedilo do substrato deve ser soldado de preferecircncia com eletroshydos de baixo hidrogecircnio bem secos com um teor total de aacutegua no revestimento sem exceder 030 Isto eacute muito importante para os passes proacuteximos ao revestimento Se o teor de aacutegua for maior talvez seja necessaacuterio um preacute-aquecimento e um aumento na temperatura entre passes em cerca de 100C para evitar trincas induzidas pelo hidrogecircnio na zona mais diluiacuteda do primeiro passe com o eletrodo inoxidaacutevel

O revestimento de accedilo inoxidaacutevel natildeo pode ser fundido com eleshytrodos de accedilo de baixa liga ou de baixo carbono

Se a preparaccedilatildeo do chanfro do lado revestido for realizada por goivagem com eletrodo de carvatildeo as superfiacutecies do chanfro deshyvem ser esmerilhadas para remover a borra que pode prejudicar a qualidade da solda

O passe de transiccedilatildeo no lado revestido deve ser soldado de preshyferecircncia com um eletrodo 23Cr12Ni ou 23Cr12Ni2Mo como o OK 6775 ou OK 6774

O revestimento deve ser soldado com eletrodos similares ao meshytal de base Use eletrodos de diacircmetro 25 mm ou 32 mm e aplishyque a teacutecnica de cordotildees filetados dirigindo o arco eleacutetrico para o cordatildeo anteriormente depositado e onde for possiacutevel minimize a diluiccedilatildeo da solda mantendo o arco na poccedila de fusatildeo agrave medida que se avanccedila com a solda

Atenccedilatildeo agraves observaccedilotildees localizadas no item Revestimento com accedilo inoxidaacutevel ndash preparaccedilatildeo de biseacuteis na paacutegina 19 sobre a preparaccedilatildeo recomendada para os biseacuteis

26

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Procedimentos de soldagem de accedilos com revestimento inoxidaacutevel a accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos

AbEsp Soldashy

raiz(mm) gem

(mm)

veja as ateacute

0-3 notas ashy10

baixo

o almofadamento claacutessico entre uma chapa revestida e uma chapa de accedilo inoxidaacutevel

o bisel da chapa revestida eacute almofadado com os eletrodos OK 6773 OK 6774 OK 6775 OK 6715 OU OK 6716

chanfro em V

veja as todas 0-3 notas ashy

baixo

a junta de topo mais empregada entre uma chapa revestida e uma chapa de accedilo inoshyxidaacutevel para todos os tipos de chanfro

a junta eacute soldada com cordotildees filetados empregando os eletrodos OK 6773 OK 6774 ou OK 6775

todos os tipos de chanfro

Tabela IX - Procedimentos de soldagem de accedilos com revestimento inoxidaacuteshyvel a accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Tratamentos poacutes-soldagem de accedilos inoxidaacuteveis

A superfiacutecie da chapa adjacente agrave solda normalmente se oxida em uma largura de aproximadamente 5 mm Por sua vez o oacutexido reduz a resistecircncia agrave corrosatildeo do material Este fato natildeo traz grandes prejuiacuteshyzos para seu uso em ambientes agressivos onde a corrosatildeo paacutera apoacutes uma fina camada superficial ser atacada

O poacutes-tratamento eacute necessaacuterio quando a resistecircncia agrave corrosatildeo nas aacutereas adjacentes agrave junta tem que ser a maacutexima possiacutevel Este tratashymento pode ser de limpeza mecacircnica ou quiacutemica ou uma combinaccedilatildeo de ambas Veja a seguir um resumo dos procedimentos mais simples de poacutes-tratamento de soldas inoxidaacuteveis

Limpeza mecacircnica

A limpeza mecacircnica pode ser realizada atraveacutes de escovas de cerdas de accedilo inoxidaacutevel esmerilhamento jato de granalha

A limpeza com escovas de cerdas de accedilo inoxidaacutevel remove escoacuterias coloraccedilatildeo teacutermica e peliacutecula de oacutexido mas natildeo o material pobre em cromo sob a peliacutecula de oacutexido

As escovas devem ser feitas de cerdas de accedilo inoxidaacutevel e natildeo poshydem ser usadas em materiais que natildeo sejam accedilo inoxidaacutevel para evishytar contaminaccedilotildees Mesmo com essas precauccedilotildees a resistecircncia agrave corrosatildeo natildeo seraacute tatildeo boa quanto num material decapado por aacutecido

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Esmerilhamento

Remove facilmente o oacutexido e a fina camada pobre em cromo Um esmerilhamento mais pesado produz sulcos longitudinais resultando numa menor resistecircncia agrave corrosatildeo Um esmerilhamento mais suave aumenta a resistecircncia agrave corrosatildeo Para maximizar a resistecircncia agrave corshyrosatildeo a superfiacutecie esmerilhada de forma suave deve ser polida ou lavada com aacutecido niacutetrico a 15-20

Limpeza com jato de granalha

Eacute um meacutetodo de limpeza eficaz e deve ser feito com granalha de accedilo inoxidaacutevel com resistecircncia agrave corrosatildeo igual agrave do metal a ser limpo O jateamento com granalha pode encruar a superfiacutecie o suficiente para reduzir a ductilidade e deve ser realizado com cuidado

Limpeza quiacutemica

Quando eacute necessaacuterio maximizar a resistecircncia agrave corrosatildeo a aacuterea esshycovada deve ser lavada com aacutecido niacutetrico a 15-20 seguida de lava-gem com aacutegua A lavagem por aacutecido niacutetrico remove a contaminaccedilatildeo apassiva a superfiacutecie e aumenta a resistecircncia agrave corrosatildeo

Limpeza mecacircnica ou preacute-limpeza

Possibilita o uso de soluccedilotildees de decapagem mais suaves minimizanshydo os riscos de seguranccedila e problemas de poluiccedilatildeo ambiental A limshypeza mecacircnica eacute portanto frequumlentemente usada como uma prepashyraccedilatildeo para a decapagem aacutecida e pode reduzir o custo total de limpeshyza diminuindo o tempo de decapagem e possibilitando medidas de seguranccedila menos rigorosas

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Accedilos inoxidaacuteveis resistentes ao calor

Caracteriacutesticas dos accedilos inoxidaacuteveis

Para tornar o ferro inoxidaacutevel ele eacute ligado ao cromo com um teor miacuteshynimo de 12 A maioria dos accedilos inoxidaacuteveis conteacutem de 16 a 20 de cromo Uns poucos graus especiais contecircm ateacute cerca de 35 de cromo poreacutem teores de cromo acima de 30 satildeo incomuns

Quanto maior o teor de cromo maior a resistecircncia agrave corrosatildeo O croshymo tambeacutem aumenta a resistecircncia ao calor principalmente a resisshytecircncia agrave formaccedilatildeo de carepa Um alto teor de cromo resulta numa alta temperatura de formaccedilatildeo de carepa

O accedilo inoxidaacutevel mais usado conteacutem 17-20 de cromo e 9-14 de niacutequel O niacutequel aumenta a conformabilidade a soldabilidade e a reshysistecircncia agrave corrosatildeo Quando o teor de niacutequel alcanccedila ou ultrapassa a metade do teor de cromo o accedilo torna-se austeniacutetico e natildeoshymagneacutetico

Designaccedilatildeo

A designaccedilatildeo dos teores de cromo de niacutequel e de molibdecircnio eacute geshyralmente feita com um ponto ou uma barra entre os diacutegitos percentushyais Exemplo 19123 significa que um accedilo ou material de cordatildeo conshyteacutem 19 de cromo 12 de niacutequel e 3 de molibdecircnio

Agrupamento dos accedilos inoxidaacuteveis

Os accedilos inoxidaacuteveis podem ser agrupados com relaccedilatildeo agrave composiccedilatildeo

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

microestrutura

Nesse informativo os accedilos estatildeo agrupados e especificados apoacutes a composiccedilatildeo quiacutemica com referecircncia agrave microestrutura de cada tipo de liga (de accedilo) Para cada tipo de accedilo informaccedilotildees sobre sua soldabilishydade e recomendaccedilotildees de soldagem satildeo fornecidas Para os tipos mais comuns informaccedilotildees raacutepidas tambeacutem satildeo fornecidas sobre a influecircncia dos elementos na resistecircncia agrave corrosatildeo e nas propriedashydes mecacircnicas

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Accedilos inoxidaacuteveis ao cromo

Os accedilos inoxidaacuteveis ao cromo satildeo ferro-magneacuteticos

Sua microestrutura pode ser martensiacutetica ferriacutetica ou ferriacutetico-martensiacutetica

Accedilos inoxidaacuteveis martensiacuteticos ao cromo

Esses accedilos contecircm de 12 a 20 de cromo e 015 de carbono Eles satildeo fortemente temperaacuteveis

Exemplos Cr = 12 - 14 C = 018 - 025

Cr = 17 Ni = 2 C = 017 - 025

Accedilos inoxidaacuteveis ao cromo com teor de carbono maior do que 025

natildeo devem ser soldados

Accedilos inoxidaacuteveis ferriacuteticos ao cromo

Esses accedilos natildeo satildeo temperaacuteveis Eles contecircm normalmente

13-14 de cromo e pound 008 de carbono ou

16-18 de cromo e pound 010 de carbono ou

24-28 de cromo e pound 025 de carbono

Accedilos com 17-18 de cromo 2-25 de molibdecircnio 02-08 de titacircshynio e 0025 de carbono e um teor muito baixo de elementos interstishyciais como o carbono e o nitrogecircnio (ELI = extra-low interstitials) poshydem ser mais bem agrupados no item seguinte

Accedilos inoxidaacuteveis ferriacuteticos natildeo satildeo sensiacuteveis agrave corrosatildeo sob tensatildeo

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Accedilos inoxidaacuteveis ferriacutetico-martensiacuteticos ao cromo

Esses accedilos contecircm 12-14 de cromo e de 009-015 de carbono Em algumas especificaccedilotildees esses accedilos satildeo classificados como marshytensiacuteticos

Soldabilidade

Os accedilos inoxidaacuteveis ao cromo possuem soldabilidade limitada e reshyquerem maior atenccedilatildeo e cuidado com seu comportamento quando se busca uma junta de qualidade satisfatoacuteria

A temperabilidade dos accedilos com cromo na faixa 12-14 aumenta rashypidamente na mesma razatildeo que o teor de carbono Um aumento no carbono de 001 na faixa 005-015 aumenta a dureza do accedilo em ateacute 10-12 HB

Soldagem de accedilos inoxidaacuteveis martensiacuteticos ao cromo

Para se soldar com sucesso accedilos inoxidaacuteveis martensiacuteticos com eleshytrodos cujo metal depositado seja correspondente ao metal de base

(OK 6815) eacute necessaacuterio um preacute-aquecimento de 250C a 350C que deve ser mantido durante a soldagem A regiatildeo de soldagem deve soshy

frer aliacutevio de tensotildees entre 650-850C imediatamente apoacutes a soldashy

gem Atenccedilatildeo Se a junta soldada for resfriada abaixo de 150C anshytes de ser colocada no forno haacute grande risco de se formarem trincas na solda

Por isso os accedilos inoxidaacuteveis martensiacuteticos satildeo geralmente soldados com eletrodos austeniacuteticos 19Cr12Ni3Mo do tipo AWS E316 como o OK 6330

Ao escolher um eletrodo desse tipo elimina-se a necessidade de aliacuteshyvio de tensotildees imediatamente apoacutes a soldagem Em alguns casos a necessidade de aliacutevio de tensotildees eacute completamente eliminada quando

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

satildeo empregados eletrodos do tipo 19Cr12Ni3Mo

Soldagem de accedilos inoxidaacuteveis ferriacutetico-martensiacuteticos ao cromo

Esses accedilos devem ser preferencialmente soldados com os mesmos tipos de eletrodos e com as mesmas temperaturas de preacuteshyaquecimento e poacutes-aquecimento utilizadas nos accedilos inoxidaacuteveis marshytensiacuteticos

Soldagem de accedilos inoxidaacuteveis ferriacuteticos ao cromo

Os accedilos inoxidaacuteveis ferriacuteticos tornam-se fraacutegeis na regiatildeo superaqueshycida da zona termicamente afetada adjacente agrave solda Por esta razatildeo os accedilos inoxidaacuteveis ferriacuteticos satildeo normalmente soldados com eletroshydos austeniacuteticos tipo 19Cr9Ni (E308) ou 19Cr12Ni3Mo (E316) OK 6130 e OK 6330 respectivamente Um preacute-aquecimento de

150-200C pode ser necessaacuterio para minimizar a ocorrecircncia de fissushyraccedilotildees principalmente ao soldar com eletrodos inoxidaacuteveis ferriacuteticos

Uma exceccedilatildeo ocorre quando a solda se expotildee ao gaacutes sulfiacutedrico (H2S) a uma temperatura alta Em tais casos o metal de solda natildeo deve conter niacutequel Entretanto o eletrodo OK 6860 que deposita um metal de solda contendo cerca de 26 de cromo 5 de niacutequel e 1 de molibdecircnio eacute muito bom tambeacutem em atmosferas sulfurosas a alta temperatura

O accedilo inoxidaacutevel ferriacutetico ELI padratildeo americano ASTM A268 (similar ao padratildeo sueco SS 2326) que conteacutem 19 de cromo e 2 de moshylibdecircnio resiste muito bem agrave corrosatildeo sob tensatildeo enquanto o accedilo inoxidaacutevel austeniacutetico possui uma resistecircncia muito limitada Esses accedilos inoxidaacuteveis ferriacuteticos apresentam tambeacutem uma boa resistecircncia agrave corrosatildeo localizada em soluccedilotildees salinas e satildeo pelo menos tatildeo bons

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

quanto os accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos mais usados nos aacutecidos coshymuns ELI significa Extra Low Interstitials o que na verdade significa que os teores de carbono e de nitrogecircnio satildeo extremamente baixos Os accedilos ELI ferriacuteticos satildeo preferencialmente soldados com eletrodos 23Cr12Ni2Mo de baixiacutessimo carbono (E309MoL) OK 6774 ou equishyvalente

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Accedilos inoxidaacuteveis ao cromo-niacutequel

A maioria dos accedilos inoxidaacuteveis ao cromo-niacutequel eacute austeniacutetica mas tambeacutem austeno-ferriacuteticos (duplex) como 25Cr5Ni e 25Cr5Ni15Mo e austeno-martensiacuteticos contendo 13-16 de cromo e 5-6 de niacutequel Os accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos podem ser totalmente austeniacuteticos ou conter uma pequena porcentagem de ferrita

O niacutequel aumenta a ductilidade e no caso dos tipos de ligas mais alshytas tambeacutem a resistecircncia agrave corrosatildeo Os accedilos inoxidaacuteveis austeniacutetishycos que contecircm 25 de niacutequel possuem uma boa resistecircncia agrave corroshysatildeo sob tensatildeo Os accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos natildeo satildeo magneacuteticos nem temperaacuteveis termicamente Desta forma as zonas termicamente afetadas desses accedilos natildeo endurecem

A resistecircncia agrave corrosatildeo dos accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos natildeo deshypende soacute dos teores de cromo e niacutequel mas tambeacutem fortemente do teor de carbono A maacutexima resistecircncia agrave corrosatildeo eacute alcanccedilada quanshydo o teor de carbono natildeo ultrapassa cerca de 002 Na maioria dos padrotildees de accedilo inoxidaacutevel ELC (extra-low carbon) mdash accedilos de baixiacutesshysimo carbono mdash o teor de carbono fica limitado ao maacuteximo de 0030 Se o teor de carbono natildeo for baixo o suficiente precipitamshyse carbonetos contendo 60-70 de cromo na zona termicamente afeshytada de uma solda onde o material foi aquecido a temperaturas na

faixa 450-900C A temperatura mais criacutetica fica na faixa 500-800C (ateacute aproximadamente 5 mm da linha de fusatildeo) Por causa desta forshymaccedilatildeo de carbonetos de cromo ocorre uma diminuiccedilatildeo local de croshymo o que reduz enormemente a resistecircncia agrave corrosatildeo das aacutereas sushyjeitas ao ambiente corrosivo O limite de 005 de carbono evita sob quase todas as condiccedilotildees de soldagem que a zona termicamente ashyfetada fique sensitizada principalmente em seccedilotildees de menor espesshysura Para soldas que devem sofrer aliacutevio de tensotildees eacute necessaacuterio

empregar accedilos de baixiacutessimo carbono (grau ELC C pound 0030)

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Estabilizaccedilatildeo do carbono

A precipitaccedilatildeo de carbonetos de cromo na zona termicamente afetada pode ser evitada combinando-se preferencialmente o carbono com o nioacutebio (AISI 347) ou com o titacircnio (AISI 321) Os accedilos inoxidaacuteveis esshytabilizados ao nioacutebio e ao titacircnio satildeo contudo ligeiramente inferiores aos accedilos inoxidaacuteveis grau ELC com relaccedilatildeo agrave garantia contra fissurashyccedilatildeo durante a soldagem e apoacutes exposiccedilatildeo a certos meios corrosivos

Influecircncia do nitrogecircnio

Accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos ao nitrogecircnio apresentam cerca de 70 Nmm2 a mais de escoamento e 100 Nmm2 a mais de resistecircncia agrave traccedilatildeo quando comparados agraves composiccedilotildees quiacutemicas corresponshydentes mais proacuteximas sem nitrogecircnio Os accedilos inoxidaacuteveis ao nitroshygecircnio tecircm soldabilidade similar aos accedilos sem adiccedilatildeo de nitrogecircnio e satildeo como estes soldados com eletrodos correspondentes ao materishyal base OK 6130 OK 6330 OK 6430 ou OK 6463

Adiccedilotildees de molibdecircnio

Accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos ao molibdecircnio tecircm uma resistecircncia agrave corrosatildeo maior a certos aacutecidos do que os accedilos inoxidaacuteveis corresshypondentes mais proacuteximos sem molibdecircnio Como regra geral quanto maior o teor de molibdecircnio melhor seraacute a resistecircncia ao ataque dos aacutecidos exceto quando da exposiccedilatildeo aos meios corrosivos fortemente oxidantes como o aacutecido niacutetrico a quente

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos (sem ferrita) ao cromoshyniacutequel-molibdecircnio-cobre

Um accedilo inoxidaacutevel austeniacutetico muito interessante eacute o accedilo ELC 20Cr25Ni45Mo17Cu (ASTM B-625) SS 2562 UHB 904L Sandshyvik 2RK65 usado em grande escala quando os accedilos AISI 316L e 317L satildeo insuficientes principalmente em induacutestrias que produzem aacutecido aceacutetico aacutecido sulfuacuterico aacutecido tartaacuterico e cloreto de vinil cujo eletrodo correspondente eacute o OK 6933

Recomendaccedilotildees para a soldagem de accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos

Os accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos satildeo faacuteceis de soldar com todos os meacutetodos de soldagem comuns contanto que as regras abaixo sejam seguidas evite grandes poccedilas de fusatildeo principalmente quando estiver solshy

dando accedilo totalmente austeniacutetico visto que tais poccedilas podem fashycilmente causar trincas de solidificaccedilatildeo na solda

Restrinja o aporte teacutermico ao material base em parte para minishymizar o rechupe e a distorccedilatildeo e tambeacutem para minimizar a redushyccedilatildeo da resistecircncia agrave corrosatildeo por sensitizaccedilatildeo Isto eacute especial-mente importante quando o teor de carbono do accedilo for maior do que 003

Accedilos inoxidaacuteveis austeno-ferriacuteticos (duplex)

Os accedilos inoxidaacuteveis duplex tornaram-se uma importante alternativa aos accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos As propriedades que mais despershytam o interesse satildeo a combinaccedilatildeo de alta resistecircncia mecacircnica boa resistecircncia agrave corrosatildeo e um niacutevel razoaacutevel de preccedilo O nuacutemero de ashy

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

plicaccedilotildees para accedilos inoxidaacuteveis duplex continua crescendo Eles esshytatildeo sendo usados em aplicaccedilotildees offshore e pelas induacutestrias naval e petroquiacutemica por exemplo

Eles satildeo conhecidos como accedilos inoxidaacuteveis austeno-ferriacuteticos (daiacute o nome duplex de duas fases) Tipicamente os accedilos inoxidaacuteveis dushyplex possuem uma microestrutura consistindo de aproximadamente 50 de ferrita e 50 de austenita Em termos simplificados a ferrita eacute a fase responsaacutevel pela alta resistecircncia mecacircnica a austenita pela boa tenacidade e as duas fases combinadas datildeo aos accedilos inoxidaacuteshyveis duplex sua atraente resistecircncia agrave corrosatildeo

Os elementos mais importantes dos accedilos inoxidaacuteveis duplex satildeo o cromo o niacutequel o molibdecircnio e o nitrogecircnio O tipo original AISI 329 (padratildeo sueco SS 2324) conteacutem no maacuteximo 010 de carbono 24-27 de cromo 45-6 de niacutequel e 13-18 de molibdecircnio O accedilo duplex 25Cr5Ni12Mo comparado ao accedilo inoxidaacutevel austeniacutetico tem uma resistecircncia melhor aos ataques sulfuacutericos a altas temperaturas e uma boa resistecircncia agrave fissuraccedilatildeo por corrosatildeo sob tensatildeo (SCC = sshytress corrosion cracking)

Atualmente existe uma gama de diferentes versotildees de accedilos inoxidaacuteshyveis duplex disponiacuteveis no mercado O tipo mais comum no presente eacute o 22Cr5Ni3Mo015N (WNr 14462 UNS S31803) que eacute empregashydo em uma larga faixa de aplicaccedilotildees O eletrodo OK 6750 foi especishyalmente desenvolvido para a soldagem desses accedilos

Foram tambeacutem introduzidos no mercado accedilos dessa categoria com maiores teores de elementos de liga intitulados accedilos inoxidaacuteveis sushyper-duplex O accedilo inoxidaacutevel super-duplex grau 25Cr7Ni4Mo025N (UNS S32750) eacute um exemplo dessa categoria Esses accedilos satildeo deshysenvolvidos para aplicaccedilotildees onde eacute necessaacuteria uma ainda maior reshysistecircncia agrave corrosatildeo ou maior resistecircncia mecacircnica

O accedilo inoxidaacutevel duplex eacute magneacutetico (o teor de niacutequel eacute apenas frac14 do teor de cromo) e natildeo temperaacutevel Natildeo haacute assim nenhuma regiatildeo enshydurecida adjacente agrave solda Um pouco de fragilizaccedilatildeo ocorre na zona

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

termicamente afetada aleacutem de uma reduccedilatildeo da resistecircncia agrave corroshysatildeo Sob condiccedilotildees de altas tensotildees ou condiccedilotildees quiacutemicas agressishyvas recomenda-se um tratamento teacutermico de recozimento para solushy

bilizaccedilatildeo a partir de 980C apoacutes a soldagem Por causa da alta temshy

peratura de formaccedilatildeo de carepa ao ar em torno de 1070C ele eacute ushysado como um accedilo para construccedilatildeo resistente ao calor Nas condishyccedilotildees como soldado e solubilizado sua resistecircncia agrave corrosatildeo eacute proacuteshyxima agrave do AISI 316 Por causa da fragilizaccedilatildeo e da reduccedilatildeo da resisshytecircncia agrave corrosatildeo na zona termicamente afetada sua soldabilidade natildeo pode ser avaliada como sendo tatildeo boa quanto a dos accedilos inoxishydaacuteveis austeniacuteticos

Pontos fortes alta resistecircncia mecacircnica e boa tenacidade boa resistecircncia agrave corrosatildeo generalizada boa resistecircncia agrave corrosatildeo localizada (pitting) insensiacutevel agrave fissuraccedilatildeo por corrosatildeo sob tensatildeo

Pontos fracos natildeo deve ser utilizado sob temperaturas de trabalho maiores que

300C Acima dessa temperatura pode ocorrer a fragilizaccedilatildeo

475C ou a fragilizaccedilatildeo por fase sigma

Todos os processos convencionais podem ser utilizados na soldagem dos accedilos inoxidaacuteveis duplex desde que sejam empregados procedishymentos e consumiacuteveis adequados No entanto processos de soldashygem de baixa energia como plasma e laser devem ser aplicados com cautela sendo recomendado normalmente um tratamento teacutermico apoacutes a soldagem O processo de soldagem TIG (GTAW) eacute geralmente recomendado para os passes de raiz em soldagem unilateral

Balanccedilo ferritaaustenita das soldas

O balanccedilo de fases do metal de solda e da zona termicamente afetashyda (ZTA) eacute vital para se obter boas propriedades nas soldas de accedilos inoxidaacuteveis duplex Teores excessivamente altos de ferrita causam fragilidade enquanto a ausecircncia dessa fase causa perda de resistecircnshy

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

cia agrave fissuraccedilatildeo por corrosatildeo sob tensatildeo Teores oacutetimos de ferrita fishycam normalmente na faixa FN 30-70

O balanccedilo de fases depende do tratamento teacutermico e da composiccedilatildeo quiacutemica O aporte teacutermico (heat input) a temperatura entrepasses e a composiccedilatildeo quiacutemica do metal de adiccedilatildeo portanto possuem um efeito decisivo na obtenccedilatildeo de uma ZTA e de um metal de solda iacutentegros Altos aportes teacutermicos e temperaturas entrepasses durante o processhyso de soldagem significam tambeacutem baixas taxas de resfriamento e vice-versa taxas de resfriamento muito altas resultam num teor de ferrita

muito alto e numa baixa tenacidade taxas de resfriamento muito baixas podem resultar na formaccedilatildeo

de fases fraacutegeis durante o resfriamento

Figura 4 - Seccedilatildeo transversal (20X) de uma solda em accedilo inoxidaacutevel duplex ZERON 100 soldado com o eletrodo OK 6853 O metal de solda estaacute agrave esquerda e o metal de base agrave direita A ferrita eacute azul e a austenita eacute branca

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Aporte teacutermico e temperatura entrepasses

As recomendaccedilotildees em geral de aporte teacutermico e temperatura entre-passes para a soldagem de accedilos duplex e super-duplex satildeo 05 - 25 kJmm para accedilos duplex

exemplo WNr 14462 UNS S31803 02 - 15 kJmm para accedilos super-duplex

exemplo UNS S32750 o aporte teacutermico natildeo deve exceder 1 kjmm na soldagem de chashypas finas

a temperatura entrepasses natildeo deve exceder 150C Os accedilos ishynoxidaacuteveis super-duplex satildeo particularmente sensiacuteveis a altos aportes teacutermicos e a altas temperaturas entrepasses

Consumiacuteveis

Normalmente os accedilos inoxidaacuteveis duplex devem ser soldados apeshynas com consumiacuteveis que possuam um teor de niacutequel mais elevado que o do metal de base Um composiccedilatildeo quiacutemica tiacutepica de um conshysumiacutevel desenvolvido para soldar o accedilo inoxidaacutevel duplex 22Cr5Ni3Mo015N (WNr 14462 UNS S31803) eacute portanto o 22Cr9Ni3Mo017N (OK 6750 e OK 6753) O teor mais elevado de niacutequel garante a formaccedilatildeo de uma quantidade suficiente de austenita Tipicamente um teor de ferrita de FN 30-70 pode ser considerado como oacutetimo Entretanto a soldagem sem material de adiccedilatildeo ou a exshycessiva diluiccedilatildeo com o metal de base pode produzir um teor excessishyvo de ferrita e resultar num metal de solda fraacutegil A soldagem sem mashyterial de adiccedilatildeo deve portanto ser evitada a menos que seja execushytado um tratamento teacutermico de recozimento para solubilizaccedilatildeo apoacutes a soldagem

Gases de proteccedilatildeo e de purga

Os gases adequados para a soldagem de accedilos inoxidaacuteveis duplex satildeo TIG Ar ou misturas Ar-He MIG misturas Ar-O2 (1-3) Ar-CO2 (1-3) ou Ar-He-O2

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

FCAW misturas Ar-CO2 (25) ou CO2 puro

Eacute essencial na soldagem de passes de raiz em accedilos inoxidaacuteveis dushyplex um bom gaacutes de proteccedilatildeo Gases de purga adequados satildeo o arshygocircnio (Ar) de alta pureza e misturas contendo nitrogecircnio (N2) e hidroshygecircnio (H2)

Os gases de proteccedilatildeo e de purga possuem um efeito no teor de nitroshygecircnio do metal de solda Esses gases podem conter adiccedilotildees de nitroshygecircnio que podem ser utilizados em aplicaccedilotildees criacuteticas para melhorar a resistecircncia agrave corrosatildeo

Accedilos austeno-martensiacuteticos e austeno-ferriacuteticoshymartensiacuteticos 13-16 de cromo 4-6 de niacutequel

Accedilos desse tipo estatildeo disponiacuteveis haacute mais de vinte anos mas ainda natildeo alcanccedilaram o estaacutegio de accedilos inoxidaacuteveis padronizados

Esses accedilos possuem um baixo teor de carbono (pound 005) um teor de cromo de 13-16 e 4-6 de niacutequel Algumas variaccedilotildees desses accedilos possuem tambeacutem aproximadamente 1 de molibdecircnio Apresentam uma resistecircncia agrave traccedilatildeo maior do que a do accedilo martensiacutetico claacutessico com 13 de cromo e 015-020 de carbono e jaacute praticamente o substituiu na construccedilatildeo de turbinas de aacutegua e grandes estruturas sishymilares nas quais satildeo soldados fundidos Sua soldabilidade pode ser geralmente considerada como boa poreacutem em alguns casos apresenshyta uma soldabilidade limitada

Com eletrodos que depositam um metal de solda de composiccedilatildeo quiacutemica similar agrave do material base tal como o OK 6817 o material pode ser soldado se houver preacute-aquecimento e de preferecircncia se a

regiatildeo soldada for mantida aquecida apoacutes a soldagem (250-260C por 4-6 horas) Revenimento ou aliacutevio de tensotildees a aproximadamente

600C imediatamente apoacutes a soldagem eacute um procedimento seguro

Com eletrodos inoxidaacuteveis austeniacuteticos tais como OK 6335 ou

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

OK 6775 obteacutem-se um metal de solda mais resistente e consequumlenshytemente o risco de fissuraccedilatildeo durante o resfriamento eacute menor O preacuteshyaquecimento assim como o aliacutevio de tensotildees pode ser deixado de lado Nem sempre eacute necessaacuterio executar aliacutevio de tensotildees logo apoacutes a soldagem para eliminar o risco de fissuraccedilatildeo Assim quando soldashydos com o OK 6335 ou com o OK 6775 os accedilos inoxidaacuteveis austeshyno-martensiacuteticos apresentam uma soldabilidade muito boa poreacutem com a ressalva de que a baixa resistecircncia agrave traccedilatildeo do seu metal de solda possa ser aprovada

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Eletrodos OK

As tabelas seguintes mostram os eletrodos ESAB disponiacuteveis e tamshybeacutem as recomendaccedilotildees para a soldagem de uma gama de materiais incluindo as classificaccedilotildees dos materiais de base em conformidade com as especificaccedilotildees mais utilizadas

METAL DEPOSITADO

ELETRODO OK OBSERVACcedilOtildeESCOMPOSICcedilAtildeO PROPRIEDADES QUIacuteMICA MECAcircNICAS

OK 6130 rutiacutelico E308L-17 E308-17

OK 6184 rutiacutelico E347-17

OK 6330 rutiacutelico E316L-17 E316-17

OK 6334 aacutecido-rutiacutelico E316L-16

C 003 Si 080 Mn 080 Cr 1960 Ni 990 C 003 Si 063 Mn 086 Cr 1930 Ni 935 Mo 020 Nb 044 C 003 Si 070 Mn 070 Cr 1870 Ni 1170 Mo 270

C lt003 Si 070 Mn 070 Cr 1800 Ni 1200 Mo 280

T 560-600 MPa A 38-42

T 600-650 MPa A 31-33

T 550-600 MPa A 33-38

T 600 MPa E 440 MPa A 40 65 J 20C 38 J -120C FN 3-8

FBTS

FBTS

importado

45

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

METAL DEPOSITADO

ELETRODO OK

OK 6335 baacutesico-rutiacutelico E316L-15 E19 12 3 L B 20 +

OK 6380 aacutecido-rutiacutelico E 19 12 3 Nb R 23

COMPOSICcedilAtildeO QUIacuteMICA

C lt004 Si 050 Mn 170 Cr 1850 Ni 1200 Mo 280

C lt003 Si 080 Mn 080 Cr 1800 Ni 1200 Mo 280 Nb 040

PROPRIEDADES MECAcircNICAS

T 580 MPa E 435 MPa A 40 95 J 20C 75 J -60C 60 J -120C 30 J -196C FN 3-8

T 620 MPa E 490 MPa A 35 65 J 20C 50 J -70C

OBSERVACcedilOtildeES

importado

importado

OK 6430 aacutecido-rutiacutelico E317L-16 E 18 13 4 L R 23

C Si Mn Cr Ni Mo

lt003 07 07

1900 1300

370

T 600 MPa E 450 MPa A 40 55 J 20C FN 5-10

importado

OK 6463 baacutesico-rutiacutelico E 18 16 5 L R 26

C Si Mn Cr Ni Mo N

lt004 050 270

1800 170

47 013

T 640 MPa E 450 MPa A 40 80 J 20C 45 J -140C FN 0

importado

OK 6715 baacutesico E310-15

C Si Mn Cr Ni

010 025 165

2560 2090

T 550-590 MPa A 30-32

FBTS

46

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

METAL DEPOSITADO

ELETRODO OK COMPOSICcedilAtildeO PROPRIEDADES OBSERVACcedilOtildeES

QUIacuteMICA MECAcircNICAS

C 014

OK 6716 rutilico E310-16

Si Mn Cr Ni

076 174

2600 2000

T 650-700 A 31-33

Mo 018 C 006

OK 6742 Si 065 rutiacutelico Mn 390 T 580-620 MPa altiacutessimo sinteacutetico Cr 2000 A 40-45 rendimento E307-26 Ni 1000

Mo 080 C 007

OK 6745 baacutesico E 18 8 Mn6 B20

Si Mn Cr

025 695

1810

T 600-620 MPa A 40-45

Ni 945

OK 6750 aacutecido rutiacutelico E 22 9 3 L R 23

C Si Mn Cr Ni Mo N

lt003 08 08

225 90 30

017

T 800 MPa E 645 MPa A 25 60 J 20C 40 J -40C FN 30-45

aporte teacutermico 05-25 kjmm entrepasses 125-150C importado

OK 6753 rutiacutelico E 22 9 3 L R 23

C Si Mn Cr Ni Mo N

lt003 09 08

225 90 30

017

T 780 MPa E 630 MPa A 25 60 J 20C 40 J -40C FN 30-45

aporte teacutermico 05-25 kjmm entrepasses 125-150C importado

C 003

OK 6761 rutiacutelico E309L-17

Si Mn Cr Ni

085 103

2366 1226

T 700-750 MPa A 31-33

importado

Mo 019

47

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

METAL DEPOSITADO

ELETRODO OK

OK 6773 rutiacutelico E309-16

OK 6774 rutiacutelico E309MoL-17

OK 6775 baacutesico E309-15

OK 6815 baacutesico E410-15 E 13 MPB 20 + 120

OK 6817 baacutesico-rutiacutelico E410NiMo-16 E 13 4 MPR 23 120

OK 6853 baacutesico-rutiacutelico E 25 10 4 2

COMPOSICcedilAtildeO QUIacuteMICA

C 010 Si 040 Mn 130 Cr 2400 Ni 1325 mo 030 C 003 Si 080 Mn 070 Cr 2300 Ni 1230 Mo 260 C 005 Si 030 Mn 170 Cr 2445 Ni 1310 Mo 025

C 006 Si 050 Mn 050 Cr 1300

C 005 Si 050 Mn 070 Cr 1200 Ni 430 Mo 050

C lt003 Si 06 Mn 07 Cr 255 Ni 95 Mo 40 N 025

PROPRIEDADES MECAcircNICAS

T 600-630 MPa A 32-36

T 700-750 MPa A 31-33

T 600-630 MPa A 30-38

apoacutes TTAT 750C T 520 MPa E 370 MPa A 25 55 J 20C T 850 MPa E 710 MPa A 15 gt45 J 20C gt45 J -10C gt45 J -40C

T 850 MPa E 700 MPa A 25 50 J 20C FN 30-50

OBSERVACcedilOtildeES

FBTS

importado

importado

aporte teacutermico 02-15 kJmm entrepasses 100-150C importado

48

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

METAL DEPOSITADO

ELETRODO OK COMPOSICcedilAtildeO PROPRIEDADES OBSERVACcedilOtildeES

QUIacuteMICA MECAcircNICAS

C lt004 T 900 MPa Si 04 E 700 MPa aporte teacutermico

OK 6855 Mn 09 A 25 02-15 kJmm baacutesico Cr 255 90 J 20C entrepasses B25 10 4 LN B 20+ Ni 95 55 J -40C 100-150C

Mo 40 45 J -60C importado N 025 FN 30-50

OK 6860 aacutecido-rutiacutelico

C Si Mn Cr Ni Mo

010 080 080

2600 500 150

T 680 MPa E 620 MPa A 6 50 J 20C FN 60-80

importado

C 007 OK 6881 rutiacutelico E312-17

Si Mn Cr

070 140

2930

T 780-830 MPa A 22-24

Ni 945 C 004

OK 6884 rutiacutelico E312-17

Si Mn Cr

084 078

2820

T 700-750 MPa A 23-24

Ni 1030 C 006

OK 6885 baacutesico E312-15

Si Mn Cr

035 150

2900

T 760-800 MPa A 22-24

Ni 900

OK 6933 baacutesico-rutiacutelico E 20 25 6 L Cu R 23

C Si Mn Cr Ni Mo Cu

lt003 050 100

2050 2500

500 15

T 575 MPa E 400 MPa A 35 80 J 20C 45 J -140C FN 0

importado

49

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

METAL DEPOSITADO

ELETRODO OK OBSERVACcedilOtildeESCOMPOSICcedilAtildeO PROPRIEDADES QUIacuteMICA MECAcircNICAS

C lt004 Si 040 T 680 MPa Mn 280 E 460 MPa

OK 6963 A 40 Cr 2000 importadobaacutesico-rutiacutelico

80 J 20CNi 2500E 20 25 6 L Cu R 23

Mo 650 50 J -140C Cu 120 FN 0 N 015

OK 9226 baacutesico E NiCrFe-3 EL-NiCr15FeMn

C Si Mn Cr Ni Nb Fe

lt010 080 800

1500 7000

200 600

T 640 MPa E 410 MPa A 40 100 J 20C 80 J -196C FN 0

importado

OK 9245 baacutesico E NiCrMo-3

C Si Mn Cr Ni Mo Fe Nb

lt003 040 040

2100 6400

950 300 330

T 800 MPa E 480 MPa A 40 70 J 20C 50 J -196C

importado

FILARC BM310Mo-L baacutesico E310Mo-16 E 25 22 2 N L R 1 2

C Si Mn Cr Ni Mo Cu N

lt004 050 430

2500 2200

220 lt030

015

T 620 MPa E 440 MPa A 34 54 J 20C FN 0

arco curto entrepasses lt 150C importado

50

ELET

RODO

S ES

AB R

ECO

MEN

DADO

SAI

SICA

TEG

ORI

AW

Nr

BSAF

NOR

SSJI

SAW

SC

CrNi

Mo

OK

(UNS

)Fe

rriacuteti

co-m

arte

nsiacuteti

co13

Cr1

4000

403

403S

17Z6

C13

2301

SUS4

03E3

16L

lt00

813

613

013

Cr1

4006

410

410S

21Z1

2C13

2302

SUS4

10E3

16L

01

1361

30

Ferr

iacutetico

17Cr

140

1643

043

0S15

Z8C1

723

20SU

S430

E308

Llt0

08

1761

30

17Cr

145

21S4

4400

--

2326

-E3

08L

lt00

318

25

613

026

Cr1

4762

446

-Z1

0C24

2322

-E3

10lt0

20

2667

15

Aust

eno-

ferr

iacutetico

Dupl

ex1

4460

329

--

2324

--

lt01

026

61

567

50

675

323

Cr4N

i + N

SA

F 23

041

4362

S323

04-

Z2CN

234

AZ

--

-lt0

03

234

N 0

1067

50

675

3UR

35N

Dup

lex

Dupl

ex1

4417

S315

00-

--

--

lt00

318

53

675

0 67

53

22Cr

5Ni3

Mo

+ N

Z2CN

D22

5SA

F 22

05 U

R 45

N1

4462

S318

03-

2377

--

lt00

322

53

N 0

1567

50

675

3AZ

Dupl

ex25

Cr7N

i3M

o +

N-

S312

60-

--

--

257

3N

014

685

3 68

55

DP3

Dupl

ex25

Cr7N

i3M

o +

NZ2

CND2

57

144

60S3

1200

--

--

257

3N

018

685

3 68

55

UR 4

7N D

uple

xAZ

25Cr

6Ni3

Mo+

Cu+N

Z2CN

DU25

7

Cu 2

0

144

60S3

2550

--

--

256

368

53

685

5UR

52N

Dup

lex

AZN

020

25Cr

6Ni3

Mo+

Cu+W

Cu 0

7+N

-S3

2760

--

--

-25

63

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768

53

685

5Ze

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100

Dupl

exN

025

Supe

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lex

-S3

2750

-

--

--

lt00

3 25

7

4 N

02

685

3

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

51

ELET

RODO

S ES

AB R

ECO

MEN

DADO

SAI

SICA

TEG

ORI

AW

Nr

BSAF

NOR

SSJI

SAW

SC

CrNi

Mo

OK

(UNS

)Au

sten

iacutetico

18Cr

8Ni

169

0030

230

2S25

Z10C

N18

0923

31SU

S302

E308

Llt0

12

188

613

018

Cr8N

i1

4301

304

304S

21Z6

CN18

09

2332

SUS3

04E3

08L

lt00

718

1061

30

18Cr

8Ni

143

0130

430

4S15

Z6CN

180

923

33SU

S304

E308

Llt0

05

1810

613

018

Cr8N

i + T

i1

4541

321

321S

12Z6

CNT1

810

2337

SUS3

21E3

47lt0

08

1811

Ti 0

761

84

18Cr

8Ni +

Nb

145

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7S17

Z6CN

Nb18

10

2338

SUS3

47E3

47lt0

08

1811

Nb 0

761

84

18Cr

8Ni +

S1

4305

303

303S

21Z1

0CNF

180

923

46-

E312

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218

9S

02

688

418

Cr8N

i1

4306

304L

304S

12Z2

CN18

10

2352

SUS3

04L

E308

Llt0

03

1810

613

018

Cr8N

i1

4311

304L

N30

4S62

Z2CN

181

0AZ

2371

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08L

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318

10N

015

613

018

Cr8N

i + N

-30

4N30

4S65

Z5CN

180

9AZ

--

E308

Llt0

08

189

N 0

1561

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18Cr

8Ni

143

1030

130

1S21

Z12C

N17

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01

178

613

018

Cr8N

i + M

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18Cr

8Ni +

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144

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6S16

Z6CN

D17

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S316

E316

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18Cr

8Ni +

Mo

144

0131

631

6S16

Z6CN

D17

1123

47SU

S316

E316

lt00

518

122

563

30

18Cr

8Ni

+ M

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Cr8N

i + M

o1

4435

316L

316S

12Z2

CND1

713

2353

SUS3

16L

E316

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Cr8N

i + M

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Z6CN

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18Cr

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--

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Cr20

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310S

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FILA

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2

N 0

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310M

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

52

ELET

RODO

S ES

AB R

ECO

MEN

DADO

SAI

SICA

TEG

ORI

AW

Nr

BSAF

NOR

SSJI

SAW

SC

CrNi

Mo

OK

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Ni +

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--

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Mo

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--

--

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1714

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Cr18

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--

--

lt00

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--

--

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292

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Cr25

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--

--

--

lt00

225

255

N0

2 UR

SB8

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

53

Page 4: 02 Solda - Eletrodos Inoxidaveis

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Eletrodos inoxidaacuteveis sinteacuteticos ndash baixo preccedilo e alta taxa de deposiccedilatildeo

Eletrodos inoxidaacuteveis sinteacuteticos possuem a alma do eletrodo de accedilo carbono e os elementos de liga no revestimento Pelo fato de a conshydutividade da alma de accedilo carbono ser mais elevada do que a de accedilo inoxidaacutevel os eletrodos inoxidaacuteveis sinteacuteticos podem ser soldados com corrente mais elevada resultando em uma taxa de deposiccedilatildeo maior

Os eletrodos inoxidaacuteveis sinteacuteticos satildeo os mais recomendados para soldagem nas posiccedilotildees plana e horizontal onde eacute possiacutevel utilizar eshylevadas intensidades de corrente Em funccedilatildeo da espessura maior do revestimento desses eletrodos tem-se uma poccedila de fusatildeo maior o que limita sua soldagem fora das posiccedilotildees plana e horizontal

Rendimento de eletrodos sinteacuteticos e de eletrodos ligados na alma

metaldesoldaefetivamentedepositado(1) Rendimento =

alma doeletrodo

O rendimento do eletrodo eacute expresso em percentual

Rendimento do eletrodo ligado na alma lt 130

Rendimento do eletrodo sinteacutetico Dagger 130

Rendimento do eletrodo bdquo eficiecircncia de deposiccedilatildeo

metal de solda efetivamente depositado(2) Eficiecircncia de deposiccedilatildeo =

eletrodo (alma e revestimento)

2

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Eletrodos sinteacuteticos ndash alta taxa de deposiccedilatildeo e outras vantagens

O eletrodo sinteacutetico OK 6742 apresenta uma taxa de deposiccedilatildeo de

50 a 90 mais alta do que o eletrodo ligado na alma do tipo corresshypondente Como tais eletrodos depositam mais metal de solda por eshyletrodo do que os eletrodos ligados na alma menos intervalos para

troca de eletrodos satildeo necessaacuterios para o mesmo volume de solda O aporte teacutermico no metal base eacute normalmente mais baixo ao se soldar com eletrodos sinteacuteticos do que com eletrodos ligados na alma

As vantagens de se soldar com eletrodos sinteacuteticos podem ser resushymidas a seguir maior produtividade tempo de passe por eletrodo mais longo menor distorccedilatildeo ou menores tensotildees de contraccedilatildeo menos perda de resistecircncia agrave corrosatildeo na zona termicamente ashy

fetada em accedilo inoxidaacutevel de baixo e meacutedio teor de carbono

Eletrodos especialmente desenvolvidos para soldagem na progressatildeo descendente

O eletrodo revestido OK 6334 foi especialmente desenvolvido para soldagem na progressatildeo descendente A soldagem na progressatildeo descendente eacute feita com maior corrente e a uma velocidade de soldashygem maior do que na progressatildeo ascendente Isto resulta numa alta taxa de deposiccedilatildeo (= alta produtividade) com um miacutenimo de aporte teacutermico no metal de base Por isso eacute um oacutetimo meacutetodo para a soldashygem dos accedilos inoxidaacuteveis

3

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Ferrita em metal de solda inoxidaacutevel austeniacutetico vantagem ou desvantagem

A maioria dos accedilos inoxidaacuteveis conformados eacute monofaacutesica constituiacuteshyda por ferrita austenita ou martensita Por outro lado a maioria dos metais de solda natildeo eacute monofaacutesica Somente eletrodos para accedilos inoshyxidaacuteveis totalmente austeniacuteticos como por exemplo OK 6933 deposhysitam um metal de solda totalmente austeniacutetico Eletrodos para accedilos inoxidaacuteveis 19Cr9Ni (AISI 304) e 18Cr12Ni25Mo (AISI 316) podem depositar um metal de solda contendo ateacute cerca de 12 de ferrita apesar de esse teor normalmente variar entre 2 e 8

A ferrita num metal de solda austeniacutetico aumenta a tensatildeo limite de escoamento aumenta a resistecircncia agrave traccedilatildeo em menor proporccedilatildeo do que o li-

mite de escoamento aumenta a resistecircncia agrave fadiga aumenta a seguranccedila contra trincas de solidificaccedilatildeo principal-

mente no tipo E347 reduz a sensibilidade agrave corrosatildeo sob tensatildeo aumenta o risco de corrosatildeo localizada principalmente em meio

corrosivo fortemente oxidante tal como aacutecido niacutetrico a quente

A maioria dos eletrodos inoxidaacuteveis austeniacuteticos resulta num teor de ferrita de 3-8 Veja exemplos de teores de ferrita no metal de solda depositado de alguns eletrodos OK

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

OK 6130 19Cr10Ni

3-8 Fe-d

boa resistecircncia contra a fissuraccedilatildeo a quente OK 6330 19Cr12Ni27Mo

OK 6430 19Cr13Ni4Mo

OK 6933 20Cr25Ni45Mo sem ferrita

OK 6745 19Cr9Ni7Mn

OK 6773

OK 6774

23Cr12Ni03Mo

23Cr12Ni26Mo alto teor de ferrita (12-18 Fe-d)

oacutetima resistecircncia contra trincas de solidificaccedilatildeo OK 6775 23Cr12Ni02Mo

Tabela II - Teor de ferrita ( Fe-d) do metal de solda depositado de eletroshydos inoxidaacuteveis OK

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Caacutelculo de ferrita ndash o diagrama de De Long

Os teores de ferrita e de martensita em accedilos inoxidaacuteveis e depoacutesitos de solda dependem de suas respectivas composiccedilotildees quiacutemicas O caacutelculo dos teores de ferrita e de martensita eacute feito num diagrama de constituiccedilatildeo chamado Schaeffler-De Long Ele foi originalmente consshytruiacutedo por Schaeffler para o caacutelculo de ferrita em accedilos inoxidaacuteveis lashyminados e forjados Foi revisado por De Long para adequaacute-lo ao caacutelshyculo do teor de ferrita em depoacutesitos de solda mas eacute usado tambeacutem para o caacutelculo do teor de ferrita em accedilos inoxidaacuteveis laminados e forshyjados Posteriormente comeccedilou tambeacutem a ser aplicado aos accedilos inoshyxidaacuteveis tratados termicamente De Long modificou o diagrama inclushyindo o nitrogecircnio no conceito do niacutequel equivalente

Esse diagrama natildeo eacute adequado para soldas tratadas termicamente nem para a zona termicamente afetada do metal de base

No diagrama de De Long (veja a Figura 1) o niacutequel equivalente no eishyxo vertical do diagrama consiste de elementos formadores de austenishyta O carbono e o nitrogecircnio recebem um multiplicador de 30 o que significa que eles atuam 30 vezes mais fortemente do que o niacutequel como formador de austenita enquanto que o manganecircs tem um mulshytiplicador de 05 O cromo equivalente no eixo horizontal do diagrama consiste de elementos formadores de ferrita

Definiccedilotildees

A porcentagem de ferrita representa a massa percentual dos microshyconstituintes ferro-magneacuteticos no metal de solda inoxidaacutevel austeniacutetishyco

O nuacutemero de ferrita (FN) eacute um valor padronizado para o teor de ferrita de um metal de solda inoxidaacutevel austeniacutetico em conformidade com a especificaccedilatildeo AWS A42

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Figura 1 - Diagrama de De Long - diagrama de constituiccedilatildeo modificado pashyra metais de solda de accedilo inoxidaacutevel

Efeitos das condiccedilotildees de soldagem no teor de ferrita

O modo como se deposita o metal de solda de accedilo inoxidaacutevel austeniacuteshytico pode alterar o teor de ferrita que eacute modificado por variaccedilotildees nas taxas de resfriamento do metal de solda no comprimento do arco e no grau de diluiccedilatildeo com o metal de base Variaccedilotildees do nitrogecircnio e do cromo podem influenciar significativamente o teor de ferrita Soldar com um arco longo faz aumentar a captura de nitrogecircnio do ar faz reduzir o teor de cromo e por sua vez tambeacutem o teor de ferrita A inshyfluecircncia do comprimento do arco ao se soldar com um eletrodo rutiacutelico AWS E316L de 25 mm de diacircmetro eacute ilustrada na Figura 2 O nitroshygecircnio eacute um formador de austenita eficaz apresentando-se com um multiplicador 30 no diagrama de De Long

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Figura 2 - Influecircncia da tensatildeo de soldagem e do comprimento do arco nos teores de nitrogecircnio e de ferrita do metal depositado de um eleshy

trodo inoxidaacutevel rutiacutelico 18Cr12Ni25Mo AWS E316L ˘25 mm

Influecircncia do teor de carbono na resistecircncia agrave corrosatildeo

Um baixo teor de carbono eacute importante para uma boa resistecircncia agrave corrosatildeo de um depoacutesito de solda inoxidaacutevel A maioria das especifishycaccedilotildees para os accedilos inoxidaacuteveis de melhor qualidade estabelece um teor de carbono maacuteximo de 0030 A maioria dos eletrodos OK de classificaccedilatildeo E308L E316L e E317L possui normalmente um teor de carbono um pouco mais baixo que esse limite ficando normalmente mais do que 001 abaixo do maacuteximo de 004 de carbono especifishycado para esses eletrodos A influecircncia do teor de carbono na resisshytecircncia agrave corrosatildeo de um metal de solda de classificaccedilatildeo E308L (18Cr10Ni) aparece na Figura 3

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Figura 3 - Influecircncia do teor de carbono na resistecircncia agrave corrosatildeo de um metal de solda E308L (18Cr10Ni)

Criteacuterio ataques corrosivos a profundidades inferiores a 002 mm apoacutes sensitizaccedilatildeo por recozimento seguida de imersatildeo em soluccedilatildeo de Strauss (10 CuSO4 em 10 H2SO4) em ebulishyccedilatildeo

Nota uma reduccedilatildeo do teor de carbono de 0039 para 0023 tem influecircncia consideraacutevel na resistecircncia agrave corrosatildeo enquanto a influecircncia da reduccedilatildeo de 0023 para 0016 eacute menos acenshytuada

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Armazenagem de eletrodos inoxidaacuteveis em embalagens abertas

Todos os tipos de eletrodos inoxidaacuteveis tecircm que ser cuidadosamente protegidos contra a umidade principalmente apoacutes a abertura do pacoshyte

Em climas uacutemidos os eletrodos devem ser preferencialmente retirashydos dos pacotes de plaacutestico e armazenados em uma estufa eleacutetrica

na faixa de temperatura 125-150C

As embalagens abertas contendo eletrodos secos podem ser estocashy

das em estufas eleacutetricas na faixa de temperatura 70-80C

Observe que as embalagens de plaacutestico natildeo devem ser aquecidas a uma temperatura acima de 100C visto que o plaacutestico derrete a uma

temperatura de aproximadamente 120C Nota

Eletrodos que absorveram umidade nunca devem ser colocados em uma es-tufa de manutenccedilatildeo jaacute que eletrodos uacutemidos podem liberar umidade para oushytros eletrodos jaacute secos na estufa

Ressecagem de eletrodos inoxidaacuteveis OK

A Tabela III mostra a faixa de temperatura efetiva e o periacuteodo de temshypo real recomendado para a ressecagem de eletrodos revestidos inoshyxidaacuteveis OK

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Tipo de eletrodo

Temperatura efetiva no pacote de eletrodos

(C)

Tempo real agrave tempeshyratura efetiva

(h)

Inoxidaacuteveis rutiacutelicos 275 plusmn 25 15 plusmn 05

Inoxidaacuteveis baacutesicos 225 plusmn 25 15 plusmn 05

Tabela III - Recomendaccedilotildees de ressecagem de eletrodos inoxidaacuteveis OK

Manutenccedilatildeo de eletrodos inoxidaacuteveis OK

A Tabela IV apresenta a faixa de temperatura efetiva na estufa de manutenccedilatildeo e na estufa portaacutetil (cochicho) recomendadas para os eshyletrodos revestidos inoxidaacuteveis OK

Temperatura efetiva na estufa de manutenccedilatildeo

(C)

Temperatura efetiva no cochicho

(C)

110 plusmn 10 100 plusmn 20

Tabela IV - Recomendaccedilotildees de manutenccedilatildeo de eletrodos inoxidaacuteveis OK

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Soldagem de accedilos inoxidaacuteveis com eletrodos revestidos OK

Requisitos para a fonte de energia

Os accedilos inoxidaacuteveis satildeo normalmente soldados com tensotildees mais baixas do que os accedilos carbono de mesma espessura A soldagem de accedilos inoxidaacuteveis eacute feita na maioria das vezes dentro da faixa de cor-rente 50-100 A A corrente mais elevada empregada em eletrodos de diacircmetro 5 mm eacute de cerca de 200 A e em eletrodos sinteacuteticos de 300 A ateacute 330 A Ao soldar passes de raiz em chanfros para soldagem unilateral e em peccedilas de accedilo inoxidaacutevel de espessuras variando entre 1 mm e 3 mm eacute necessaacuteria uma fonte de soldagem com ajuste precishyso entre 30 A e 125 A para que o soldador possa ter um bom desemshypenho na produccedilatildeo de soldas sem defeito

Corrente alternada (CA) ou corrente contiacutenua (CC)

A maioria das soldas em accedilos inoxidaacuteveis eacute executada com corrente contiacutenua (CC) provavelmente devido agrave possibilidade de um melhor ajuste de fontes de energia em CC Aleacutem do mais os eletrodos inoxishydaacuteveis de formulaccedilatildeo antiga apresentavam melhor desempenho e geshyravam menos respingos com CC do que com CA Atualmente a maioshyria dos eletrodos de accedilo inoxidaacutevel rutiacutelico permite o uso de CA Al-guns eletrodos mostram um desempenho um pouco melhor em CA como por exemplo o eletrodo sinteacutetico OK 6742 De um modo geral os eletrodos inoxidaacuteveis relacionados como soldaacuteveis a uma tensatildeo em vazio na faixa 50-60 V possuem desempenho muito bom em CA

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Faixas de corrente recomendadas para eletrodos inoxidaacuteveis OK

A Tabela V exibe a faixa de corrente de trabalho recomendada para os diversos tipos de eletrodos inoxidaacuteveis OK

Eletrodo Diacircmetro

(mm) Corrente

(A)

alma ligada

16 20 25 32 40 50

35 ndash 50 45 ndash 65 60 ndash 90

80 ndash 125 100 ndash 175 150 ndash 240

sinteacutetico 32 40 50

100 ndash 185 150 ndash 220 180 ndash 320

Tabela V - Recomendaccedilotildees de paracircmetros de soldagem para os eletrodos inoxidaacuteveis OK

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Preparaccedilatildeo de biseacuteis

Os accedilos inoxidaacuteveis satildeo geralmente soldados com a mesma preparashyccedilatildeo de biseacuteis normalmente realizada para os accedilos de baixo carbono

O acircngulo normal do bisel eacute de 30 e o acircngulo do chanfro eacute de 60 A diferenccedila na preparaccedilatildeo estaacute em que chanfros em duplo V satildeo emshypregados jaacute a partir de peccedilas com espessura 12 mm para minimizar o volume de solda e o rechupe enquanto que em accedilos de baixo car-bono chanfros em duplo V natildeo satildeo normalmente empregados em espessuras menores que 15-20 mm

Veja as figuras seguintes com as recomendaccedilotildees de preparaccedilatildeo de chanfros para a soldagem de accedilos inoxidaacuteveis com eletrodos OK

AbEsp

Chanfros recomendados raiz Soldagem(mm)

(mm)

chanfro 1-3 0-2 unilateral

reto

chanfro ambos os2-3 0-2

reto lados

chanfro para reshy dois ou trecircs

1-3 6-10 vestimenshy passes to interno

um ou amshychanfro

3-12 1-3 bos os la-em V

dos

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

AbEsp

Chanfros recomendados raiz Soldagem(mm)

(mm)

um ou amshychanfro

12-20 2-25 bos os la-em U

dos

chanfro um ou am-

em U nashygt 12 0-25 bos os lashy

riz biselashydos

do

um ou amshychanfro

3-15 2-25 bos os la-em V

dos

chanfro um ou am-em V asshy 8-25 2-25 bos os lashysimeacutetrico dos

chanfro um ou am-em U asshy gt 12 2-25 bos os lashysimeacutetrico dos

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

AbEsp

Chanfros recomendados raiz Soldagem(mm)

(mm)

chanfro em U asshy um ou amshysimeacutetrico gt 12 1-2 bos os lashynariz bise- dos lado

um ou amshychanfro

4-12 1-2 bos os la-em meio V

dos

um ou amshychanfro

gt 12 2-25 bos os la-em J

dos

chanfro em X ou ambos os

12-30 2-3 duplo V lados simeacutetrico

chanfro em duplo ambos os

15-25 2-3 V assimeacuteshy lados trico

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

AbEsp

Chanfros recomendados raiz Soldagem(mm)

(mm)

chanfro ambos os

em duplo gt 30 2-3 lados

U

chanfro ambos os

em K asshy 13-30 2-25 lados

simeacutetrico

chanfro ambos os

em duplo gt 30 2-3 lados

J

Tabela VI - Exemplos de chanfros recomendados

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Soldagem de accedilos inoxidaacuteveis ndash regras gerais e recomendaccedilotildees

A soldagem de passes de raiz e de enchimento em juntas de topo com chanfro em accedilos inoxidaacuteveis eacute realizada da mesma forma que a soldagem de accedilos de baixo carbono poreacutem com algumas exceccedilotildees significativas o aporte teacutermico deve ser o mais baixo possiacutevel principalmente

ao soldar accedilos inoxidaacuteveis que natildeo apresentem teores de carbo-no extra-baixos

um baixo aporte teacutermico minimiza o risco de baixa resistecircncia agrave corrosatildeo na zona termicamente afetada e tambeacutem a distorccedilatildeo causada pelas tensotildees de contraccedilatildeo Um aporte teacutermico excessishyvo causaraacute uma distorccedilatildeo maior no accedilo inoxidaacutevel do que no accedilo de baixo carbono

soldar accedilos inoxidaacuteveis de grande espessura com eletrodos sinshyteacuteticos eacute beneacutefico para a resistecircncia agrave corrosatildeo porque tais eleshytrodos fornecem um aporte teacutermico menor ao metal de base do que eletrodos com alma ligada Aleacutem do mais pelo fato de me-nos passes serem necessaacuterios para preencher chanfros com os eletrodos sinteacuteticos as distorccedilotildees de contraccedilatildeo satildeo menores do que ao soldar com eletrodos de alma ligada

grandes poccedilas de fusatildeo devem que ser evitadas jaacute que elas fashycilmente levam agrave formaccedilatildeo de trincas de solidificaccedilatildeo no metal de solda

o esmerilhamento durante a contra-solda deve ser realizado com muito cuidado porque um pequeno superaquecimento da superfiacuteshycie pode facilmente causar trincas de esmerilhamento

as superfiacutecies goivadas devem ser esmerilhadas para livrar o meshytal da borra resultante da goivagem que pode causar baixa quashylidade da solda

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Revestimento com accedilo inoxidaacutevel ndash preparaccedilatildeo de biseacuteis

Como o revestimento com accedilo inoxidaacutevel consiste na soldagem de accedilos dissimilares e cada um desses materiais deve ser soldado com um eletrodo similar satildeo normalmente necessaacuterios chanfros com geshyometria especial O accedilo empregado como substrato eacute normalmente soldado primeiro e o projeto da junta deve garantir que nenhum passhyse de solda de accedilo carbono penetre no revestimento A soldagem do substrato pode ser executada de forma unilateral ou por ambos os la-dos dependendo das condiccedilotildees Juntas do substrato com acesso por ambos os lados devem preferencialmente ser em duplo U assimeacutetrico ou duplo V assimeacutetrico com a parte menor do chanfro localizada no lado revestido para limitar a largura da solda inoxidaacutevel Veja a seguir uma tabela com algumas figuras contendo exemplos de chanfros coshymumente usados e tambeacutem algumas sequumlecircncias de soldagem

AbEsp Solda-

Chanfros recomendados raiz(mm) gem

(mm)

chanfro em V

veja a noshy10-16 0-2

ta abaixo

O nariz deve ser espesso o suficiente para evitar a fusatildeo do revestimento inoxidaacutevel com os eletrodos de accedilo carbono ou de accedilo baixa liga Devem ser empregados eleshy

trodos de baixo hidrogecircnio (H2O total pound030) no lado menos ligado

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

AbEsp Solda-

Chanfros recomendados raiz(mm) gem

(mm)

veja as notas ashybaixo

lado revestido preparado para a soldagem esmerilhar na contra-solda o suficiente para abrir espaccedilo para duas camadas de accedilo inoxidaacutevel

o passe de selagem deve ser aplicado com um eletrodo 2312 ou 23122 (OK 6775 ou OK 6774) o revestimento deve ser soldado com um eletrodo de accedilo inoxidaacutevel similar

chanfro em V

veja ascom o

10-16 0-2 notas ashyoutro

cimalado usinado

veja as notas ashy

chanfro cima e a

em U nota abaishyxo

lado revestido preparado para soldagem por goivagem esmerilhamento ou fresamenshyto

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

AbEsp Solda-

Chanfros recomendados raiz(mm) gem

(mm)

Chanfro assimeacuteshytrico em dushyplo V

20-40 2-3 veja a noshyta abaixo

recomendado o primeiro passe de cada lado com eletrodo revestido pode ser emshypregado o arco submerso para a maior parte da contra-solda o lado do revestimento pode ser acabado em primeiro lugar se o revestimento for de um accedilo do tipo ELC 304L ou 316L

chanfro assimeacuteshy

veja a noshytrico Dagger 35 0-3

ta acimaem dushyplo U

veja aschanfro

10-16 notas a-em V

baixo

juntas confeccionadas completamente do lado do accedilo carbono

o accedilo do revestimento eacute soldado com um eletrodo similar o metal de base deve ser soldado preferencialmente com os eletrodos OK 6773 OK 6774 ou OK 6775 eacute reshycomendado soldar com cordotildees filetados para minimizar a diluiccedilatildeo do metal de base

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

AbEsp Solda-

Chanfros recomendados raiz(mm) gem

(mm)

chanfro em V veja as em acircnshy gt 15 notas ashygulo cima duplo

Tabela VII - Exemplos de preparaccedilatildeo de biseacuteis em accedilos revestidos

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Soldando accedilos inoxidaacuteveis a outros tipos de accedilos

Todos os accedilos inoxidaacuteveis podem ser soldados a outros tipos de accedilos de boa soldabilidade empregando-se eletrodos inoxidaacuteveis de alta liga como o OK 6715 e OK 6716 (25Cr20Ni) OK 6761 OK 6773 e OK 6775 (23Cr12Ni) OK 6774 (23Cr12Ni2Mo) OK 6881 e OK 6884 (29Cr9Ni) e eletrodos similares de maiores teores de eleshymentos de liga do que os tipos E304 18Cr8Ni ou 19Cr9Ni

Dois procedimentos diferentes satildeo empregados a teacutecnica de almofadamento ou amanteigamento (buttering) a soldagem completa com eletrodos de alta liga

A teacutecnica de almofadamento eacute um meacutetodo que emprega os eletrodos de menor custo poreacutem atualmente a maioria das juntas dissimilares entre accedilos inoxidaacuteveis e outros accedilos eacute soldada com eletrodos inoxishydaacuteveis de alta liga Cordotildees de solda filetados satildeo recomendados pashyra minimizar a diluiccedilatildeo do metal de base no metal de solda principal-mente onde o depoacutesito eacute feito na transiccedilatildeo com o accedilo de menor teor de liga

Soldas entre um accedilo inoxidaacutevel e um accedilo ao cromo-molibdecircnio

resistente agrave fluecircncia para trabalho acima de 200C devem ser prefeshyrencialmente realizadas com um eletrodo agrave base de niacutequel como por exemplo o OK 9226 para evitar a migraccedilatildeo de carbono do accedilo resisshytente agrave fluecircncia para o material austeniacutetico porque esse processo no accedilo Cr-Mo diminui sua resistecircncia agrave fluecircncia O uso de eletrodo agrave bashyse de niacutequel tambeacutem minimiza os problemas da dilataccedilatildeo teacutermica de materiais dissimilares

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Procedimentos de soldagem de accedilos inoxidaacuteveis com accedilos de baixa liga revestidos com accedilo inoxidaacutevel

A teacutecnica do almofadamento

Soldagem de accedilos inoxidaacuteveis com accedilos de baixa liga revestidos com accedilo inoshyxidaacutevel

soldar com cordotildees filetados e preferencialmente com eletrodos inoxidaacuteveis de alta liga como segunda opccedilatildeo utilizar eletrodos inoxidaacuteveis austeniacuteticos

1 OK 6773 OK 6774 OK 6775

2 OK 6715 OK 6716 OK 6745 OK 6884

3 OK 6330

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Soldagem de accedilos inoxidaacuteveis com accedilos resistentes agrave fluecircncia

soldar com cordotildees filetados com eletrodos inoxidaacuteveis de alta liga preferencialmente agrave base de niacutequel como segunda opccedilatildeo utilizar eletrodos de accedilo inoxidaacutevel

1 OK 9226

2 OK 6773 OK 6774 OK 6775

3 OK 6330

Nota Nunca use eletrodos de baixa liga ou de accedilo de baixo carbono para as trecircs junshytas acima A soldagem pode ser feita agrave temperatura ambiente Nenhum preacuteshyaquecimento eacute necessaacuterio ao soldar o accedilo resistente agrave fluecircncia com os eletrodos lisshytados acima

Tabela VIII - Procedimentos de soldagem de accedilo inoxidaacutevel com accedilos de baishyxa liga revestidos com accedilo inoxidaacutevel

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Regras e procedimentos para a soldagem de accedilos com revestimento inoxidaacutevel

O accedilo do substrato deve ser soldado de preferecircncia com eletroshydos de baixo hidrogecircnio bem secos com um teor total de aacutegua no revestimento sem exceder 030 Isto eacute muito importante para os passes proacuteximos ao revestimento Se o teor de aacutegua for maior talvez seja necessaacuterio um preacute-aquecimento e um aumento na temperatura entre passes em cerca de 100C para evitar trincas induzidas pelo hidrogecircnio na zona mais diluiacuteda do primeiro passe com o eletrodo inoxidaacutevel

O revestimento de accedilo inoxidaacutevel natildeo pode ser fundido com eleshytrodos de accedilo de baixa liga ou de baixo carbono

Se a preparaccedilatildeo do chanfro do lado revestido for realizada por goivagem com eletrodo de carvatildeo as superfiacutecies do chanfro deshyvem ser esmerilhadas para remover a borra que pode prejudicar a qualidade da solda

O passe de transiccedilatildeo no lado revestido deve ser soldado de preshyferecircncia com um eletrodo 23Cr12Ni ou 23Cr12Ni2Mo como o OK 6775 ou OK 6774

O revestimento deve ser soldado com eletrodos similares ao meshytal de base Use eletrodos de diacircmetro 25 mm ou 32 mm e aplishyque a teacutecnica de cordotildees filetados dirigindo o arco eleacutetrico para o cordatildeo anteriormente depositado e onde for possiacutevel minimize a diluiccedilatildeo da solda mantendo o arco na poccedila de fusatildeo agrave medida que se avanccedila com a solda

Atenccedilatildeo agraves observaccedilotildees localizadas no item Revestimento com accedilo inoxidaacutevel ndash preparaccedilatildeo de biseacuteis na paacutegina 19 sobre a preparaccedilatildeo recomendada para os biseacuteis

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Procedimentos de soldagem de accedilos com revestimento inoxidaacutevel a accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos

AbEsp Soldashy

raiz(mm) gem

(mm)

veja as ateacute

0-3 notas ashy10

baixo

o almofadamento claacutessico entre uma chapa revestida e uma chapa de accedilo inoxidaacutevel

o bisel da chapa revestida eacute almofadado com os eletrodos OK 6773 OK 6774 OK 6775 OK 6715 OU OK 6716

chanfro em V

veja as todas 0-3 notas ashy

baixo

a junta de topo mais empregada entre uma chapa revestida e uma chapa de accedilo inoshyxidaacutevel para todos os tipos de chanfro

a junta eacute soldada com cordotildees filetados empregando os eletrodos OK 6773 OK 6774 ou OK 6775

todos os tipos de chanfro

Tabela IX - Procedimentos de soldagem de accedilos com revestimento inoxidaacuteshyvel a accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Tratamentos poacutes-soldagem de accedilos inoxidaacuteveis

A superfiacutecie da chapa adjacente agrave solda normalmente se oxida em uma largura de aproximadamente 5 mm Por sua vez o oacutexido reduz a resistecircncia agrave corrosatildeo do material Este fato natildeo traz grandes prejuiacuteshyzos para seu uso em ambientes agressivos onde a corrosatildeo paacutera apoacutes uma fina camada superficial ser atacada

O poacutes-tratamento eacute necessaacuterio quando a resistecircncia agrave corrosatildeo nas aacutereas adjacentes agrave junta tem que ser a maacutexima possiacutevel Este tratashymento pode ser de limpeza mecacircnica ou quiacutemica ou uma combinaccedilatildeo de ambas Veja a seguir um resumo dos procedimentos mais simples de poacutes-tratamento de soldas inoxidaacuteveis

Limpeza mecacircnica

A limpeza mecacircnica pode ser realizada atraveacutes de escovas de cerdas de accedilo inoxidaacutevel esmerilhamento jato de granalha

A limpeza com escovas de cerdas de accedilo inoxidaacutevel remove escoacuterias coloraccedilatildeo teacutermica e peliacutecula de oacutexido mas natildeo o material pobre em cromo sob a peliacutecula de oacutexido

As escovas devem ser feitas de cerdas de accedilo inoxidaacutevel e natildeo poshydem ser usadas em materiais que natildeo sejam accedilo inoxidaacutevel para evishytar contaminaccedilotildees Mesmo com essas precauccedilotildees a resistecircncia agrave corrosatildeo natildeo seraacute tatildeo boa quanto num material decapado por aacutecido

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Esmerilhamento

Remove facilmente o oacutexido e a fina camada pobre em cromo Um esmerilhamento mais pesado produz sulcos longitudinais resultando numa menor resistecircncia agrave corrosatildeo Um esmerilhamento mais suave aumenta a resistecircncia agrave corrosatildeo Para maximizar a resistecircncia agrave corshyrosatildeo a superfiacutecie esmerilhada de forma suave deve ser polida ou lavada com aacutecido niacutetrico a 15-20

Limpeza com jato de granalha

Eacute um meacutetodo de limpeza eficaz e deve ser feito com granalha de accedilo inoxidaacutevel com resistecircncia agrave corrosatildeo igual agrave do metal a ser limpo O jateamento com granalha pode encruar a superfiacutecie o suficiente para reduzir a ductilidade e deve ser realizado com cuidado

Limpeza quiacutemica

Quando eacute necessaacuterio maximizar a resistecircncia agrave corrosatildeo a aacuterea esshycovada deve ser lavada com aacutecido niacutetrico a 15-20 seguida de lava-gem com aacutegua A lavagem por aacutecido niacutetrico remove a contaminaccedilatildeo apassiva a superfiacutecie e aumenta a resistecircncia agrave corrosatildeo

Limpeza mecacircnica ou preacute-limpeza

Possibilita o uso de soluccedilotildees de decapagem mais suaves minimizanshydo os riscos de seguranccedila e problemas de poluiccedilatildeo ambiental A limshypeza mecacircnica eacute portanto frequumlentemente usada como uma prepashyraccedilatildeo para a decapagem aacutecida e pode reduzir o custo total de limpeshyza diminuindo o tempo de decapagem e possibilitando medidas de seguranccedila menos rigorosas

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Accedilos inoxidaacuteveis resistentes ao calor

Caracteriacutesticas dos accedilos inoxidaacuteveis

Para tornar o ferro inoxidaacutevel ele eacute ligado ao cromo com um teor miacuteshynimo de 12 A maioria dos accedilos inoxidaacuteveis conteacutem de 16 a 20 de cromo Uns poucos graus especiais contecircm ateacute cerca de 35 de cromo poreacutem teores de cromo acima de 30 satildeo incomuns

Quanto maior o teor de cromo maior a resistecircncia agrave corrosatildeo O croshymo tambeacutem aumenta a resistecircncia ao calor principalmente a resisshytecircncia agrave formaccedilatildeo de carepa Um alto teor de cromo resulta numa alta temperatura de formaccedilatildeo de carepa

O accedilo inoxidaacutevel mais usado conteacutem 17-20 de cromo e 9-14 de niacutequel O niacutequel aumenta a conformabilidade a soldabilidade e a reshysistecircncia agrave corrosatildeo Quando o teor de niacutequel alcanccedila ou ultrapassa a metade do teor de cromo o accedilo torna-se austeniacutetico e natildeoshymagneacutetico

Designaccedilatildeo

A designaccedilatildeo dos teores de cromo de niacutequel e de molibdecircnio eacute geshyralmente feita com um ponto ou uma barra entre os diacutegitos percentushyais Exemplo 19123 significa que um accedilo ou material de cordatildeo conshyteacutem 19 de cromo 12 de niacutequel e 3 de molibdecircnio

Agrupamento dos accedilos inoxidaacuteveis

Os accedilos inoxidaacuteveis podem ser agrupados com relaccedilatildeo agrave composiccedilatildeo

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

microestrutura

Nesse informativo os accedilos estatildeo agrupados e especificados apoacutes a composiccedilatildeo quiacutemica com referecircncia agrave microestrutura de cada tipo de liga (de accedilo) Para cada tipo de accedilo informaccedilotildees sobre sua soldabilishydade e recomendaccedilotildees de soldagem satildeo fornecidas Para os tipos mais comuns informaccedilotildees raacutepidas tambeacutem satildeo fornecidas sobre a influecircncia dos elementos na resistecircncia agrave corrosatildeo e nas propriedashydes mecacircnicas

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Accedilos inoxidaacuteveis ao cromo

Os accedilos inoxidaacuteveis ao cromo satildeo ferro-magneacuteticos

Sua microestrutura pode ser martensiacutetica ferriacutetica ou ferriacutetico-martensiacutetica

Accedilos inoxidaacuteveis martensiacuteticos ao cromo

Esses accedilos contecircm de 12 a 20 de cromo e 015 de carbono Eles satildeo fortemente temperaacuteveis

Exemplos Cr = 12 - 14 C = 018 - 025

Cr = 17 Ni = 2 C = 017 - 025

Accedilos inoxidaacuteveis ao cromo com teor de carbono maior do que 025

natildeo devem ser soldados

Accedilos inoxidaacuteveis ferriacuteticos ao cromo

Esses accedilos natildeo satildeo temperaacuteveis Eles contecircm normalmente

13-14 de cromo e pound 008 de carbono ou

16-18 de cromo e pound 010 de carbono ou

24-28 de cromo e pound 025 de carbono

Accedilos com 17-18 de cromo 2-25 de molibdecircnio 02-08 de titacircshynio e 0025 de carbono e um teor muito baixo de elementos interstishyciais como o carbono e o nitrogecircnio (ELI = extra-low interstitials) poshydem ser mais bem agrupados no item seguinte

Accedilos inoxidaacuteveis ferriacuteticos natildeo satildeo sensiacuteveis agrave corrosatildeo sob tensatildeo

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Accedilos inoxidaacuteveis ferriacutetico-martensiacuteticos ao cromo

Esses accedilos contecircm 12-14 de cromo e de 009-015 de carbono Em algumas especificaccedilotildees esses accedilos satildeo classificados como marshytensiacuteticos

Soldabilidade

Os accedilos inoxidaacuteveis ao cromo possuem soldabilidade limitada e reshyquerem maior atenccedilatildeo e cuidado com seu comportamento quando se busca uma junta de qualidade satisfatoacuteria

A temperabilidade dos accedilos com cromo na faixa 12-14 aumenta rashypidamente na mesma razatildeo que o teor de carbono Um aumento no carbono de 001 na faixa 005-015 aumenta a dureza do accedilo em ateacute 10-12 HB

Soldagem de accedilos inoxidaacuteveis martensiacuteticos ao cromo

Para se soldar com sucesso accedilos inoxidaacuteveis martensiacuteticos com eleshytrodos cujo metal depositado seja correspondente ao metal de base

(OK 6815) eacute necessaacuterio um preacute-aquecimento de 250C a 350C que deve ser mantido durante a soldagem A regiatildeo de soldagem deve soshy

frer aliacutevio de tensotildees entre 650-850C imediatamente apoacutes a soldashy

gem Atenccedilatildeo Se a junta soldada for resfriada abaixo de 150C anshytes de ser colocada no forno haacute grande risco de se formarem trincas na solda

Por isso os accedilos inoxidaacuteveis martensiacuteticos satildeo geralmente soldados com eletrodos austeniacuteticos 19Cr12Ni3Mo do tipo AWS E316 como o OK 6330

Ao escolher um eletrodo desse tipo elimina-se a necessidade de aliacuteshyvio de tensotildees imediatamente apoacutes a soldagem Em alguns casos a necessidade de aliacutevio de tensotildees eacute completamente eliminada quando

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

satildeo empregados eletrodos do tipo 19Cr12Ni3Mo

Soldagem de accedilos inoxidaacuteveis ferriacutetico-martensiacuteticos ao cromo

Esses accedilos devem ser preferencialmente soldados com os mesmos tipos de eletrodos e com as mesmas temperaturas de preacuteshyaquecimento e poacutes-aquecimento utilizadas nos accedilos inoxidaacuteveis marshytensiacuteticos

Soldagem de accedilos inoxidaacuteveis ferriacuteticos ao cromo

Os accedilos inoxidaacuteveis ferriacuteticos tornam-se fraacutegeis na regiatildeo superaqueshycida da zona termicamente afetada adjacente agrave solda Por esta razatildeo os accedilos inoxidaacuteveis ferriacuteticos satildeo normalmente soldados com eletroshydos austeniacuteticos tipo 19Cr9Ni (E308) ou 19Cr12Ni3Mo (E316) OK 6130 e OK 6330 respectivamente Um preacute-aquecimento de

150-200C pode ser necessaacuterio para minimizar a ocorrecircncia de fissushyraccedilotildees principalmente ao soldar com eletrodos inoxidaacuteveis ferriacuteticos

Uma exceccedilatildeo ocorre quando a solda se expotildee ao gaacutes sulfiacutedrico (H2S) a uma temperatura alta Em tais casos o metal de solda natildeo deve conter niacutequel Entretanto o eletrodo OK 6860 que deposita um metal de solda contendo cerca de 26 de cromo 5 de niacutequel e 1 de molibdecircnio eacute muito bom tambeacutem em atmosferas sulfurosas a alta temperatura

O accedilo inoxidaacutevel ferriacutetico ELI padratildeo americano ASTM A268 (similar ao padratildeo sueco SS 2326) que conteacutem 19 de cromo e 2 de moshylibdecircnio resiste muito bem agrave corrosatildeo sob tensatildeo enquanto o accedilo inoxidaacutevel austeniacutetico possui uma resistecircncia muito limitada Esses accedilos inoxidaacuteveis ferriacuteticos apresentam tambeacutem uma boa resistecircncia agrave corrosatildeo localizada em soluccedilotildees salinas e satildeo pelo menos tatildeo bons

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

quanto os accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos mais usados nos aacutecidos coshymuns ELI significa Extra Low Interstitials o que na verdade significa que os teores de carbono e de nitrogecircnio satildeo extremamente baixos Os accedilos ELI ferriacuteticos satildeo preferencialmente soldados com eletrodos 23Cr12Ni2Mo de baixiacutessimo carbono (E309MoL) OK 6774 ou equishyvalente

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Accedilos inoxidaacuteveis ao cromo-niacutequel

A maioria dos accedilos inoxidaacuteveis ao cromo-niacutequel eacute austeniacutetica mas tambeacutem austeno-ferriacuteticos (duplex) como 25Cr5Ni e 25Cr5Ni15Mo e austeno-martensiacuteticos contendo 13-16 de cromo e 5-6 de niacutequel Os accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos podem ser totalmente austeniacuteticos ou conter uma pequena porcentagem de ferrita

O niacutequel aumenta a ductilidade e no caso dos tipos de ligas mais alshytas tambeacutem a resistecircncia agrave corrosatildeo Os accedilos inoxidaacuteveis austeniacutetishycos que contecircm 25 de niacutequel possuem uma boa resistecircncia agrave corroshysatildeo sob tensatildeo Os accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos natildeo satildeo magneacuteticos nem temperaacuteveis termicamente Desta forma as zonas termicamente afetadas desses accedilos natildeo endurecem

A resistecircncia agrave corrosatildeo dos accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos natildeo deshypende soacute dos teores de cromo e niacutequel mas tambeacutem fortemente do teor de carbono A maacutexima resistecircncia agrave corrosatildeo eacute alcanccedilada quanshydo o teor de carbono natildeo ultrapassa cerca de 002 Na maioria dos padrotildees de accedilo inoxidaacutevel ELC (extra-low carbon) mdash accedilos de baixiacutesshysimo carbono mdash o teor de carbono fica limitado ao maacuteximo de 0030 Se o teor de carbono natildeo for baixo o suficiente precipitamshyse carbonetos contendo 60-70 de cromo na zona termicamente afeshytada de uma solda onde o material foi aquecido a temperaturas na

faixa 450-900C A temperatura mais criacutetica fica na faixa 500-800C (ateacute aproximadamente 5 mm da linha de fusatildeo) Por causa desta forshymaccedilatildeo de carbonetos de cromo ocorre uma diminuiccedilatildeo local de croshymo o que reduz enormemente a resistecircncia agrave corrosatildeo das aacutereas sushyjeitas ao ambiente corrosivo O limite de 005 de carbono evita sob quase todas as condiccedilotildees de soldagem que a zona termicamente ashyfetada fique sensitizada principalmente em seccedilotildees de menor espesshysura Para soldas que devem sofrer aliacutevio de tensotildees eacute necessaacuterio

empregar accedilos de baixiacutessimo carbono (grau ELC C pound 0030)

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Estabilizaccedilatildeo do carbono

A precipitaccedilatildeo de carbonetos de cromo na zona termicamente afetada pode ser evitada combinando-se preferencialmente o carbono com o nioacutebio (AISI 347) ou com o titacircnio (AISI 321) Os accedilos inoxidaacuteveis esshytabilizados ao nioacutebio e ao titacircnio satildeo contudo ligeiramente inferiores aos accedilos inoxidaacuteveis grau ELC com relaccedilatildeo agrave garantia contra fissurashyccedilatildeo durante a soldagem e apoacutes exposiccedilatildeo a certos meios corrosivos

Influecircncia do nitrogecircnio

Accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos ao nitrogecircnio apresentam cerca de 70 Nmm2 a mais de escoamento e 100 Nmm2 a mais de resistecircncia agrave traccedilatildeo quando comparados agraves composiccedilotildees quiacutemicas corresponshydentes mais proacuteximas sem nitrogecircnio Os accedilos inoxidaacuteveis ao nitroshygecircnio tecircm soldabilidade similar aos accedilos sem adiccedilatildeo de nitrogecircnio e satildeo como estes soldados com eletrodos correspondentes ao materishyal base OK 6130 OK 6330 OK 6430 ou OK 6463

Adiccedilotildees de molibdecircnio

Accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos ao molibdecircnio tecircm uma resistecircncia agrave corrosatildeo maior a certos aacutecidos do que os accedilos inoxidaacuteveis corresshypondentes mais proacuteximos sem molibdecircnio Como regra geral quanto maior o teor de molibdecircnio melhor seraacute a resistecircncia ao ataque dos aacutecidos exceto quando da exposiccedilatildeo aos meios corrosivos fortemente oxidantes como o aacutecido niacutetrico a quente

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos (sem ferrita) ao cromoshyniacutequel-molibdecircnio-cobre

Um accedilo inoxidaacutevel austeniacutetico muito interessante eacute o accedilo ELC 20Cr25Ni45Mo17Cu (ASTM B-625) SS 2562 UHB 904L Sandshyvik 2RK65 usado em grande escala quando os accedilos AISI 316L e 317L satildeo insuficientes principalmente em induacutestrias que produzem aacutecido aceacutetico aacutecido sulfuacuterico aacutecido tartaacuterico e cloreto de vinil cujo eletrodo correspondente eacute o OK 6933

Recomendaccedilotildees para a soldagem de accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos

Os accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos satildeo faacuteceis de soldar com todos os meacutetodos de soldagem comuns contanto que as regras abaixo sejam seguidas evite grandes poccedilas de fusatildeo principalmente quando estiver solshy

dando accedilo totalmente austeniacutetico visto que tais poccedilas podem fashycilmente causar trincas de solidificaccedilatildeo na solda

Restrinja o aporte teacutermico ao material base em parte para minishymizar o rechupe e a distorccedilatildeo e tambeacutem para minimizar a redushyccedilatildeo da resistecircncia agrave corrosatildeo por sensitizaccedilatildeo Isto eacute especial-mente importante quando o teor de carbono do accedilo for maior do que 003

Accedilos inoxidaacuteveis austeno-ferriacuteticos (duplex)

Os accedilos inoxidaacuteveis duplex tornaram-se uma importante alternativa aos accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos As propriedades que mais despershytam o interesse satildeo a combinaccedilatildeo de alta resistecircncia mecacircnica boa resistecircncia agrave corrosatildeo e um niacutevel razoaacutevel de preccedilo O nuacutemero de ashy

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

plicaccedilotildees para accedilos inoxidaacuteveis duplex continua crescendo Eles esshytatildeo sendo usados em aplicaccedilotildees offshore e pelas induacutestrias naval e petroquiacutemica por exemplo

Eles satildeo conhecidos como accedilos inoxidaacuteveis austeno-ferriacuteticos (daiacute o nome duplex de duas fases) Tipicamente os accedilos inoxidaacuteveis dushyplex possuem uma microestrutura consistindo de aproximadamente 50 de ferrita e 50 de austenita Em termos simplificados a ferrita eacute a fase responsaacutevel pela alta resistecircncia mecacircnica a austenita pela boa tenacidade e as duas fases combinadas datildeo aos accedilos inoxidaacuteshyveis duplex sua atraente resistecircncia agrave corrosatildeo

Os elementos mais importantes dos accedilos inoxidaacuteveis duplex satildeo o cromo o niacutequel o molibdecircnio e o nitrogecircnio O tipo original AISI 329 (padratildeo sueco SS 2324) conteacutem no maacuteximo 010 de carbono 24-27 de cromo 45-6 de niacutequel e 13-18 de molibdecircnio O accedilo duplex 25Cr5Ni12Mo comparado ao accedilo inoxidaacutevel austeniacutetico tem uma resistecircncia melhor aos ataques sulfuacutericos a altas temperaturas e uma boa resistecircncia agrave fissuraccedilatildeo por corrosatildeo sob tensatildeo (SCC = sshytress corrosion cracking)

Atualmente existe uma gama de diferentes versotildees de accedilos inoxidaacuteshyveis duplex disponiacuteveis no mercado O tipo mais comum no presente eacute o 22Cr5Ni3Mo015N (WNr 14462 UNS S31803) que eacute empregashydo em uma larga faixa de aplicaccedilotildees O eletrodo OK 6750 foi especishyalmente desenvolvido para a soldagem desses accedilos

Foram tambeacutem introduzidos no mercado accedilos dessa categoria com maiores teores de elementos de liga intitulados accedilos inoxidaacuteveis sushyper-duplex O accedilo inoxidaacutevel super-duplex grau 25Cr7Ni4Mo025N (UNS S32750) eacute um exemplo dessa categoria Esses accedilos satildeo deshysenvolvidos para aplicaccedilotildees onde eacute necessaacuteria uma ainda maior reshysistecircncia agrave corrosatildeo ou maior resistecircncia mecacircnica

O accedilo inoxidaacutevel duplex eacute magneacutetico (o teor de niacutequel eacute apenas frac14 do teor de cromo) e natildeo temperaacutevel Natildeo haacute assim nenhuma regiatildeo enshydurecida adjacente agrave solda Um pouco de fragilizaccedilatildeo ocorre na zona

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

termicamente afetada aleacutem de uma reduccedilatildeo da resistecircncia agrave corroshysatildeo Sob condiccedilotildees de altas tensotildees ou condiccedilotildees quiacutemicas agressishyvas recomenda-se um tratamento teacutermico de recozimento para solushy

bilizaccedilatildeo a partir de 980C apoacutes a soldagem Por causa da alta temshy

peratura de formaccedilatildeo de carepa ao ar em torno de 1070C ele eacute ushysado como um accedilo para construccedilatildeo resistente ao calor Nas condishyccedilotildees como soldado e solubilizado sua resistecircncia agrave corrosatildeo eacute proacuteshyxima agrave do AISI 316 Por causa da fragilizaccedilatildeo e da reduccedilatildeo da resisshytecircncia agrave corrosatildeo na zona termicamente afetada sua soldabilidade natildeo pode ser avaliada como sendo tatildeo boa quanto a dos accedilos inoxishydaacuteveis austeniacuteticos

Pontos fortes alta resistecircncia mecacircnica e boa tenacidade boa resistecircncia agrave corrosatildeo generalizada boa resistecircncia agrave corrosatildeo localizada (pitting) insensiacutevel agrave fissuraccedilatildeo por corrosatildeo sob tensatildeo

Pontos fracos natildeo deve ser utilizado sob temperaturas de trabalho maiores que

300C Acima dessa temperatura pode ocorrer a fragilizaccedilatildeo

475C ou a fragilizaccedilatildeo por fase sigma

Todos os processos convencionais podem ser utilizados na soldagem dos accedilos inoxidaacuteveis duplex desde que sejam empregados procedishymentos e consumiacuteveis adequados No entanto processos de soldashygem de baixa energia como plasma e laser devem ser aplicados com cautela sendo recomendado normalmente um tratamento teacutermico apoacutes a soldagem O processo de soldagem TIG (GTAW) eacute geralmente recomendado para os passes de raiz em soldagem unilateral

Balanccedilo ferritaaustenita das soldas

O balanccedilo de fases do metal de solda e da zona termicamente afetashyda (ZTA) eacute vital para se obter boas propriedades nas soldas de accedilos inoxidaacuteveis duplex Teores excessivamente altos de ferrita causam fragilidade enquanto a ausecircncia dessa fase causa perda de resistecircnshy

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

cia agrave fissuraccedilatildeo por corrosatildeo sob tensatildeo Teores oacutetimos de ferrita fishycam normalmente na faixa FN 30-70

O balanccedilo de fases depende do tratamento teacutermico e da composiccedilatildeo quiacutemica O aporte teacutermico (heat input) a temperatura entrepasses e a composiccedilatildeo quiacutemica do metal de adiccedilatildeo portanto possuem um efeito decisivo na obtenccedilatildeo de uma ZTA e de um metal de solda iacutentegros Altos aportes teacutermicos e temperaturas entrepasses durante o processhyso de soldagem significam tambeacutem baixas taxas de resfriamento e vice-versa taxas de resfriamento muito altas resultam num teor de ferrita

muito alto e numa baixa tenacidade taxas de resfriamento muito baixas podem resultar na formaccedilatildeo

de fases fraacutegeis durante o resfriamento

Figura 4 - Seccedilatildeo transversal (20X) de uma solda em accedilo inoxidaacutevel duplex ZERON 100 soldado com o eletrodo OK 6853 O metal de solda estaacute agrave esquerda e o metal de base agrave direita A ferrita eacute azul e a austenita eacute branca

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Aporte teacutermico e temperatura entrepasses

As recomendaccedilotildees em geral de aporte teacutermico e temperatura entre-passes para a soldagem de accedilos duplex e super-duplex satildeo 05 - 25 kJmm para accedilos duplex

exemplo WNr 14462 UNS S31803 02 - 15 kJmm para accedilos super-duplex

exemplo UNS S32750 o aporte teacutermico natildeo deve exceder 1 kjmm na soldagem de chashypas finas

a temperatura entrepasses natildeo deve exceder 150C Os accedilos ishynoxidaacuteveis super-duplex satildeo particularmente sensiacuteveis a altos aportes teacutermicos e a altas temperaturas entrepasses

Consumiacuteveis

Normalmente os accedilos inoxidaacuteveis duplex devem ser soldados apeshynas com consumiacuteveis que possuam um teor de niacutequel mais elevado que o do metal de base Um composiccedilatildeo quiacutemica tiacutepica de um conshysumiacutevel desenvolvido para soldar o accedilo inoxidaacutevel duplex 22Cr5Ni3Mo015N (WNr 14462 UNS S31803) eacute portanto o 22Cr9Ni3Mo017N (OK 6750 e OK 6753) O teor mais elevado de niacutequel garante a formaccedilatildeo de uma quantidade suficiente de austenita Tipicamente um teor de ferrita de FN 30-70 pode ser considerado como oacutetimo Entretanto a soldagem sem material de adiccedilatildeo ou a exshycessiva diluiccedilatildeo com o metal de base pode produzir um teor excessishyvo de ferrita e resultar num metal de solda fraacutegil A soldagem sem mashyterial de adiccedilatildeo deve portanto ser evitada a menos que seja execushytado um tratamento teacutermico de recozimento para solubilizaccedilatildeo apoacutes a soldagem

Gases de proteccedilatildeo e de purga

Os gases adequados para a soldagem de accedilos inoxidaacuteveis duplex satildeo TIG Ar ou misturas Ar-He MIG misturas Ar-O2 (1-3) Ar-CO2 (1-3) ou Ar-He-O2

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

FCAW misturas Ar-CO2 (25) ou CO2 puro

Eacute essencial na soldagem de passes de raiz em accedilos inoxidaacuteveis dushyplex um bom gaacutes de proteccedilatildeo Gases de purga adequados satildeo o arshygocircnio (Ar) de alta pureza e misturas contendo nitrogecircnio (N2) e hidroshygecircnio (H2)

Os gases de proteccedilatildeo e de purga possuem um efeito no teor de nitroshygecircnio do metal de solda Esses gases podem conter adiccedilotildees de nitroshygecircnio que podem ser utilizados em aplicaccedilotildees criacuteticas para melhorar a resistecircncia agrave corrosatildeo

Accedilos austeno-martensiacuteticos e austeno-ferriacuteticoshymartensiacuteticos 13-16 de cromo 4-6 de niacutequel

Accedilos desse tipo estatildeo disponiacuteveis haacute mais de vinte anos mas ainda natildeo alcanccedilaram o estaacutegio de accedilos inoxidaacuteveis padronizados

Esses accedilos possuem um baixo teor de carbono (pound 005) um teor de cromo de 13-16 e 4-6 de niacutequel Algumas variaccedilotildees desses accedilos possuem tambeacutem aproximadamente 1 de molibdecircnio Apresentam uma resistecircncia agrave traccedilatildeo maior do que a do accedilo martensiacutetico claacutessico com 13 de cromo e 015-020 de carbono e jaacute praticamente o substituiu na construccedilatildeo de turbinas de aacutegua e grandes estruturas sishymilares nas quais satildeo soldados fundidos Sua soldabilidade pode ser geralmente considerada como boa poreacutem em alguns casos apresenshyta uma soldabilidade limitada

Com eletrodos que depositam um metal de solda de composiccedilatildeo quiacutemica similar agrave do material base tal como o OK 6817 o material pode ser soldado se houver preacute-aquecimento e de preferecircncia se a

regiatildeo soldada for mantida aquecida apoacutes a soldagem (250-260C por 4-6 horas) Revenimento ou aliacutevio de tensotildees a aproximadamente

600C imediatamente apoacutes a soldagem eacute um procedimento seguro

Com eletrodos inoxidaacuteveis austeniacuteticos tais como OK 6335 ou

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

OK 6775 obteacutem-se um metal de solda mais resistente e consequumlenshytemente o risco de fissuraccedilatildeo durante o resfriamento eacute menor O preacuteshyaquecimento assim como o aliacutevio de tensotildees pode ser deixado de lado Nem sempre eacute necessaacuterio executar aliacutevio de tensotildees logo apoacutes a soldagem para eliminar o risco de fissuraccedilatildeo Assim quando soldashydos com o OK 6335 ou com o OK 6775 os accedilos inoxidaacuteveis austeshyno-martensiacuteticos apresentam uma soldabilidade muito boa poreacutem com a ressalva de que a baixa resistecircncia agrave traccedilatildeo do seu metal de solda possa ser aprovada

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Eletrodos OK

As tabelas seguintes mostram os eletrodos ESAB disponiacuteveis e tamshybeacutem as recomendaccedilotildees para a soldagem de uma gama de materiais incluindo as classificaccedilotildees dos materiais de base em conformidade com as especificaccedilotildees mais utilizadas

METAL DEPOSITADO

ELETRODO OK OBSERVACcedilOtildeESCOMPOSICcedilAtildeO PROPRIEDADES QUIacuteMICA MECAcircNICAS

OK 6130 rutiacutelico E308L-17 E308-17

OK 6184 rutiacutelico E347-17

OK 6330 rutiacutelico E316L-17 E316-17

OK 6334 aacutecido-rutiacutelico E316L-16

C 003 Si 080 Mn 080 Cr 1960 Ni 990 C 003 Si 063 Mn 086 Cr 1930 Ni 935 Mo 020 Nb 044 C 003 Si 070 Mn 070 Cr 1870 Ni 1170 Mo 270

C lt003 Si 070 Mn 070 Cr 1800 Ni 1200 Mo 280

T 560-600 MPa A 38-42

T 600-650 MPa A 31-33

T 550-600 MPa A 33-38

T 600 MPa E 440 MPa A 40 65 J 20C 38 J -120C FN 3-8

FBTS

FBTS

importado

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

METAL DEPOSITADO

ELETRODO OK

OK 6335 baacutesico-rutiacutelico E316L-15 E19 12 3 L B 20 +

OK 6380 aacutecido-rutiacutelico E 19 12 3 Nb R 23

COMPOSICcedilAtildeO QUIacuteMICA

C lt004 Si 050 Mn 170 Cr 1850 Ni 1200 Mo 280

C lt003 Si 080 Mn 080 Cr 1800 Ni 1200 Mo 280 Nb 040

PROPRIEDADES MECAcircNICAS

T 580 MPa E 435 MPa A 40 95 J 20C 75 J -60C 60 J -120C 30 J -196C FN 3-8

T 620 MPa E 490 MPa A 35 65 J 20C 50 J -70C

OBSERVACcedilOtildeES

importado

importado

OK 6430 aacutecido-rutiacutelico E317L-16 E 18 13 4 L R 23

C Si Mn Cr Ni Mo

lt003 07 07

1900 1300

370

T 600 MPa E 450 MPa A 40 55 J 20C FN 5-10

importado

OK 6463 baacutesico-rutiacutelico E 18 16 5 L R 26

C Si Mn Cr Ni Mo N

lt004 050 270

1800 170

47 013

T 640 MPa E 450 MPa A 40 80 J 20C 45 J -140C FN 0

importado

OK 6715 baacutesico E310-15

C Si Mn Cr Ni

010 025 165

2560 2090

T 550-590 MPa A 30-32

FBTS

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

METAL DEPOSITADO

ELETRODO OK COMPOSICcedilAtildeO PROPRIEDADES OBSERVACcedilOtildeES

QUIacuteMICA MECAcircNICAS

C 014

OK 6716 rutilico E310-16

Si Mn Cr Ni

076 174

2600 2000

T 650-700 A 31-33

Mo 018 C 006

OK 6742 Si 065 rutiacutelico Mn 390 T 580-620 MPa altiacutessimo sinteacutetico Cr 2000 A 40-45 rendimento E307-26 Ni 1000

Mo 080 C 007

OK 6745 baacutesico E 18 8 Mn6 B20

Si Mn Cr

025 695

1810

T 600-620 MPa A 40-45

Ni 945

OK 6750 aacutecido rutiacutelico E 22 9 3 L R 23

C Si Mn Cr Ni Mo N

lt003 08 08

225 90 30

017

T 800 MPa E 645 MPa A 25 60 J 20C 40 J -40C FN 30-45

aporte teacutermico 05-25 kjmm entrepasses 125-150C importado

OK 6753 rutiacutelico E 22 9 3 L R 23

C Si Mn Cr Ni Mo N

lt003 09 08

225 90 30

017

T 780 MPa E 630 MPa A 25 60 J 20C 40 J -40C FN 30-45

aporte teacutermico 05-25 kjmm entrepasses 125-150C importado

C 003

OK 6761 rutiacutelico E309L-17

Si Mn Cr Ni

085 103

2366 1226

T 700-750 MPa A 31-33

importado

Mo 019

47

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

METAL DEPOSITADO

ELETRODO OK

OK 6773 rutiacutelico E309-16

OK 6774 rutiacutelico E309MoL-17

OK 6775 baacutesico E309-15

OK 6815 baacutesico E410-15 E 13 MPB 20 + 120

OK 6817 baacutesico-rutiacutelico E410NiMo-16 E 13 4 MPR 23 120

OK 6853 baacutesico-rutiacutelico E 25 10 4 2

COMPOSICcedilAtildeO QUIacuteMICA

C 010 Si 040 Mn 130 Cr 2400 Ni 1325 mo 030 C 003 Si 080 Mn 070 Cr 2300 Ni 1230 Mo 260 C 005 Si 030 Mn 170 Cr 2445 Ni 1310 Mo 025

C 006 Si 050 Mn 050 Cr 1300

C 005 Si 050 Mn 070 Cr 1200 Ni 430 Mo 050

C lt003 Si 06 Mn 07 Cr 255 Ni 95 Mo 40 N 025

PROPRIEDADES MECAcircNICAS

T 600-630 MPa A 32-36

T 700-750 MPa A 31-33

T 600-630 MPa A 30-38

apoacutes TTAT 750C T 520 MPa E 370 MPa A 25 55 J 20C T 850 MPa E 710 MPa A 15 gt45 J 20C gt45 J -10C gt45 J -40C

T 850 MPa E 700 MPa A 25 50 J 20C FN 30-50

OBSERVACcedilOtildeES

FBTS

importado

importado

aporte teacutermico 02-15 kJmm entrepasses 100-150C importado

48

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

METAL DEPOSITADO

ELETRODO OK COMPOSICcedilAtildeO PROPRIEDADES OBSERVACcedilOtildeES

QUIacuteMICA MECAcircNICAS

C lt004 T 900 MPa Si 04 E 700 MPa aporte teacutermico

OK 6855 Mn 09 A 25 02-15 kJmm baacutesico Cr 255 90 J 20C entrepasses B25 10 4 LN B 20+ Ni 95 55 J -40C 100-150C

Mo 40 45 J -60C importado N 025 FN 30-50

OK 6860 aacutecido-rutiacutelico

C Si Mn Cr Ni Mo

010 080 080

2600 500 150

T 680 MPa E 620 MPa A 6 50 J 20C FN 60-80

importado

C 007 OK 6881 rutiacutelico E312-17

Si Mn Cr

070 140

2930

T 780-830 MPa A 22-24

Ni 945 C 004

OK 6884 rutiacutelico E312-17

Si Mn Cr

084 078

2820

T 700-750 MPa A 23-24

Ni 1030 C 006

OK 6885 baacutesico E312-15

Si Mn Cr

035 150

2900

T 760-800 MPa A 22-24

Ni 900

OK 6933 baacutesico-rutiacutelico E 20 25 6 L Cu R 23

C Si Mn Cr Ni Mo Cu

lt003 050 100

2050 2500

500 15

T 575 MPa E 400 MPa A 35 80 J 20C 45 J -140C FN 0

importado

49

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

METAL DEPOSITADO

ELETRODO OK OBSERVACcedilOtildeESCOMPOSICcedilAtildeO PROPRIEDADES QUIacuteMICA MECAcircNICAS

C lt004 Si 040 T 680 MPa Mn 280 E 460 MPa

OK 6963 A 40 Cr 2000 importadobaacutesico-rutiacutelico

80 J 20CNi 2500E 20 25 6 L Cu R 23

Mo 650 50 J -140C Cu 120 FN 0 N 015

OK 9226 baacutesico E NiCrFe-3 EL-NiCr15FeMn

C Si Mn Cr Ni Nb Fe

lt010 080 800

1500 7000

200 600

T 640 MPa E 410 MPa A 40 100 J 20C 80 J -196C FN 0

importado

OK 9245 baacutesico E NiCrMo-3

C Si Mn Cr Ni Mo Fe Nb

lt003 040 040

2100 6400

950 300 330

T 800 MPa E 480 MPa A 40 70 J 20C 50 J -196C

importado

FILARC BM310Mo-L baacutesico E310Mo-16 E 25 22 2 N L R 1 2

C Si Mn Cr Ni Mo Cu N

lt004 050 430

2500 2200

220 lt030

015

T 620 MPa E 440 MPa A 34 54 J 20C FN 0

arco curto entrepasses lt 150C importado

50

ELET

RODO

S ES

AB R

ECO

MEN

DADO

SAI

SICA

TEG

ORI

AW

Nr

BSAF

NOR

SSJI

SAW

SC

CrNi

Mo

OK

(UNS

)Fe

rriacuteti

co-m

arte

nsiacuteti

co13

Cr1

4000

403

403S

17Z6

C13

2301

SUS4

03E3

16L

lt00

813

613

013

Cr1

4006

410

410S

21Z1

2C13

2302

SUS4

10E3

16L

01

1361

30

Ferr

iacutetico

17Cr

140

1643

043

0S15

Z8C1

723

20SU

S430

E308

Llt0

08

1761

30

17Cr

145

21S4

4400

--

2326

-E3

08L

lt00

318

25

613

026

Cr1

4762

446

-Z1

0C24

2322

-E3

10lt0

20

2667

15

Aust

eno-

ferr

iacutetico

Dupl

ex1

4460

329

--

2324

--

lt01

026

61

567

50

675

323

Cr4N

i + N

SA

F 23

041

4362

S323

04-

Z2CN

234

AZ

--

-lt0

03

234

N 0

1067

50

675

3UR

35N

Dup

lex

Dupl

ex1

4417

S315

00-

--

--

lt00

318

53

675

0 67

53

22Cr

5Ni3

Mo

+ N

Z2CN

D22

5SA

F 22

05 U

R 45

N1

4462

S318

03-

2377

--

lt00

322

53

N 0

1567

50

675

3AZ

Dupl

ex25

Cr7N

i3M

o +

N-

S312

60-

--

--

257

3N

014

685

3 68

55

DP3

Dupl

ex25

Cr7N

i3M

o +

NZ2

CND2

57

144

60S3

1200

--

--

257

3N

018

685

3 68

55

UR 4

7N D

uple

xAZ

25Cr

6Ni3

Mo+

Cu+N

Z2CN

DU25

7

Cu 2

0

144

60S3

2550

--

--

256

368

53

685

5UR

52N

Dup

lex

AZN

020

25Cr

6Ni3

Mo+

Cu+W

Cu 0

7+N

-S3

2760

--

--

-25

63

W0

768

53

685

5Ze

ron

100

Dupl

exN

025

Supe

r-dup

lex

-S3

2750

-

--

--

lt00

3 25

7

4 N

02

685

3

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

51

ELET

RODO

S ES

AB R

ECO

MEN

DADO

SAI

SICA

TEG

ORI

AW

Nr

BSAF

NOR

SSJI

SAW

SC

CrNi

Mo

OK

(UNS

)Au

sten

iacutetico

18Cr

8Ni

169

0030

230

2S25

Z10C

N18

0923

31SU

S302

E308

Llt0

12

188

613

018

Cr8N

i1

4301

304

304S

21Z6

CN18

09

2332

SUS3

04E3

08L

lt00

718

1061

30

18Cr

8Ni

143

0130

430

4S15

Z6CN

180

923

33SU

S304

E308

Llt0

05

1810

613

018

Cr8N

i + T

i1

4541

321

321S

12Z6

CNT1

810

2337

SUS3

21E3

47lt0

08

1811

Ti 0

761

84

18Cr

8Ni +

Nb

145

5034

734

7S17

Z6CN

Nb18

10

2338

SUS3

47E3

47lt0

08

1811

Nb 0

761

84

18Cr

8Ni +

S1

4305

303

303S

21Z1

0CNF

180

923

46-

E312

lt01

218

9S

02

688

418

Cr8N

i1

4306

304L

304S

12Z2

CN18

10

2352

SUS3

04L

E308

Llt0

03

1810

613

018

Cr8N

i1

4311

304L

N30

4S62

Z2CN

181

0AZ

2371

-E3

08L

lt00

318

10N

015

613

018

Cr8N

i + N

-30

4N30

4S65

Z5CN

180

9AZ

--

E308

Llt0

08

189

N 0

1561

30

18Cr

8Ni

143

1030

130

1S21

Z12C

N17

07-

SUS3

01E3

08L

01

178

613

018

Cr8N

i + M

o1

4420

-34

5S16

-23

40-

E316

lt01

018

91

563

30

18Cr

8Ni +

Mo

144

3631

631

6S16

Z6CN

D17

1223

43SU

S316

E316

lt00

518

122

563

30

18Cr

8Ni +

Mo

144

0131

631

6S16

Z6CN

D17

1123

47SU

S316

E316

lt00

518

122

563

30

18Cr

8Ni

+ M

o1

4404

316L

316S

12Z2

CND1

712

2348

SUS3

16L

E316

Llt0

03

1812

25

633

018

Cr8N

i + M

o1

4435

316L

316S

12Z2

CND1

713

2353

SUS3

16L

E316

Llt0

03

1813

25

633

018

Cr8N

i + M

o +

Ti1

4571

316T

i32

0S17

Z6CN

D17

1223

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08

1812

25

Ti 0

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(63

30)

18Cr

8Ni +

Mo

+ N

144

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6LN

316S

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CN17

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E316

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18Cr

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Mn

143

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--

--

lt01

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5M

n 8

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130

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Cr12

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4828

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09L

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023

1367

75

Resis

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cal

or25

Cr20

Ni1

4845

310S

310S

24Z1

2CN2

520

2361

SUS3

10S

E310

lt00

825

2067

15

Gra

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eacuteia

FILA

RC25

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Mo

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144

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--

--

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Mo

lt00

3 25

22

2

N 0

12 BM

310M

o-L

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

52

ELET

RODO

S ES

AB R

ECO

MEN

DADO

SAI

SICA

TEG

ORI

AW

Nr

BSAF

NOR

SSJI

SAW

SC

CrNi

Mo

OK

(UNS

)Su

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uste

niacutetic

o18

Cr16

Ni +

Mo

144

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1703

--

--

E317

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03

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Cr14

Ni +

Mo

144

49-

--

--

-lt0

07

1714

45

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Cr25

Ni +

Mo

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145

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252

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--

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45

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820

Cr18

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o+Cu

+N-

S312

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--

--

lt00

220

186

292

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N 0

227

Cr31

Ni+M

o+Cu

145

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8028

--

--

ENiC

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3lt0

02

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Cu 1

292

45

Cr25

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+ M

o +

N-

--

--

--

lt00

225

255

N0

2 UR

SB8

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

53

Page 5: 02 Solda - Eletrodos Inoxidaveis

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Eletrodos sinteacuteticos ndash alta taxa de deposiccedilatildeo e outras vantagens

O eletrodo sinteacutetico OK 6742 apresenta uma taxa de deposiccedilatildeo de

50 a 90 mais alta do que o eletrodo ligado na alma do tipo corresshypondente Como tais eletrodos depositam mais metal de solda por eshyletrodo do que os eletrodos ligados na alma menos intervalos para

troca de eletrodos satildeo necessaacuterios para o mesmo volume de solda O aporte teacutermico no metal base eacute normalmente mais baixo ao se soldar com eletrodos sinteacuteticos do que com eletrodos ligados na alma

As vantagens de se soldar com eletrodos sinteacuteticos podem ser resushymidas a seguir maior produtividade tempo de passe por eletrodo mais longo menor distorccedilatildeo ou menores tensotildees de contraccedilatildeo menos perda de resistecircncia agrave corrosatildeo na zona termicamente ashy

fetada em accedilo inoxidaacutevel de baixo e meacutedio teor de carbono

Eletrodos especialmente desenvolvidos para soldagem na progressatildeo descendente

O eletrodo revestido OK 6334 foi especialmente desenvolvido para soldagem na progressatildeo descendente A soldagem na progressatildeo descendente eacute feita com maior corrente e a uma velocidade de soldashygem maior do que na progressatildeo ascendente Isto resulta numa alta taxa de deposiccedilatildeo (= alta produtividade) com um miacutenimo de aporte teacutermico no metal de base Por isso eacute um oacutetimo meacutetodo para a soldashygem dos accedilos inoxidaacuteveis

3

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Ferrita em metal de solda inoxidaacutevel austeniacutetico vantagem ou desvantagem

A maioria dos accedilos inoxidaacuteveis conformados eacute monofaacutesica constituiacuteshyda por ferrita austenita ou martensita Por outro lado a maioria dos metais de solda natildeo eacute monofaacutesica Somente eletrodos para accedilos inoshyxidaacuteveis totalmente austeniacuteticos como por exemplo OK 6933 deposhysitam um metal de solda totalmente austeniacutetico Eletrodos para accedilos inoxidaacuteveis 19Cr9Ni (AISI 304) e 18Cr12Ni25Mo (AISI 316) podem depositar um metal de solda contendo ateacute cerca de 12 de ferrita apesar de esse teor normalmente variar entre 2 e 8

A ferrita num metal de solda austeniacutetico aumenta a tensatildeo limite de escoamento aumenta a resistecircncia agrave traccedilatildeo em menor proporccedilatildeo do que o li-

mite de escoamento aumenta a resistecircncia agrave fadiga aumenta a seguranccedila contra trincas de solidificaccedilatildeo principal-

mente no tipo E347 reduz a sensibilidade agrave corrosatildeo sob tensatildeo aumenta o risco de corrosatildeo localizada principalmente em meio

corrosivo fortemente oxidante tal como aacutecido niacutetrico a quente

A maioria dos eletrodos inoxidaacuteveis austeniacuteticos resulta num teor de ferrita de 3-8 Veja exemplos de teores de ferrita no metal de solda depositado de alguns eletrodos OK

4

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

OK 6130 19Cr10Ni

3-8 Fe-d

boa resistecircncia contra a fissuraccedilatildeo a quente OK 6330 19Cr12Ni27Mo

OK 6430 19Cr13Ni4Mo

OK 6933 20Cr25Ni45Mo sem ferrita

OK 6745 19Cr9Ni7Mn

OK 6773

OK 6774

23Cr12Ni03Mo

23Cr12Ni26Mo alto teor de ferrita (12-18 Fe-d)

oacutetima resistecircncia contra trincas de solidificaccedilatildeo OK 6775 23Cr12Ni02Mo

Tabela II - Teor de ferrita ( Fe-d) do metal de solda depositado de eletroshydos inoxidaacuteveis OK

5

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Caacutelculo de ferrita ndash o diagrama de De Long

Os teores de ferrita e de martensita em accedilos inoxidaacuteveis e depoacutesitos de solda dependem de suas respectivas composiccedilotildees quiacutemicas O caacutelculo dos teores de ferrita e de martensita eacute feito num diagrama de constituiccedilatildeo chamado Schaeffler-De Long Ele foi originalmente consshytruiacutedo por Schaeffler para o caacutelculo de ferrita em accedilos inoxidaacuteveis lashyminados e forjados Foi revisado por De Long para adequaacute-lo ao caacutelshyculo do teor de ferrita em depoacutesitos de solda mas eacute usado tambeacutem para o caacutelculo do teor de ferrita em accedilos inoxidaacuteveis laminados e forshyjados Posteriormente comeccedilou tambeacutem a ser aplicado aos accedilos inoshyxidaacuteveis tratados termicamente De Long modificou o diagrama inclushyindo o nitrogecircnio no conceito do niacutequel equivalente

Esse diagrama natildeo eacute adequado para soldas tratadas termicamente nem para a zona termicamente afetada do metal de base

No diagrama de De Long (veja a Figura 1) o niacutequel equivalente no eishyxo vertical do diagrama consiste de elementos formadores de austenishyta O carbono e o nitrogecircnio recebem um multiplicador de 30 o que significa que eles atuam 30 vezes mais fortemente do que o niacutequel como formador de austenita enquanto que o manganecircs tem um mulshytiplicador de 05 O cromo equivalente no eixo horizontal do diagrama consiste de elementos formadores de ferrita

Definiccedilotildees

A porcentagem de ferrita representa a massa percentual dos microshyconstituintes ferro-magneacuteticos no metal de solda inoxidaacutevel austeniacutetishyco

O nuacutemero de ferrita (FN) eacute um valor padronizado para o teor de ferrita de um metal de solda inoxidaacutevel austeniacutetico em conformidade com a especificaccedilatildeo AWS A42

6

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Figura 1 - Diagrama de De Long - diagrama de constituiccedilatildeo modificado pashyra metais de solda de accedilo inoxidaacutevel

Efeitos das condiccedilotildees de soldagem no teor de ferrita

O modo como se deposita o metal de solda de accedilo inoxidaacutevel austeniacuteshytico pode alterar o teor de ferrita que eacute modificado por variaccedilotildees nas taxas de resfriamento do metal de solda no comprimento do arco e no grau de diluiccedilatildeo com o metal de base Variaccedilotildees do nitrogecircnio e do cromo podem influenciar significativamente o teor de ferrita Soldar com um arco longo faz aumentar a captura de nitrogecircnio do ar faz reduzir o teor de cromo e por sua vez tambeacutem o teor de ferrita A inshyfluecircncia do comprimento do arco ao se soldar com um eletrodo rutiacutelico AWS E316L de 25 mm de diacircmetro eacute ilustrada na Figura 2 O nitroshygecircnio eacute um formador de austenita eficaz apresentando-se com um multiplicador 30 no diagrama de De Long

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Figura 2 - Influecircncia da tensatildeo de soldagem e do comprimento do arco nos teores de nitrogecircnio e de ferrita do metal depositado de um eleshy

trodo inoxidaacutevel rutiacutelico 18Cr12Ni25Mo AWS E316L ˘25 mm

Influecircncia do teor de carbono na resistecircncia agrave corrosatildeo

Um baixo teor de carbono eacute importante para uma boa resistecircncia agrave corrosatildeo de um depoacutesito de solda inoxidaacutevel A maioria das especifishycaccedilotildees para os accedilos inoxidaacuteveis de melhor qualidade estabelece um teor de carbono maacuteximo de 0030 A maioria dos eletrodos OK de classificaccedilatildeo E308L E316L e E317L possui normalmente um teor de carbono um pouco mais baixo que esse limite ficando normalmente mais do que 001 abaixo do maacuteximo de 004 de carbono especifishycado para esses eletrodos A influecircncia do teor de carbono na resisshytecircncia agrave corrosatildeo de um metal de solda de classificaccedilatildeo E308L (18Cr10Ni) aparece na Figura 3

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Figura 3 - Influecircncia do teor de carbono na resistecircncia agrave corrosatildeo de um metal de solda E308L (18Cr10Ni)

Criteacuterio ataques corrosivos a profundidades inferiores a 002 mm apoacutes sensitizaccedilatildeo por recozimento seguida de imersatildeo em soluccedilatildeo de Strauss (10 CuSO4 em 10 H2SO4) em ebulishyccedilatildeo

Nota uma reduccedilatildeo do teor de carbono de 0039 para 0023 tem influecircncia consideraacutevel na resistecircncia agrave corrosatildeo enquanto a influecircncia da reduccedilatildeo de 0023 para 0016 eacute menos acenshytuada

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Armazenagem de eletrodos inoxidaacuteveis em embalagens abertas

Todos os tipos de eletrodos inoxidaacuteveis tecircm que ser cuidadosamente protegidos contra a umidade principalmente apoacutes a abertura do pacoshyte

Em climas uacutemidos os eletrodos devem ser preferencialmente retirashydos dos pacotes de plaacutestico e armazenados em uma estufa eleacutetrica

na faixa de temperatura 125-150C

As embalagens abertas contendo eletrodos secos podem ser estocashy

das em estufas eleacutetricas na faixa de temperatura 70-80C

Observe que as embalagens de plaacutestico natildeo devem ser aquecidas a uma temperatura acima de 100C visto que o plaacutestico derrete a uma

temperatura de aproximadamente 120C Nota

Eletrodos que absorveram umidade nunca devem ser colocados em uma es-tufa de manutenccedilatildeo jaacute que eletrodos uacutemidos podem liberar umidade para oushytros eletrodos jaacute secos na estufa

Ressecagem de eletrodos inoxidaacuteveis OK

A Tabela III mostra a faixa de temperatura efetiva e o periacuteodo de temshypo real recomendado para a ressecagem de eletrodos revestidos inoshyxidaacuteveis OK

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Tipo de eletrodo

Temperatura efetiva no pacote de eletrodos

(C)

Tempo real agrave tempeshyratura efetiva

(h)

Inoxidaacuteveis rutiacutelicos 275 plusmn 25 15 plusmn 05

Inoxidaacuteveis baacutesicos 225 plusmn 25 15 plusmn 05

Tabela III - Recomendaccedilotildees de ressecagem de eletrodos inoxidaacuteveis OK

Manutenccedilatildeo de eletrodos inoxidaacuteveis OK

A Tabela IV apresenta a faixa de temperatura efetiva na estufa de manutenccedilatildeo e na estufa portaacutetil (cochicho) recomendadas para os eshyletrodos revestidos inoxidaacuteveis OK

Temperatura efetiva na estufa de manutenccedilatildeo

(C)

Temperatura efetiva no cochicho

(C)

110 plusmn 10 100 plusmn 20

Tabela IV - Recomendaccedilotildees de manutenccedilatildeo de eletrodos inoxidaacuteveis OK

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Soldagem de accedilos inoxidaacuteveis com eletrodos revestidos OK

Requisitos para a fonte de energia

Os accedilos inoxidaacuteveis satildeo normalmente soldados com tensotildees mais baixas do que os accedilos carbono de mesma espessura A soldagem de accedilos inoxidaacuteveis eacute feita na maioria das vezes dentro da faixa de cor-rente 50-100 A A corrente mais elevada empregada em eletrodos de diacircmetro 5 mm eacute de cerca de 200 A e em eletrodos sinteacuteticos de 300 A ateacute 330 A Ao soldar passes de raiz em chanfros para soldagem unilateral e em peccedilas de accedilo inoxidaacutevel de espessuras variando entre 1 mm e 3 mm eacute necessaacuteria uma fonte de soldagem com ajuste precishyso entre 30 A e 125 A para que o soldador possa ter um bom desemshypenho na produccedilatildeo de soldas sem defeito

Corrente alternada (CA) ou corrente contiacutenua (CC)

A maioria das soldas em accedilos inoxidaacuteveis eacute executada com corrente contiacutenua (CC) provavelmente devido agrave possibilidade de um melhor ajuste de fontes de energia em CC Aleacutem do mais os eletrodos inoxishydaacuteveis de formulaccedilatildeo antiga apresentavam melhor desempenho e geshyravam menos respingos com CC do que com CA Atualmente a maioshyria dos eletrodos de accedilo inoxidaacutevel rutiacutelico permite o uso de CA Al-guns eletrodos mostram um desempenho um pouco melhor em CA como por exemplo o eletrodo sinteacutetico OK 6742 De um modo geral os eletrodos inoxidaacuteveis relacionados como soldaacuteveis a uma tensatildeo em vazio na faixa 50-60 V possuem desempenho muito bom em CA

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Faixas de corrente recomendadas para eletrodos inoxidaacuteveis OK

A Tabela V exibe a faixa de corrente de trabalho recomendada para os diversos tipos de eletrodos inoxidaacuteveis OK

Eletrodo Diacircmetro

(mm) Corrente

(A)

alma ligada

16 20 25 32 40 50

35 ndash 50 45 ndash 65 60 ndash 90

80 ndash 125 100 ndash 175 150 ndash 240

sinteacutetico 32 40 50

100 ndash 185 150 ndash 220 180 ndash 320

Tabela V - Recomendaccedilotildees de paracircmetros de soldagem para os eletrodos inoxidaacuteveis OK

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Preparaccedilatildeo de biseacuteis

Os accedilos inoxidaacuteveis satildeo geralmente soldados com a mesma preparashyccedilatildeo de biseacuteis normalmente realizada para os accedilos de baixo carbono

O acircngulo normal do bisel eacute de 30 e o acircngulo do chanfro eacute de 60 A diferenccedila na preparaccedilatildeo estaacute em que chanfros em duplo V satildeo emshypregados jaacute a partir de peccedilas com espessura 12 mm para minimizar o volume de solda e o rechupe enquanto que em accedilos de baixo car-bono chanfros em duplo V natildeo satildeo normalmente empregados em espessuras menores que 15-20 mm

Veja as figuras seguintes com as recomendaccedilotildees de preparaccedilatildeo de chanfros para a soldagem de accedilos inoxidaacuteveis com eletrodos OK

AbEsp

Chanfros recomendados raiz Soldagem(mm)

(mm)

chanfro 1-3 0-2 unilateral

reto

chanfro ambos os2-3 0-2

reto lados

chanfro para reshy dois ou trecircs

1-3 6-10 vestimenshy passes to interno

um ou amshychanfro

3-12 1-3 bos os la-em V

dos

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

AbEsp

Chanfros recomendados raiz Soldagem(mm)

(mm)

um ou amshychanfro

12-20 2-25 bos os la-em U

dos

chanfro um ou am-

em U nashygt 12 0-25 bos os lashy

riz biselashydos

do

um ou amshychanfro

3-15 2-25 bos os la-em V

dos

chanfro um ou am-em V asshy 8-25 2-25 bos os lashysimeacutetrico dos

chanfro um ou am-em U asshy gt 12 2-25 bos os lashysimeacutetrico dos

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

AbEsp

Chanfros recomendados raiz Soldagem(mm)

(mm)

chanfro em U asshy um ou amshysimeacutetrico gt 12 1-2 bos os lashynariz bise- dos lado

um ou amshychanfro

4-12 1-2 bos os la-em meio V

dos

um ou amshychanfro

gt 12 2-25 bos os la-em J

dos

chanfro em X ou ambos os

12-30 2-3 duplo V lados simeacutetrico

chanfro em duplo ambos os

15-25 2-3 V assimeacuteshy lados trico

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

AbEsp

Chanfros recomendados raiz Soldagem(mm)

(mm)

chanfro ambos os

em duplo gt 30 2-3 lados

U

chanfro ambos os

em K asshy 13-30 2-25 lados

simeacutetrico

chanfro ambos os

em duplo gt 30 2-3 lados

J

Tabela VI - Exemplos de chanfros recomendados

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Soldagem de accedilos inoxidaacuteveis ndash regras gerais e recomendaccedilotildees

A soldagem de passes de raiz e de enchimento em juntas de topo com chanfro em accedilos inoxidaacuteveis eacute realizada da mesma forma que a soldagem de accedilos de baixo carbono poreacutem com algumas exceccedilotildees significativas o aporte teacutermico deve ser o mais baixo possiacutevel principalmente

ao soldar accedilos inoxidaacuteveis que natildeo apresentem teores de carbo-no extra-baixos

um baixo aporte teacutermico minimiza o risco de baixa resistecircncia agrave corrosatildeo na zona termicamente afetada e tambeacutem a distorccedilatildeo causada pelas tensotildees de contraccedilatildeo Um aporte teacutermico excessishyvo causaraacute uma distorccedilatildeo maior no accedilo inoxidaacutevel do que no accedilo de baixo carbono

soldar accedilos inoxidaacuteveis de grande espessura com eletrodos sinshyteacuteticos eacute beneacutefico para a resistecircncia agrave corrosatildeo porque tais eleshytrodos fornecem um aporte teacutermico menor ao metal de base do que eletrodos com alma ligada Aleacutem do mais pelo fato de me-nos passes serem necessaacuterios para preencher chanfros com os eletrodos sinteacuteticos as distorccedilotildees de contraccedilatildeo satildeo menores do que ao soldar com eletrodos de alma ligada

grandes poccedilas de fusatildeo devem que ser evitadas jaacute que elas fashycilmente levam agrave formaccedilatildeo de trincas de solidificaccedilatildeo no metal de solda

o esmerilhamento durante a contra-solda deve ser realizado com muito cuidado porque um pequeno superaquecimento da superfiacuteshycie pode facilmente causar trincas de esmerilhamento

as superfiacutecies goivadas devem ser esmerilhadas para livrar o meshytal da borra resultante da goivagem que pode causar baixa quashylidade da solda

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Revestimento com accedilo inoxidaacutevel ndash preparaccedilatildeo de biseacuteis

Como o revestimento com accedilo inoxidaacutevel consiste na soldagem de accedilos dissimilares e cada um desses materiais deve ser soldado com um eletrodo similar satildeo normalmente necessaacuterios chanfros com geshyometria especial O accedilo empregado como substrato eacute normalmente soldado primeiro e o projeto da junta deve garantir que nenhum passhyse de solda de accedilo carbono penetre no revestimento A soldagem do substrato pode ser executada de forma unilateral ou por ambos os la-dos dependendo das condiccedilotildees Juntas do substrato com acesso por ambos os lados devem preferencialmente ser em duplo U assimeacutetrico ou duplo V assimeacutetrico com a parte menor do chanfro localizada no lado revestido para limitar a largura da solda inoxidaacutevel Veja a seguir uma tabela com algumas figuras contendo exemplos de chanfros coshymumente usados e tambeacutem algumas sequumlecircncias de soldagem

AbEsp Solda-

Chanfros recomendados raiz(mm) gem

(mm)

chanfro em V

veja a noshy10-16 0-2

ta abaixo

O nariz deve ser espesso o suficiente para evitar a fusatildeo do revestimento inoxidaacutevel com os eletrodos de accedilo carbono ou de accedilo baixa liga Devem ser empregados eleshy

trodos de baixo hidrogecircnio (H2O total pound030) no lado menos ligado

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

AbEsp Solda-

Chanfros recomendados raiz(mm) gem

(mm)

veja as notas ashybaixo

lado revestido preparado para a soldagem esmerilhar na contra-solda o suficiente para abrir espaccedilo para duas camadas de accedilo inoxidaacutevel

o passe de selagem deve ser aplicado com um eletrodo 2312 ou 23122 (OK 6775 ou OK 6774) o revestimento deve ser soldado com um eletrodo de accedilo inoxidaacutevel similar

chanfro em V

veja ascom o

10-16 0-2 notas ashyoutro

cimalado usinado

veja as notas ashy

chanfro cima e a

em U nota abaishyxo

lado revestido preparado para soldagem por goivagem esmerilhamento ou fresamenshyto

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

AbEsp Solda-

Chanfros recomendados raiz(mm) gem

(mm)

Chanfro assimeacuteshytrico em dushyplo V

20-40 2-3 veja a noshyta abaixo

recomendado o primeiro passe de cada lado com eletrodo revestido pode ser emshypregado o arco submerso para a maior parte da contra-solda o lado do revestimento pode ser acabado em primeiro lugar se o revestimento for de um accedilo do tipo ELC 304L ou 316L

chanfro assimeacuteshy

veja a noshytrico Dagger 35 0-3

ta acimaem dushyplo U

veja aschanfro

10-16 notas a-em V

baixo

juntas confeccionadas completamente do lado do accedilo carbono

o accedilo do revestimento eacute soldado com um eletrodo similar o metal de base deve ser soldado preferencialmente com os eletrodos OK 6773 OK 6774 ou OK 6775 eacute reshycomendado soldar com cordotildees filetados para minimizar a diluiccedilatildeo do metal de base

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

AbEsp Solda-

Chanfros recomendados raiz(mm) gem

(mm)

chanfro em V veja as em acircnshy gt 15 notas ashygulo cima duplo

Tabela VII - Exemplos de preparaccedilatildeo de biseacuteis em accedilos revestidos

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Soldando accedilos inoxidaacuteveis a outros tipos de accedilos

Todos os accedilos inoxidaacuteveis podem ser soldados a outros tipos de accedilos de boa soldabilidade empregando-se eletrodos inoxidaacuteveis de alta liga como o OK 6715 e OK 6716 (25Cr20Ni) OK 6761 OK 6773 e OK 6775 (23Cr12Ni) OK 6774 (23Cr12Ni2Mo) OK 6881 e OK 6884 (29Cr9Ni) e eletrodos similares de maiores teores de eleshymentos de liga do que os tipos E304 18Cr8Ni ou 19Cr9Ni

Dois procedimentos diferentes satildeo empregados a teacutecnica de almofadamento ou amanteigamento (buttering) a soldagem completa com eletrodos de alta liga

A teacutecnica de almofadamento eacute um meacutetodo que emprega os eletrodos de menor custo poreacutem atualmente a maioria das juntas dissimilares entre accedilos inoxidaacuteveis e outros accedilos eacute soldada com eletrodos inoxishydaacuteveis de alta liga Cordotildees de solda filetados satildeo recomendados pashyra minimizar a diluiccedilatildeo do metal de base no metal de solda principal-mente onde o depoacutesito eacute feito na transiccedilatildeo com o accedilo de menor teor de liga

Soldas entre um accedilo inoxidaacutevel e um accedilo ao cromo-molibdecircnio

resistente agrave fluecircncia para trabalho acima de 200C devem ser prefeshyrencialmente realizadas com um eletrodo agrave base de niacutequel como por exemplo o OK 9226 para evitar a migraccedilatildeo de carbono do accedilo resisshytente agrave fluecircncia para o material austeniacutetico porque esse processo no accedilo Cr-Mo diminui sua resistecircncia agrave fluecircncia O uso de eletrodo agrave bashyse de niacutequel tambeacutem minimiza os problemas da dilataccedilatildeo teacutermica de materiais dissimilares

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Procedimentos de soldagem de accedilos inoxidaacuteveis com accedilos de baixa liga revestidos com accedilo inoxidaacutevel

A teacutecnica do almofadamento

Soldagem de accedilos inoxidaacuteveis com accedilos de baixa liga revestidos com accedilo inoshyxidaacutevel

soldar com cordotildees filetados e preferencialmente com eletrodos inoxidaacuteveis de alta liga como segunda opccedilatildeo utilizar eletrodos inoxidaacuteveis austeniacuteticos

1 OK 6773 OK 6774 OK 6775

2 OK 6715 OK 6716 OK 6745 OK 6884

3 OK 6330

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Soldagem de accedilos inoxidaacuteveis com accedilos resistentes agrave fluecircncia

soldar com cordotildees filetados com eletrodos inoxidaacuteveis de alta liga preferencialmente agrave base de niacutequel como segunda opccedilatildeo utilizar eletrodos de accedilo inoxidaacutevel

1 OK 9226

2 OK 6773 OK 6774 OK 6775

3 OK 6330

Nota Nunca use eletrodos de baixa liga ou de accedilo de baixo carbono para as trecircs junshytas acima A soldagem pode ser feita agrave temperatura ambiente Nenhum preacuteshyaquecimento eacute necessaacuterio ao soldar o accedilo resistente agrave fluecircncia com os eletrodos lisshytados acima

Tabela VIII - Procedimentos de soldagem de accedilo inoxidaacutevel com accedilos de baishyxa liga revestidos com accedilo inoxidaacutevel

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Regras e procedimentos para a soldagem de accedilos com revestimento inoxidaacutevel

O accedilo do substrato deve ser soldado de preferecircncia com eletroshydos de baixo hidrogecircnio bem secos com um teor total de aacutegua no revestimento sem exceder 030 Isto eacute muito importante para os passes proacuteximos ao revestimento Se o teor de aacutegua for maior talvez seja necessaacuterio um preacute-aquecimento e um aumento na temperatura entre passes em cerca de 100C para evitar trincas induzidas pelo hidrogecircnio na zona mais diluiacuteda do primeiro passe com o eletrodo inoxidaacutevel

O revestimento de accedilo inoxidaacutevel natildeo pode ser fundido com eleshytrodos de accedilo de baixa liga ou de baixo carbono

Se a preparaccedilatildeo do chanfro do lado revestido for realizada por goivagem com eletrodo de carvatildeo as superfiacutecies do chanfro deshyvem ser esmerilhadas para remover a borra que pode prejudicar a qualidade da solda

O passe de transiccedilatildeo no lado revestido deve ser soldado de preshyferecircncia com um eletrodo 23Cr12Ni ou 23Cr12Ni2Mo como o OK 6775 ou OK 6774

O revestimento deve ser soldado com eletrodos similares ao meshytal de base Use eletrodos de diacircmetro 25 mm ou 32 mm e aplishyque a teacutecnica de cordotildees filetados dirigindo o arco eleacutetrico para o cordatildeo anteriormente depositado e onde for possiacutevel minimize a diluiccedilatildeo da solda mantendo o arco na poccedila de fusatildeo agrave medida que se avanccedila com a solda

Atenccedilatildeo agraves observaccedilotildees localizadas no item Revestimento com accedilo inoxidaacutevel ndash preparaccedilatildeo de biseacuteis na paacutegina 19 sobre a preparaccedilatildeo recomendada para os biseacuteis

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Procedimentos de soldagem de accedilos com revestimento inoxidaacutevel a accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos

AbEsp Soldashy

raiz(mm) gem

(mm)

veja as ateacute

0-3 notas ashy10

baixo

o almofadamento claacutessico entre uma chapa revestida e uma chapa de accedilo inoxidaacutevel

o bisel da chapa revestida eacute almofadado com os eletrodos OK 6773 OK 6774 OK 6775 OK 6715 OU OK 6716

chanfro em V

veja as todas 0-3 notas ashy

baixo

a junta de topo mais empregada entre uma chapa revestida e uma chapa de accedilo inoshyxidaacutevel para todos os tipos de chanfro

a junta eacute soldada com cordotildees filetados empregando os eletrodos OK 6773 OK 6774 ou OK 6775

todos os tipos de chanfro

Tabela IX - Procedimentos de soldagem de accedilos com revestimento inoxidaacuteshyvel a accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Tratamentos poacutes-soldagem de accedilos inoxidaacuteveis

A superfiacutecie da chapa adjacente agrave solda normalmente se oxida em uma largura de aproximadamente 5 mm Por sua vez o oacutexido reduz a resistecircncia agrave corrosatildeo do material Este fato natildeo traz grandes prejuiacuteshyzos para seu uso em ambientes agressivos onde a corrosatildeo paacutera apoacutes uma fina camada superficial ser atacada

O poacutes-tratamento eacute necessaacuterio quando a resistecircncia agrave corrosatildeo nas aacutereas adjacentes agrave junta tem que ser a maacutexima possiacutevel Este tratashymento pode ser de limpeza mecacircnica ou quiacutemica ou uma combinaccedilatildeo de ambas Veja a seguir um resumo dos procedimentos mais simples de poacutes-tratamento de soldas inoxidaacuteveis

Limpeza mecacircnica

A limpeza mecacircnica pode ser realizada atraveacutes de escovas de cerdas de accedilo inoxidaacutevel esmerilhamento jato de granalha

A limpeza com escovas de cerdas de accedilo inoxidaacutevel remove escoacuterias coloraccedilatildeo teacutermica e peliacutecula de oacutexido mas natildeo o material pobre em cromo sob a peliacutecula de oacutexido

As escovas devem ser feitas de cerdas de accedilo inoxidaacutevel e natildeo poshydem ser usadas em materiais que natildeo sejam accedilo inoxidaacutevel para evishytar contaminaccedilotildees Mesmo com essas precauccedilotildees a resistecircncia agrave corrosatildeo natildeo seraacute tatildeo boa quanto num material decapado por aacutecido

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Esmerilhamento

Remove facilmente o oacutexido e a fina camada pobre em cromo Um esmerilhamento mais pesado produz sulcos longitudinais resultando numa menor resistecircncia agrave corrosatildeo Um esmerilhamento mais suave aumenta a resistecircncia agrave corrosatildeo Para maximizar a resistecircncia agrave corshyrosatildeo a superfiacutecie esmerilhada de forma suave deve ser polida ou lavada com aacutecido niacutetrico a 15-20

Limpeza com jato de granalha

Eacute um meacutetodo de limpeza eficaz e deve ser feito com granalha de accedilo inoxidaacutevel com resistecircncia agrave corrosatildeo igual agrave do metal a ser limpo O jateamento com granalha pode encruar a superfiacutecie o suficiente para reduzir a ductilidade e deve ser realizado com cuidado

Limpeza quiacutemica

Quando eacute necessaacuterio maximizar a resistecircncia agrave corrosatildeo a aacuterea esshycovada deve ser lavada com aacutecido niacutetrico a 15-20 seguida de lava-gem com aacutegua A lavagem por aacutecido niacutetrico remove a contaminaccedilatildeo apassiva a superfiacutecie e aumenta a resistecircncia agrave corrosatildeo

Limpeza mecacircnica ou preacute-limpeza

Possibilita o uso de soluccedilotildees de decapagem mais suaves minimizanshydo os riscos de seguranccedila e problemas de poluiccedilatildeo ambiental A limshypeza mecacircnica eacute portanto frequumlentemente usada como uma prepashyraccedilatildeo para a decapagem aacutecida e pode reduzir o custo total de limpeshyza diminuindo o tempo de decapagem e possibilitando medidas de seguranccedila menos rigorosas

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Accedilos inoxidaacuteveis resistentes ao calor

Caracteriacutesticas dos accedilos inoxidaacuteveis

Para tornar o ferro inoxidaacutevel ele eacute ligado ao cromo com um teor miacuteshynimo de 12 A maioria dos accedilos inoxidaacuteveis conteacutem de 16 a 20 de cromo Uns poucos graus especiais contecircm ateacute cerca de 35 de cromo poreacutem teores de cromo acima de 30 satildeo incomuns

Quanto maior o teor de cromo maior a resistecircncia agrave corrosatildeo O croshymo tambeacutem aumenta a resistecircncia ao calor principalmente a resisshytecircncia agrave formaccedilatildeo de carepa Um alto teor de cromo resulta numa alta temperatura de formaccedilatildeo de carepa

O accedilo inoxidaacutevel mais usado conteacutem 17-20 de cromo e 9-14 de niacutequel O niacutequel aumenta a conformabilidade a soldabilidade e a reshysistecircncia agrave corrosatildeo Quando o teor de niacutequel alcanccedila ou ultrapassa a metade do teor de cromo o accedilo torna-se austeniacutetico e natildeoshymagneacutetico

Designaccedilatildeo

A designaccedilatildeo dos teores de cromo de niacutequel e de molibdecircnio eacute geshyralmente feita com um ponto ou uma barra entre os diacutegitos percentushyais Exemplo 19123 significa que um accedilo ou material de cordatildeo conshyteacutem 19 de cromo 12 de niacutequel e 3 de molibdecircnio

Agrupamento dos accedilos inoxidaacuteveis

Os accedilos inoxidaacuteveis podem ser agrupados com relaccedilatildeo agrave composiccedilatildeo

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

microestrutura

Nesse informativo os accedilos estatildeo agrupados e especificados apoacutes a composiccedilatildeo quiacutemica com referecircncia agrave microestrutura de cada tipo de liga (de accedilo) Para cada tipo de accedilo informaccedilotildees sobre sua soldabilishydade e recomendaccedilotildees de soldagem satildeo fornecidas Para os tipos mais comuns informaccedilotildees raacutepidas tambeacutem satildeo fornecidas sobre a influecircncia dos elementos na resistecircncia agrave corrosatildeo e nas propriedashydes mecacircnicas

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Accedilos inoxidaacuteveis ao cromo

Os accedilos inoxidaacuteveis ao cromo satildeo ferro-magneacuteticos

Sua microestrutura pode ser martensiacutetica ferriacutetica ou ferriacutetico-martensiacutetica

Accedilos inoxidaacuteveis martensiacuteticos ao cromo

Esses accedilos contecircm de 12 a 20 de cromo e 015 de carbono Eles satildeo fortemente temperaacuteveis

Exemplos Cr = 12 - 14 C = 018 - 025

Cr = 17 Ni = 2 C = 017 - 025

Accedilos inoxidaacuteveis ao cromo com teor de carbono maior do que 025

natildeo devem ser soldados

Accedilos inoxidaacuteveis ferriacuteticos ao cromo

Esses accedilos natildeo satildeo temperaacuteveis Eles contecircm normalmente

13-14 de cromo e pound 008 de carbono ou

16-18 de cromo e pound 010 de carbono ou

24-28 de cromo e pound 025 de carbono

Accedilos com 17-18 de cromo 2-25 de molibdecircnio 02-08 de titacircshynio e 0025 de carbono e um teor muito baixo de elementos interstishyciais como o carbono e o nitrogecircnio (ELI = extra-low interstitials) poshydem ser mais bem agrupados no item seguinte

Accedilos inoxidaacuteveis ferriacuteticos natildeo satildeo sensiacuteveis agrave corrosatildeo sob tensatildeo

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Accedilos inoxidaacuteveis ferriacutetico-martensiacuteticos ao cromo

Esses accedilos contecircm 12-14 de cromo e de 009-015 de carbono Em algumas especificaccedilotildees esses accedilos satildeo classificados como marshytensiacuteticos

Soldabilidade

Os accedilos inoxidaacuteveis ao cromo possuem soldabilidade limitada e reshyquerem maior atenccedilatildeo e cuidado com seu comportamento quando se busca uma junta de qualidade satisfatoacuteria

A temperabilidade dos accedilos com cromo na faixa 12-14 aumenta rashypidamente na mesma razatildeo que o teor de carbono Um aumento no carbono de 001 na faixa 005-015 aumenta a dureza do accedilo em ateacute 10-12 HB

Soldagem de accedilos inoxidaacuteveis martensiacuteticos ao cromo

Para se soldar com sucesso accedilos inoxidaacuteveis martensiacuteticos com eleshytrodos cujo metal depositado seja correspondente ao metal de base

(OK 6815) eacute necessaacuterio um preacute-aquecimento de 250C a 350C que deve ser mantido durante a soldagem A regiatildeo de soldagem deve soshy

frer aliacutevio de tensotildees entre 650-850C imediatamente apoacutes a soldashy

gem Atenccedilatildeo Se a junta soldada for resfriada abaixo de 150C anshytes de ser colocada no forno haacute grande risco de se formarem trincas na solda

Por isso os accedilos inoxidaacuteveis martensiacuteticos satildeo geralmente soldados com eletrodos austeniacuteticos 19Cr12Ni3Mo do tipo AWS E316 como o OK 6330

Ao escolher um eletrodo desse tipo elimina-se a necessidade de aliacuteshyvio de tensotildees imediatamente apoacutes a soldagem Em alguns casos a necessidade de aliacutevio de tensotildees eacute completamente eliminada quando

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

satildeo empregados eletrodos do tipo 19Cr12Ni3Mo

Soldagem de accedilos inoxidaacuteveis ferriacutetico-martensiacuteticos ao cromo

Esses accedilos devem ser preferencialmente soldados com os mesmos tipos de eletrodos e com as mesmas temperaturas de preacuteshyaquecimento e poacutes-aquecimento utilizadas nos accedilos inoxidaacuteveis marshytensiacuteticos

Soldagem de accedilos inoxidaacuteveis ferriacuteticos ao cromo

Os accedilos inoxidaacuteveis ferriacuteticos tornam-se fraacutegeis na regiatildeo superaqueshycida da zona termicamente afetada adjacente agrave solda Por esta razatildeo os accedilos inoxidaacuteveis ferriacuteticos satildeo normalmente soldados com eletroshydos austeniacuteticos tipo 19Cr9Ni (E308) ou 19Cr12Ni3Mo (E316) OK 6130 e OK 6330 respectivamente Um preacute-aquecimento de

150-200C pode ser necessaacuterio para minimizar a ocorrecircncia de fissushyraccedilotildees principalmente ao soldar com eletrodos inoxidaacuteveis ferriacuteticos

Uma exceccedilatildeo ocorre quando a solda se expotildee ao gaacutes sulfiacutedrico (H2S) a uma temperatura alta Em tais casos o metal de solda natildeo deve conter niacutequel Entretanto o eletrodo OK 6860 que deposita um metal de solda contendo cerca de 26 de cromo 5 de niacutequel e 1 de molibdecircnio eacute muito bom tambeacutem em atmosferas sulfurosas a alta temperatura

O accedilo inoxidaacutevel ferriacutetico ELI padratildeo americano ASTM A268 (similar ao padratildeo sueco SS 2326) que conteacutem 19 de cromo e 2 de moshylibdecircnio resiste muito bem agrave corrosatildeo sob tensatildeo enquanto o accedilo inoxidaacutevel austeniacutetico possui uma resistecircncia muito limitada Esses accedilos inoxidaacuteveis ferriacuteticos apresentam tambeacutem uma boa resistecircncia agrave corrosatildeo localizada em soluccedilotildees salinas e satildeo pelo menos tatildeo bons

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

quanto os accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos mais usados nos aacutecidos coshymuns ELI significa Extra Low Interstitials o que na verdade significa que os teores de carbono e de nitrogecircnio satildeo extremamente baixos Os accedilos ELI ferriacuteticos satildeo preferencialmente soldados com eletrodos 23Cr12Ni2Mo de baixiacutessimo carbono (E309MoL) OK 6774 ou equishyvalente

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Accedilos inoxidaacuteveis ao cromo-niacutequel

A maioria dos accedilos inoxidaacuteveis ao cromo-niacutequel eacute austeniacutetica mas tambeacutem austeno-ferriacuteticos (duplex) como 25Cr5Ni e 25Cr5Ni15Mo e austeno-martensiacuteticos contendo 13-16 de cromo e 5-6 de niacutequel Os accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos podem ser totalmente austeniacuteticos ou conter uma pequena porcentagem de ferrita

O niacutequel aumenta a ductilidade e no caso dos tipos de ligas mais alshytas tambeacutem a resistecircncia agrave corrosatildeo Os accedilos inoxidaacuteveis austeniacutetishycos que contecircm 25 de niacutequel possuem uma boa resistecircncia agrave corroshysatildeo sob tensatildeo Os accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos natildeo satildeo magneacuteticos nem temperaacuteveis termicamente Desta forma as zonas termicamente afetadas desses accedilos natildeo endurecem

A resistecircncia agrave corrosatildeo dos accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos natildeo deshypende soacute dos teores de cromo e niacutequel mas tambeacutem fortemente do teor de carbono A maacutexima resistecircncia agrave corrosatildeo eacute alcanccedilada quanshydo o teor de carbono natildeo ultrapassa cerca de 002 Na maioria dos padrotildees de accedilo inoxidaacutevel ELC (extra-low carbon) mdash accedilos de baixiacutesshysimo carbono mdash o teor de carbono fica limitado ao maacuteximo de 0030 Se o teor de carbono natildeo for baixo o suficiente precipitamshyse carbonetos contendo 60-70 de cromo na zona termicamente afeshytada de uma solda onde o material foi aquecido a temperaturas na

faixa 450-900C A temperatura mais criacutetica fica na faixa 500-800C (ateacute aproximadamente 5 mm da linha de fusatildeo) Por causa desta forshymaccedilatildeo de carbonetos de cromo ocorre uma diminuiccedilatildeo local de croshymo o que reduz enormemente a resistecircncia agrave corrosatildeo das aacutereas sushyjeitas ao ambiente corrosivo O limite de 005 de carbono evita sob quase todas as condiccedilotildees de soldagem que a zona termicamente ashyfetada fique sensitizada principalmente em seccedilotildees de menor espesshysura Para soldas que devem sofrer aliacutevio de tensotildees eacute necessaacuterio

empregar accedilos de baixiacutessimo carbono (grau ELC C pound 0030)

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Estabilizaccedilatildeo do carbono

A precipitaccedilatildeo de carbonetos de cromo na zona termicamente afetada pode ser evitada combinando-se preferencialmente o carbono com o nioacutebio (AISI 347) ou com o titacircnio (AISI 321) Os accedilos inoxidaacuteveis esshytabilizados ao nioacutebio e ao titacircnio satildeo contudo ligeiramente inferiores aos accedilos inoxidaacuteveis grau ELC com relaccedilatildeo agrave garantia contra fissurashyccedilatildeo durante a soldagem e apoacutes exposiccedilatildeo a certos meios corrosivos

Influecircncia do nitrogecircnio

Accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos ao nitrogecircnio apresentam cerca de 70 Nmm2 a mais de escoamento e 100 Nmm2 a mais de resistecircncia agrave traccedilatildeo quando comparados agraves composiccedilotildees quiacutemicas corresponshydentes mais proacuteximas sem nitrogecircnio Os accedilos inoxidaacuteveis ao nitroshygecircnio tecircm soldabilidade similar aos accedilos sem adiccedilatildeo de nitrogecircnio e satildeo como estes soldados com eletrodos correspondentes ao materishyal base OK 6130 OK 6330 OK 6430 ou OK 6463

Adiccedilotildees de molibdecircnio

Accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos ao molibdecircnio tecircm uma resistecircncia agrave corrosatildeo maior a certos aacutecidos do que os accedilos inoxidaacuteveis corresshypondentes mais proacuteximos sem molibdecircnio Como regra geral quanto maior o teor de molibdecircnio melhor seraacute a resistecircncia ao ataque dos aacutecidos exceto quando da exposiccedilatildeo aos meios corrosivos fortemente oxidantes como o aacutecido niacutetrico a quente

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos (sem ferrita) ao cromoshyniacutequel-molibdecircnio-cobre

Um accedilo inoxidaacutevel austeniacutetico muito interessante eacute o accedilo ELC 20Cr25Ni45Mo17Cu (ASTM B-625) SS 2562 UHB 904L Sandshyvik 2RK65 usado em grande escala quando os accedilos AISI 316L e 317L satildeo insuficientes principalmente em induacutestrias que produzem aacutecido aceacutetico aacutecido sulfuacuterico aacutecido tartaacuterico e cloreto de vinil cujo eletrodo correspondente eacute o OK 6933

Recomendaccedilotildees para a soldagem de accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos

Os accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos satildeo faacuteceis de soldar com todos os meacutetodos de soldagem comuns contanto que as regras abaixo sejam seguidas evite grandes poccedilas de fusatildeo principalmente quando estiver solshy

dando accedilo totalmente austeniacutetico visto que tais poccedilas podem fashycilmente causar trincas de solidificaccedilatildeo na solda

Restrinja o aporte teacutermico ao material base em parte para minishymizar o rechupe e a distorccedilatildeo e tambeacutem para minimizar a redushyccedilatildeo da resistecircncia agrave corrosatildeo por sensitizaccedilatildeo Isto eacute especial-mente importante quando o teor de carbono do accedilo for maior do que 003

Accedilos inoxidaacuteveis austeno-ferriacuteticos (duplex)

Os accedilos inoxidaacuteveis duplex tornaram-se uma importante alternativa aos accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos As propriedades que mais despershytam o interesse satildeo a combinaccedilatildeo de alta resistecircncia mecacircnica boa resistecircncia agrave corrosatildeo e um niacutevel razoaacutevel de preccedilo O nuacutemero de ashy

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

plicaccedilotildees para accedilos inoxidaacuteveis duplex continua crescendo Eles esshytatildeo sendo usados em aplicaccedilotildees offshore e pelas induacutestrias naval e petroquiacutemica por exemplo

Eles satildeo conhecidos como accedilos inoxidaacuteveis austeno-ferriacuteticos (daiacute o nome duplex de duas fases) Tipicamente os accedilos inoxidaacuteveis dushyplex possuem uma microestrutura consistindo de aproximadamente 50 de ferrita e 50 de austenita Em termos simplificados a ferrita eacute a fase responsaacutevel pela alta resistecircncia mecacircnica a austenita pela boa tenacidade e as duas fases combinadas datildeo aos accedilos inoxidaacuteshyveis duplex sua atraente resistecircncia agrave corrosatildeo

Os elementos mais importantes dos accedilos inoxidaacuteveis duplex satildeo o cromo o niacutequel o molibdecircnio e o nitrogecircnio O tipo original AISI 329 (padratildeo sueco SS 2324) conteacutem no maacuteximo 010 de carbono 24-27 de cromo 45-6 de niacutequel e 13-18 de molibdecircnio O accedilo duplex 25Cr5Ni12Mo comparado ao accedilo inoxidaacutevel austeniacutetico tem uma resistecircncia melhor aos ataques sulfuacutericos a altas temperaturas e uma boa resistecircncia agrave fissuraccedilatildeo por corrosatildeo sob tensatildeo (SCC = sshytress corrosion cracking)

Atualmente existe uma gama de diferentes versotildees de accedilos inoxidaacuteshyveis duplex disponiacuteveis no mercado O tipo mais comum no presente eacute o 22Cr5Ni3Mo015N (WNr 14462 UNS S31803) que eacute empregashydo em uma larga faixa de aplicaccedilotildees O eletrodo OK 6750 foi especishyalmente desenvolvido para a soldagem desses accedilos

Foram tambeacutem introduzidos no mercado accedilos dessa categoria com maiores teores de elementos de liga intitulados accedilos inoxidaacuteveis sushyper-duplex O accedilo inoxidaacutevel super-duplex grau 25Cr7Ni4Mo025N (UNS S32750) eacute um exemplo dessa categoria Esses accedilos satildeo deshysenvolvidos para aplicaccedilotildees onde eacute necessaacuteria uma ainda maior reshysistecircncia agrave corrosatildeo ou maior resistecircncia mecacircnica

O accedilo inoxidaacutevel duplex eacute magneacutetico (o teor de niacutequel eacute apenas frac14 do teor de cromo) e natildeo temperaacutevel Natildeo haacute assim nenhuma regiatildeo enshydurecida adjacente agrave solda Um pouco de fragilizaccedilatildeo ocorre na zona

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

termicamente afetada aleacutem de uma reduccedilatildeo da resistecircncia agrave corroshysatildeo Sob condiccedilotildees de altas tensotildees ou condiccedilotildees quiacutemicas agressishyvas recomenda-se um tratamento teacutermico de recozimento para solushy

bilizaccedilatildeo a partir de 980C apoacutes a soldagem Por causa da alta temshy

peratura de formaccedilatildeo de carepa ao ar em torno de 1070C ele eacute ushysado como um accedilo para construccedilatildeo resistente ao calor Nas condishyccedilotildees como soldado e solubilizado sua resistecircncia agrave corrosatildeo eacute proacuteshyxima agrave do AISI 316 Por causa da fragilizaccedilatildeo e da reduccedilatildeo da resisshytecircncia agrave corrosatildeo na zona termicamente afetada sua soldabilidade natildeo pode ser avaliada como sendo tatildeo boa quanto a dos accedilos inoxishydaacuteveis austeniacuteticos

Pontos fortes alta resistecircncia mecacircnica e boa tenacidade boa resistecircncia agrave corrosatildeo generalizada boa resistecircncia agrave corrosatildeo localizada (pitting) insensiacutevel agrave fissuraccedilatildeo por corrosatildeo sob tensatildeo

Pontos fracos natildeo deve ser utilizado sob temperaturas de trabalho maiores que

300C Acima dessa temperatura pode ocorrer a fragilizaccedilatildeo

475C ou a fragilizaccedilatildeo por fase sigma

Todos os processos convencionais podem ser utilizados na soldagem dos accedilos inoxidaacuteveis duplex desde que sejam empregados procedishymentos e consumiacuteveis adequados No entanto processos de soldashygem de baixa energia como plasma e laser devem ser aplicados com cautela sendo recomendado normalmente um tratamento teacutermico apoacutes a soldagem O processo de soldagem TIG (GTAW) eacute geralmente recomendado para os passes de raiz em soldagem unilateral

Balanccedilo ferritaaustenita das soldas

O balanccedilo de fases do metal de solda e da zona termicamente afetashyda (ZTA) eacute vital para se obter boas propriedades nas soldas de accedilos inoxidaacuteveis duplex Teores excessivamente altos de ferrita causam fragilidade enquanto a ausecircncia dessa fase causa perda de resistecircnshy

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

cia agrave fissuraccedilatildeo por corrosatildeo sob tensatildeo Teores oacutetimos de ferrita fishycam normalmente na faixa FN 30-70

O balanccedilo de fases depende do tratamento teacutermico e da composiccedilatildeo quiacutemica O aporte teacutermico (heat input) a temperatura entrepasses e a composiccedilatildeo quiacutemica do metal de adiccedilatildeo portanto possuem um efeito decisivo na obtenccedilatildeo de uma ZTA e de um metal de solda iacutentegros Altos aportes teacutermicos e temperaturas entrepasses durante o processhyso de soldagem significam tambeacutem baixas taxas de resfriamento e vice-versa taxas de resfriamento muito altas resultam num teor de ferrita

muito alto e numa baixa tenacidade taxas de resfriamento muito baixas podem resultar na formaccedilatildeo

de fases fraacutegeis durante o resfriamento

Figura 4 - Seccedilatildeo transversal (20X) de uma solda em accedilo inoxidaacutevel duplex ZERON 100 soldado com o eletrodo OK 6853 O metal de solda estaacute agrave esquerda e o metal de base agrave direita A ferrita eacute azul e a austenita eacute branca

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Aporte teacutermico e temperatura entrepasses

As recomendaccedilotildees em geral de aporte teacutermico e temperatura entre-passes para a soldagem de accedilos duplex e super-duplex satildeo 05 - 25 kJmm para accedilos duplex

exemplo WNr 14462 UNS S31803 02 - 15 kJmm para accedilos super-duplex

exemplo UNS S32750 o aporte teacutermico natildeo deve exceder 1 kjmm na soldagem de chashypas finas

a temperatura entrepasses natildeo deve exceder 150C Os accedilos ishynoxidaacuteveis super-duplex satildeo particularmente sensiacuteveis a altos aportes teacutermicos e a altas temperaturas entrepasses

Consumiacuteveis

Normalmente os accedilos inoxidaacuteveis duplex devem ser soldados apeshynas com consumiacuteveis que possuam um teor de niacutequel mais elevado que o do metal de base Um composiccedilatildeo quiacutemica tiacutepica de um conshysumiacutevel desenvolvido para soldar o accedilo inoxidaacutevel duplex 22Cr5Ni3Mo015N (WNr 14462 UNS S31803) eacute portanto o 22Cr9Ni3Mo017N (OK 6750 e OK 6753) O teor mais elevado de niacutequel garante a formaccedilatildeo de uma quantidade suficiente de austenita Tipicamente um teor de ferrita de FN 30-70 pode ser considerado como oacutetimo Entretanto a soldagem sem material de adiccedilatildeo ou a exshycessiva diluiccedilatildeo com o metal de base pode produzir um teor excessishyvo de ferrita e resultar num metal de solda fraacutegil A soldagem sem mashyterial de adiccedilatildeo deve portanto ser evitada a menos que seja execushytado um tratamento teacutermico de recozimento para solubilizaccedilatildeo apoacutes a soldagem

Gases de proteccedilatildeo e de purga

Os gases adequados para a soldagem de accedilos inoxidaacuteveis duplex satildeo TIG Ar ou misturas Ar-He MIG misturas Ar-O2 (1-3) Ar-CO2 (1-3) ou Ar-He-O2

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

FCAW misturas Ar-CO2 (25) ou CO2 puro

Eacute essencial na soldagem de passes de raiz em accedilos inoxidaacuteveis dushyplex um bom gaacutes de proteccedilatildeo Gases de purga adequados satildeo o arshygocircnio (Ar) de alta pureza e misturas contendo nitrogecircnio (N2) e hidroshygecircnio (H2)

Os gases de proteccedilatildeo e de purga possuem um efeito no teor de nitroshygecircnio do metal de solda Esses gases podem conter adiccedilotildees de nitroshygecircnio que podem ser utilizados em aplicaccedilotildees criacuteticas para melhorar a resistecircncia agrave corrosatildeo

Accedilos austeno-martensiacuteticos e austeno-ferriacuteticoshymartensiacuteticos 13-16 de cromo 4-6 de niacutequel

Accedilos desse tipo estatildeo disponiacuteveis haacute mais de vinte anos mas ainda natildeo alcanccedilaram o estaacutegio de accedilos inoxidaacuteveis padronizados

Esses accedilos possuem um baixo teor de carbono (pound 005) um teor de cromo de 13-16 e 4-6 de niacutequel Algumas variaccedilotildees desses accedilos possuem tambeacutem aproximadamente 1 de molibdecircnio Apresentam uma resistecircncia agrave traccedilatildeo maior do que a do accedilo martensiacutetico claacutessico com 13 de cromo e 015-020 de carbono e jaacute praticamente o substituiu na construccedilatildeo de turbinas de aacutegua e grandes estruturas sishymilares nas quais satildeo soldados fundidos Sua soldabilidade pode ser geralmente considerada como boa poreacutem em alguns casos apresenshyta uma soldabilidade limitada

Com eletrodos que depositam um metal de solda de composiccedilatildeo quiacutemica similar agrave do material base tal como o OK 6817 o material pode ser soldado se houver preacute-aquecimento e de preferecircncia se a

regiatildeo soldada for mantida aquecida apoacutes a soldagem (250-260C por 4-6 horas) Revenimento ou aliacutevio de tensotildees a aproximadamente

600C imediatamente apoacutes a soldagem eacute um procedimento seguro

Com eletrodos inoxidaacuteveis austeniacuteticos tais como OK 6335 ou

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

OK 6775 obteacutem-se um metal de solda mais resistente e consequumlenshytemente o risco de fissuraccedilatildeo durante o resfriamento eacute menor O preacuteshyaquecimento assim como o aliacutevio de tensotildees pode ser deixado de lado Nem sempre eacute necessaacuterio executar aliacutevio de tensotildees logo apoacutes a soldagem para eliminar o risco de fissuraccedilatildeo Assim quando soldashydos com o OK 6335 ou com o OK 6775 os accedilos inoxidaacuteveis austeshyno-martensiacuteticos apresentam uma soldabilidade muito boa poreacutem com a ressalva de que a baixa resistecircncia agrave traccedilatildeo do seu metal de solda possa ser aprovada

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Eletrodos OK

As tabelas seguintes mostram os eletrodos ESAB disponiacuteveis e tamshybeacutem as recomendaccedilotildees para a soldagem de uma gama de materiais incluindo as classificaccedilotildees dos materiais de base em conformidade com as especificaccedilotildees mais utilizadas

METAL DEPOSITADO

ELETRODO OK OBSERVACcedilOtildeESCOMPOSICcedilAtildeO PROPRIEDADES QUIacuteMICA MECAcircNICAS

OK 6130 rutiacutelico E308L-17 E308-17

OK 6184 rutiacutelico E347-17

OK 6330 rutiacutelico E316L-17 E316-17

OK 6334 aacutecido-rutiacutelico E316L-16

C 003 Si 080 Mn 080 Cr 1960 Ni 990 C 003 Si 063 Mn 086 Cr 1930 Ni 935 Mo 020 Nb 044 C 003 Si 070 Mn 070 Cr 1870 Ni 1170 Mo 270

C lt003 Si 070 Mn 070 Cr 1800 Ni 1200 Mo 280

T 560-600 MPa A 38-42

T 600-650 MPa A 31-33

T 550-600 MPa A 33-38

T 600 MPa E 440 MPa A 40 65 J 20C 38 J -120C FN 3-8

FBTS

FBTS

importado

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

METAL DEPOSITADO

ELETRODO OK

OK 6335 baacutesico-rutiacutelico E316L-15 E19 12 3 L B 20 +

OK 6380 aacutecido-rutiacutelico E 19 12 3 Nb R 23

COMPOSICcedilAtildeO QUIacuteMICA

C lt004 Si 050 Mn 170 Cr 1850 Ni 1200 Mo 280

C lt003 Si 080 Mn 080 Cr 1800 Ni 1200 Mo 280 Nb 040

PROPRIEDADES MECAcircNICAS

T 580 MPa E 435 MPa A 40 95 J 20C 75 J -60C 60 J -120C 30 J -196C FN 3-8

T 620 MPa E 490 MPa A 35 65 J 20C 50 J -70C

OBSERVACcedilOtildeES

importado

importado

OK 6430 aacutecido-rutiacutelico E317L-16 E 18 13 4 L R 23

C Si Mn Cr Ni Mo

lt003 07 07

1900 1300

370

T 600 MPa E 450 MPa A 40 55 J 20C FN 5-10

importado

OK 6463 baacutesico-rutiacutelico E 18 16 5 L R 26

C Si Mn Cr Ni Mo N

lt004 050 270

1800 170

47 013

T 640 MPa E 450 MPa A 40 80 J 20C 45 J -140C FN 0

importado

OK 6715 baacutesico E310-15

C Si Mn Cr Ni

010 025 165

2560 2090

T 550-590 MPa A 30-32

FBTS

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

METAL DEPOSITADO

ELETRODO OK COMPOSICcedilAtildeO PROPRIEDADES OBSERVACcedilOtildeES

QUIacuteMICA MECAcircNICAS

C 014

OK 6716 rutilico E310-16

Si Mn Cr Ni

076 174

2600 2000

T 650-700 A 31-33

Mo 018 C 006

OK 6742 Si 065 rutiacutelico Mn 390 T 580-620 MPa altiacutessimo sinteacutetico Cr 2000 A 40-45 rendimento E307-26 Ni 1000

Mo 080 C 007

OK 6745 baacutesico E 18 8 Mn6 B20

Si Mn Cr

025 695

1810

T 600-620 MPa A 40-45

Ni 945

OK 6750 aacutecido rutiacutelico E 22 9 3 L R 23

C Si Mn Cr Ni Mo N

lt003 08 08

225 90 30

017

T 800 MPa E 645 MPa A 25 60 J 20C 40 J -40C FN 30-45

aporte teacutermico 05-25 kjmm entrepasses 125-150C importado

OK 6753 rutiacutelico E 22 9 3 L R 23

C Si Mn Cr Ni Mo N

lt003 09 08

225 90 30

017

T 780 MPa E 630 MPa A 25 60 J 20C 40 J -40C FN 30-45

aporte teacutermico 05-25 kjmm entrepasses 125-150C importado

C 003

OK 6761 rutiacutelico E309L-17

Si Mn Cr Ni

085 103

2366 1226

T 700-750 MPa A 31-33

importado

Mo 019

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

METAL DEPOSITADO

ELETRODO OK

OK 6773 rutiacutelico E309-16

OK 6774 rutiacutelico E309MoL-17

OK 6775 baacutesico E309-15

OK 6815 baacutesico E410-15 E 13 MPB 20 + 120

OK 6817 baacutesico-rutiacutelico E410NiMo-16 E 13 4 MPR 23 120

OK 6853 baacutesico-rutiacutelico E 25 10 4 2

COMPOSICcedilAtildeO QUIacuteMICA

C 010 Si 040 Mn 130 Cr 2400 Ni 1325 mo 030 C 003 Si 080 Mn 070 Cr 2300 Ni 1230 Mo 260 C 005 Si 030 Mn 170 Cr 2445 Ni 1310 Mo 025

C 006 Si 050 Mn 050 Cr 1300

C 005 Si 050 Mn 070 Cr 1200 Ni 430 Mo 050

C lt003 Si 06 Mn 07 Cr 255 Ni 95 Mo 40 N 025

PROPRIEDADES MECAcircNICAS

T 600-630 MPa A 32-36

T 700-750 MPa A 31-33

T 600-630 MPa A 30-38

apoacutes TTAT 750C T 520 MPa E 370 MPa A 25 55 J 20C T 850 MPa E 710 MPa A 15 gt45 J 20C gt45 J -10C gt45 J -40C

T 850 MPa E 700 MPa A 25 50 J 20C FN 30-50

OBSERVACcedilOtildeES

FBTS

importado

importado

aporte teacutermico 02-15 kJmm entrepasses 100-150C importado

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

METAL DEPOSITADO

ELETRODO OK COMPOSICcedilAtildeO PROPRIEDADES OBSERVACcedilOtildeES

QUIacuteMICA MECAcircNICAS

C lt004 T 900 MPa Si 04 E 700 MPa aporte teacutermico

OK 6855 Mn 09 A 25 02-15 kJmm baacutesico Cr 255 90 J 20C entrepasses B25 10 4 LN B 20+ Ni 95 55 J -40C 100-150C

Mo 40 45 J -60C importado N 025 FN 30-50

OK 6860 aacutecido-rutiacutelico

C Si Mn Cr Ni Mo

010 080 080

2600 500 150

T 680 MPa E 620 MPa A 6 50 J 20C FN 60-80

importado

C 007 OK 6881 rutiacutelico E312-17

Si Mn Cr

070 140

2930

T 780-830 MPa A 22-24

Ni 945 C 004

OK 6884 rutiacutelico E312-17

Si Mn Cr

084 078

2820

T 700-750 MPa A 23-24

Ni 1030 C 006

OK 6885 baacutesico E312-15

Si Mn Cr

035 150

2900

T 760-800 MPa A 22-24

Ni 900

OK 6933 baacutesico-rutiacutelico E 20 25 6 L Cu R 23

C Si Mn Cr Ni Mo Cu

lt003 050 100

2050 2500

500 15

T 575 MPa E 400 MPa A 35 80 J 20C 45 J -140C FN 0

importado

49

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

METAL DEPOSITADO

ELETRODO OK OBSERVACcedilOtildeESCOMPOSICcedilAtildeO PROPRIEDADES QUIacuteMICA MECAcircNICAS

C lt004 Si 040 T 680 MPa Mn 280 E 460 MPa

OK 6963 A 40 Cr 2000 importadobaacutesico-rutiacutelico

80 J 20CNi 2500E 20 25 6 L Cu R 23

Mo 650 50 J -140C Cu 120 FN 0 N 015

OK 9226 baacutesico E NiCrFe-3 EL-NiCr15FeMn

C Si Mn Cr Ni Nb Fe

lt010 080 800

1500 7000

200 600

T 640 MPa E 410 MPa A 40 100 J 20C 80 J -196C FN 0

importado

OK 9245 baacutesico E NiCrMo-3

C Si Mn Cr Ni Mo Fe Nb

lt003 040 040

2100 6400

950 300 330

T 800 MPa E 480 MPa A 40 70 J 20C 50 J -196C

importado

FILARC BM310Mo-L baacutesico E310Mo-16 E 25 22 2 N L R 1 2

C Si Mn Cr Ni Mo Cu N

lt004 050 430

2500 2200

220 lt030

015

T 620 MPa E 440 MPa A 34 54 J 20C FN 0

arco curto entrepasses lt 150C importado

50

ELET

RODO

S ES

AB R

ECO

MEN

DADO

SAI

SICA

TEG

ORI

AW

Nr

BSAF

NOR

SSJI

SAW

SC

CrNi

Mo

OK

(UNS

)Fe

rriacuteti

co-m

arte

nsiacuteti

co13

Cr1

4000

403

403S

17Z6

C13

2301

SUS4

03E3

16L

lt00

813

613

013

Cr1

4006

410

410S

21Z1

2C13

2302

SUS4

10E3

16L

01

1361

30

Ferr

iacutetico

17Cr

140

1643

043

0S15

Z8C1

723

20SU

S430

E308

Llt0

08

1761

30

17Cr

145

21S4

4400

--

2326

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08L

lt00

318

25

613

026

Cr1

4762

446

-Z1

0C24

2322

-E3

10lt0

20

2667

15

Aust

eno-

ferr

iacutetico

Dupl

ex1

4460

329

--

2324

--

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026

61

567

50

675

323

Cr4N

i + N

SA

F 23

041

4362

S323

04-

Z2CN

234

AZ

--

-lt0

03

234

N 0

1067

50

675

3UR

35N

Dup

lex

Dupl

ex1

4417

S315

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--

--

lt00

318

53

675

0 67

53

22Cr

5Ni3

Mo

+ N

Z2CN

D22

5SA

F 22

05 U

R 45

N1

4462

S318

03-

2377

--

lt00

322

53

N 0

1567

50

675

3AZ

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Cr7N

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N-

S312

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--

--

257

3N

014

685

3 68

55

DP3

Dupl

ex25

Cr7N

i3M

o +

NZ2

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57

144

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--

--

257

3N

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685

3 68

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7N D

uple

xAZ

25Cr

6Ni3

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Cu+N

Z2CN

DU25

7

Cu 2

0

144

60S3

2550

--

--

256

368

53

685

5UR

52N

Dup

lex

AZN

020

25Cr

6Ni3

Mo+

Cu+W

Cu 0

7+N

-S3

2760

--

--

-25

63

W0

768

53

685

5Ze

ron

100

Dupl

exN

025

Supe

r-dup

lex

-S3

2750

-

--

--

lt00

3 25

7

4 N

02

685

3

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

51

ELET

RODO

S ES

AB R

ECO

MEN

DADO

SAI

SICA

TEG

ORI

AW

Nr

BSAF

NOR

SSJI

SAW

SC

CrNi

Mo

OK

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)Au

sten

iacutetico

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8Ni

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230

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Z10C

N18

0923

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S302

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Llt0

12

188

613

018

Cr8N

i1

4301

304

304S

21Z6

CN18

09

2332

SUS3

04E3

08L

lt00

718

1061

30

18Cr

8Ni

143

0130

430

4S15

Z6CN

180

923

33SU

S304

E308

Llt0

05

1810

613

018

Cr8N

i + T

i1

4541

321

321S

12Z6

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810

2337

SUS3

21E3

47lt0

08

1811

Ti 0

761

84

18Cr

8Ni +

Nb

145

5034

734

7S17

Z6CN

Nb18

10

2338

SUS3

47E3

47lt0

08

1811

Nb 0

761

84

18Cr

8Ni +

S1

4305

303

303S

21Z1

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180

923

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218

9S

02

688

418

Cr8N

i1

4306

304L

304S

12Z2

CN18

10

2352

SUS3

04L

E308

Llt0

03

1810

613

018

Cr8N

i1

4311

304L

N30

4S62

Z2CN

181

0AZ

2371

-E3

08L

lt00

318

10N

015

613

018

Cr8N

i + N

-30

4N30

4S65

Z5CN

180

9AZ

--

E308

Llt0

08

189

N 0

1561

30

18Cr

8Ni

143

1030

130

1S21

Z12C

N17

07-

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01

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613

018

Cr8N

i + M

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18Cr

8Ni +

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144

3631

631

6S16

Z6CN

D17

1223

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30

18Cr

8Ni +

Mo

144

0131

631

6S16

Z6CN

D17

1123

47SU

S316

E316

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518

122

563

30

18Cr

8Ni

+ M

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316S

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Cr8N

i + M

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316S

12Z2

CND1

713

2353

SUS3

16L

E316

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25

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018

Cr8N

i + M

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4571

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Z6CN

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30)

18Cr

8Ni +

Mo

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144

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316S

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CN17

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E316

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N 0

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--

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1367

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Cr20

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4845

310S

310S

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--

--

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2

N 0

12 BM

310M

o-L

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

52

ELET

RODO

S ES

AB R

ECO

MEN

DADO

SAI

SICA

TEG

ORI

AW

Nr

BSAF

NOR

SSJI

SAW

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Mo

OK

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Cr14

Ni +

Mo

144

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--

--

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07

1714

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646

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Cr25

Ni +

Mo

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145

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252

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820

Cr18

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--

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o+Cu

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--

--

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Cr25

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--

--

--

lt00

225

255

N0

2 UR

SB8

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

53

Page 6: 02 Solda - Eletrodos Inoxidaveis

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Ferrita em metal de solda inoxidaacutevel austeniacutetico vantagem ou desvantagem

A maioria dos accedilos inoxidaacuteveis conformados eacute monofaacutesica constituiacuteshyda por ferrita austenita ou martensita Por outro lado a maioria dos metais de solda natildeo eacute monofaacutesica Somente eletrodos para accedilos inoshyxidaacuteveis totalmente austeniacuteticos como por exemplo OK 6933 deposhysitam um metal de solda totalmente austeniacutetico Eletrodos para accedilos inoxidaacuteveis 19Cr9Ni (AISI 304) e 18Cr12Ni25Mo (AISI 316) podem depositar um metal de solda contendo ateacute cerca de 12 de ferrita apesar de esse teor normalmente variar entre 2 e 8

A ferrita num metal de solda austeniacutetico aumenta a tensatildeo limite de escoamento aumenta a resistecircncia agrave traccedilatildeo em menor proporccedilatildeo do que o li-

mite de escoamento aumenta a resistecircncia agrave fadiga aumenta a seguranccedila contra trincas de solidificaccedilatildeo principal-

mente no tipo E347 reduz a sensibilidade agrave corrosatildeo sob tensatildeo aumenta o risco de corrosatildeo localizada principalmente em meio

corrosivo fortemente oxidante tal como aacutecido niacutetrico a quente

A maioria dos eletrodos inoxidaacuteveis austeniacuteticos resulta num teor de ferrita de 3-8 Veja exemplos de teores de ferrita no metal de solda depositado de alguns eletrodos OK

4

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

OK 6130 19Cr10Ni

3-8 Fe-d

boa resistecircncia contra a fissuraccedilatildeo a quente OK 6330 19Cr12Ni27Mo

OK 6430 19Cr13Ni4Mo

OK 6933 20Cr25Ni45Mo sem ferrita

OK 6745 19Cr9Ni7Mn

OK 6773

OK 6774

23Cr12Ni03Mo

23Cr12Ni26Mo alto teor de ferrita (12-18 Fe-d)

oacutetima resistecircncia contra trincas de solidificaccedilatildeo OK 6775 23Cr12Ni02Mo

Tabela II - Teor de ferrita ( Fe-d) do metal de solda depositado de eletroshydos inoxidaacuteveis OK

5

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Caacutelculo de ferrita ndash o diagrama de De Long

Os teores de ferrita e de martensita em accedilos inoxidaacuteveis e depoacutesitos de solda dependem de suas respectivas composiccedilotildees quiacutemicas O caacutelculo dos teores de ferrita e de martensita eacute feito num diagrama de constituiccedilatildeo chamado Schaeffler-De Long Ele foi originalmente consshytruiacutedo por Schaeffler para o caacutelculo de ferrita em accedilos inoxidaacuteveis lashyminados e forjados Foi revisado por De Long para adequaacute-lo ao caacutelshyculo do teor de ferrita em depoacutesitos de solda mas eacute usado tambeacutem para o caacutelculo do teor de ferrita em accedilos inoxidaacuteveis laminados e forshyjados Posteriormente comeccedilou tambeacutem a ser aplicado aos accedilos inoshyxidaacuteveis tratados termicamente De Long modificou o diagrama inclushyindo o nitrogecircnio no conceito do niacutequel equivalente

Esse diagrama natildeo eacute adequado para soldas tratadas termicamente nem para a zona termicamente afetada do metal de base

No diagrama de De Long (veja a Figura 1) o niacutequel equivalente no eishyxo vertical do diagrama consiste de elementos formadores de austenishyta O carbono e o nitrogecircnio recebem um multiplicador de 30 o que significa que eles atuam 30 vezes mais fortemente do que o niacutequel como formador de austenita enquanto que o manganecircs tem um mulshytiplicador de 05 O cromo equivalente no eixo horizontal do diagrama consiste de elementos formadores de ferrita

Definiccedilotildees

A porcentagem de ferrita representa a massa percentual dos microshyconstituintes ferro-magneacuteticos no metal de solda inoxidaacutevel austeniacutetishyco

O nuacutemero de ferrita (FN) eacute um valor padronizado para o teor de ferrita de um metal de solda inoxidaacutevel austeniacutetico em conformidade com a especificaccedilatildeo AWS A42

6

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Figura 1 - Diagrama de De Long - diagrama de constituiccedilatildeo modificado pashyra metais de solda de accedilo inoxidaacutevel

Efeitos das condiccedilotildees de soldagem no teor de ferrita

O modo como se deposita o metal de solda de accedilo inoxidaacutevel austeniacuteshytico pode alterar o teor de ferrita que eacute modificado por variaccedilotildees nas taxas de resfriamento do metal de solda no comprimento do arco e no grau de diluiccedilatildeo com o metal de base Variaccedilotildees do nitrogecircnio e do cromo podem influenciar significativamente o teor de ferrita Soldar com um arco longo faz aumentar a captura de nitrogecircnio do ar faz reduzir o teor de cromo e por sua vez tambeacutem o teor de ferrita A inshyfluecircncia do comprimento do arco ao se soldar com um eletrodo rutiacutelico AWS E316L de 25 mm de diacircmetro eacute ilustrada na Figura 2 O nitroshygecircnio eacute um formador de austenita eficaz apresentando-se com um multiplicador 30 no diagrama de De Long

7

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Figura 2 - Influecircncia da tensatildeo de soldagem e do comprimento do arco nos teores de nitrogecircnio e de ferrita do metal depositado de um eleshy

trodo inoxidaacutevel rutiacutelico 18Cr12Ni25Mo AWS E316L ˘25 mm

Influecircncia do teor de carbono na resistecircncia agrave corrosatildeo

Um baixo teor de carbono eacute importante para uma boa resistecircncia agrave corrosatildeo de um depoacutesito de solda inoxidaacutevel A maioria das especifishycaccedilotildees para os accedilos inoxidaacuteveis de melhor qualidade estabelece um teor de carbono maacuteximo de 0030 A maioria dos eletrodos OK de classificaccedilatildeo E308L E316L e E317L possui normalmente um teor de carbono um pouco mais baixo que esse limite ficando normalmente mais do que 001 abaixo do maacuteximo de 004 de carbono especifishycado para esses eletrodos A influecircncia do teor de carbono na resisshytecircncia agrave corrosatildeo de um metal de solda de classificaccedilatildeo E308L (18Cr10Ni) aparece na Figura 3

8

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Figura 3 - Influecircncia do teor de carbono na resistecircncia agrave corrosatildeo de um metal de solda E308L (18Cr10Ni)

Criteacuterio ataques corrosivos a profundidades inferiores a 002 mm apoacutes sensitizaccedilatildeo por recozimento seguida de imersatildeo em soluccedilatildeo de Strauss (10 CuSO4 em 10 H2SO4) em ebulishyccedilatildeo

Nota uma reduccedilatildeo do teor de carbono de 0039 para 0023 tem influecircncia consideraacutevel na resistecircncia agrave corrosatildeo enquanto a influecircncia da reduccedilatildeo de 0023 para 0016 eacute menos acenshytuada

9

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Armazenagem de eletrodos inoxidaacuteveis em embalagens abertas

Todos os tipos de eletrodos inoxidaacuteveis tecircm que ser cuidadosamente protegidos contra a umidade principalmente apoacutes a abertura do pacoshyte

Em climas uacutemidos os eletrodos devem ser preferencialmente retirashydos dos pacotes de plaacutestico e armazenados em uma estufa eleacutetrica

na faixa de temperatura 125-150C

As embalagens abertas contendo eletrodos secos podem ser estocashy

das em estufas eleacutetricas na faixa de temperatura 70-80C

Observe que as embalagens de plaacutestico natildeo devem ser aquecidas a uma temperatura acima de 100C visto que o plaacutestico derrete a uma

temperatura de aproximadamente 120C Nota

Eletrodos que absorveram umidade nunca devem ser colocados em uma es-tufa de manutenccedilatildeo jaacute que eletrodos uacutemidos podem liberar umidade para oushytros eletrodos jaacute secos na estufa

Ressecagem de eletrodos inoxidaacuteveis OK

A Tabela III mostra a faixa de temperatura efetiva e o periacuteodo de temshypo real recomendado para a ressecagem de eletrodos revestidos inoshyxidaacuteveis OK

10

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Tipo de eletrodo

Temperatura efetiva no pacote de eletrodos

(C)

Tempo real agrave tempeshyratura efetiva

(h)

Inoxidaacuteveis rutiacutelicos 275 plusmn 25 15 plusmn 05

Inoxidaacuteveis baacutesicos 225 plusmn 25 15 plusmn 05

Tabela III - Recomendaccedilotildees de ressecagem de eletrodos inoxidaacuteveis OK

Manutenccedilatildeo de eletrodos inoxidaacuteveis OK

A Tabela IV apresenta a faixa de temperatura efetiva na estufa de manutenccedilatildeo e na estufa portaacutetil (cochicho) recomendadas para os eshyletrodos revestidos inoxidaacuteveis OK

Temperatura efetiva na estufa de manutenccedilatildeo

(C)

Temperatura efetiva no cochicho

(C)

110 plusmn 10 100 plusmn 20

Tabela IV - Recomendaccedilotildees de manutenccedilatildeo de eletrodos inoxidaacuteveis OK

11

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Soldagem de accedilos inoxidaacuteveis com eletrodos revestidos OK

Requisitos para a fonte de energia

Os accedilos inoxidaacuteveis satildeo normalmente soldados com tensotildees mais baixas do que os accedilos carbono de mesma espessura A soldagem de accedilos inoxidaacuteveis eacute feita na maioria das vezes dentro da faixa de cor-rente 50-100 A A corrente mais elevada empregada em eletrodos de diacircmetro 5 mm eacute de cerca de 200 A e em eletrodos sinteacuteticos de 300 A ateacute 330 A Ao soldar passes de raiz em chanfros para soldagem unilateral e em peccedilas de accedilo inoxidaacutevel de espessuras variando entre 1 mm e 3 mm eacute necessaacuteria uma fonte de soldagem com ajuste precishyso entre 30 A e 125 A para que o soldador possa ter um bom desemshypenho na produccedilatildeo de soldas sem defeito

Corrente alternada (CA) ou corrente contiacutenua (CC)

A maioria das soldas em accedilos inoxidaacuteveis eacute executada com corrente contiacutenua (CC) provavelmente devido agrave possibilidade de um melhor ajuste de fontes de energia em CC Aleacutem do mais os eletrodos inoxishydaacuteveis de formulaccedilatildeo antiga apresentavam melhor desempenho e geshyravam menos respingos com CC do que com CA Atualmente a maioshyria dos eletrodos de accedilo inoxidaacutevel rutiacutelico permite o uso de CA Al-guns eletrodos mostram um desempenho um pouco melhor em CA como por exemplo o eletrodo sinteacutetico OK 6742 De um modo geral os eletrodos inoxidaacuteveis relacionados como soldaacuteveis a uma tensatildeo em vazio na faixa 50-60 V possuem desempenho muito bom em CA

12

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Faixas de corrente recomendadas para eletrodos inoxidaacuteveis OK

A Tabela V exibe a faixa de corrente de trabalho recomendada para os diversos tipos de eletrodos inoxidaacuteveis OK

Eletrodo Diacircmetro

(mm) Corrente

(A)

alma ligada

16 20 25 32 40 50

35 ndash 50 45 ndash 65 60 ndash 90

80 ndash 125 100 ndash 175 150 ndash 240

sinteacutetico 32 40 50

100 ndash 185 150 ndash 220 180 ndash 320

Tabela V - Recomendaccedilotildees de paracircmetros de soldagem para os eletrodos inoxidaacuteveis OK

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Preparaccedilatildeo de biseacuteis

Os accedilos inoxidaacuteveis satildeo geralmente soldados com a mesma preparashyccedilatildeo de biseacuteis normalmente realizada para os accedilos de baixo carbono

O acircngulo normal do bisel eacute de 30 e o acircngulo do chanfro eacute de 60 A diferenccedila na preparaccedilatildeo estaacute em que chanfros em duplo V satildeo emshypregados jaacute a partir de peccedilas com espessura 12 mm para minimizar o volume de solda e o rechupe enquanto que em accedilos de baixo car-bono chanfros em duplo V natildeo satildeo normalmente empregados em espessuras menores que 15-20 mm

Veja as figuras seguintes com as recomendaccedilotildees de preparaccedilatildeo de chanfros para a soldagem de accedilos inoxidaacuteveis com eletrodos OK

AbEsp

Chanfros recomendados raiz Soldagem(mm)

(mm)

chanfro 1-3 0-2 unilateral

reto

chanfro ambos os2-3 0-2

reto lados

chanfro para reshy dois ou trecircs

1-3 6-10 vestimenshy passes to interno

um ou amshychanfro

3-12 1-3 bos os la-em V

dos

14

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

AbEsp

Chanfros recomendados raiz Soldagem(mm)

(mm)

um ou amshychanfro

12-20 2-25 bos os la-em U

dos

chanfro um ou am-

em U nashygt 12 0-25 bos os lashy

riz biselashydos

do

um ou amshychanfro

3-15 2-25 bos os la-em V

dos

chanfro um ou am-em V asshy 8-25 2-25 bos os lashysimeacutetrico dos

chanfro um ou am-em U asshy gt 12 2-25 bos os lashysimeacutetrico dos

15

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

AbEsp

Chanfros recomendados raiz Soldagem(mm)

(mm)

chanfro em U asshy um ou amshysimeacutetrico gt 12 1-2 bos os lashynariz bise- dos lado

um ou amshychanfro

4-12 1-2 bos os la-em meio V

dos

um ou amshychanfro

gt 12 2-25 bos os la-em J

dos

chanfro em X ou ambos os

12-30 2-3 duplo V lados simeacutetrico

chanfro em duplo ambos os

15-25 2-3 V assimeacuteshy lados trico

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

AbEsp

Chanfros recomendados raiz Soldagem(mm)

(mm)

chanfro ambos os

em duplo gt 30 2-3 lados

U

chanfro ambos os

em K asshy 13-30 2-25 lados

simeacutetrico

chanfro ambos os

em duplo gt 30 2-3 lados

J

Tabela VI - Exemplos de chanfros recomendados

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Soldagem de accedilos inoxidaacuteveis ndash regras gerais e recomendaccedilotildees

A soldagem de passes de raiz e de enchimento em juntas de topo com chanfro em accedilos inoxidaacuteveis eacute realizada da mesma forma que a soldagem de accedilos de baixo carbono poreacutem com algumas exceccedilotildees significativas o aporte teacutermico deve ser o mais baixo possiacutevel principalmente

ao soldar accedilos inoxidaacuteveis que natildeo apresentem teores de carbo-no extra-baixos

um baixo aporte teacutermico minimiza o risco de baixa resistecircncia agrave corrosatildeo na zona termicamente afetada e tambeacutem a distorccedilatildeo causada pelas tensotildees de contraccedilatildeo Um aporte teacutermico excessishyvo causaraacute uma distorccedilatildeo maior no accedilo inoxidaacutevel do que no accedilo de baixo carbono

soldar accedilos inoxidaacuteveis de grande espessura com eletrodos sinshyteacuteticos eacute beneacutefico para a resistecircncia agrave corrosatildeo porque tais eleshytrodos fornecem um aporte teacutermico menor ao metal de base do que eletrodos com alma ligada Aleacutem do mais pelo fato de me-nos passes serem necessaacuterios para preencher chanfros com os eletrodos sinteacuteticos as distorccedilotildees de contraccedilatildeo satildeo menores do que ao soldar com eletrodos de alma ligada

grandes poccedilas de fusatildeo devem que ser evitadas jaacute que elas fashycilmente levam agrave formaccedilatildeo de trincas de solidificaccedilatildeo no metal de solda

o esmerilhamento durante a contra-solda deve ser realizado com muito cuidado porque um pequeno superaquecimento da superfiacuteshycie pode facilmente causar trincas de esmerilhamento

as superfiacutecies goivadas devem ser esmerilhadas para livrar o meshytal da borra resultante da goivagem que pode causar baixa quashylidade da solda

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Revestimento com accedilo inoxidaacutevel ndash preparaccedilatildeo de biseacuteis

Como o revestimento com accedilo inoxidaacutevel consiste na soldagem de accedilos dissimilares e cada um desses materiais deve ser soldado com um eletrodo similar satildeo normalmente necessaacuterios chanfros com geshyometria especial O accedilo empregado como substrato eacute normalmente soldado primeiro e o projeto da junta deve garantir que nenhum passhyse de solda de accedilo carbono penetre no revestimento A soldagem do substrato pode ser executada de forma unilateral ou por ambos os la-dos dependendo das condiccedilotildees Juntas do substrato com acesso por ambos os lados devem preferencialmente ser em duplo U assimeacutetrico ou duplo V assimeacutetrico com a parte menor do chanfro localizada no lado revestido para limitar a largura da solda inoxidaacutevel Veja a seguir uma tabela com algumas figuras contendo exemplos de chanfros coshymumente usados e tambeacutem algumas sequumlecircncias de soldagem

AbEsp Solda-

Chanfros recomendados raiz(mm) gem

(mm)

chanfro em V

veja a noshy10-16 0-2

ta abaixo

O nariz deve ser espesso o suficiente para evitar a fusatildeo do revestimento inoxidaacutevel com os eletrodos de accedilo carbono ou de accedilo baixa liga Devem ser empregados eleshy

trodos de baixo hidrogecircnio (H2O total pound030) no lado menos ligado

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

AbEsp Solda-

Chanfros recomendados raiz(mm) gem

(mm)

veja as notas ashybaixo

lado revestido preparado para a soldagem esmerilhar na contra-solda o suficiente para abrir espaccedilo para duas camadas de accedilo inoxidaacutevel

o passe de selagem deve ser aplicado com um eletrodo 2312 ou 23122 (OK 6775 ou OK 6774) o revestimento deve ser soldado com um eletrodo de accedilo inoxidaacutevel similar

chanfro em V

veja ascom o

10-16 0-2 notas ashyoutro

cimalado usinado

veja as notas ashy

chanfro cima e a

em U nota abaishyxo

lado revestido preparado para soldagem por goivagem esmerilhamento ou fresamenshyto

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

AbEsp Solda-

Chanfros recomendados raiz(mm) gem

(mm)

Chanfro assimeacuteshytrico em dushyplo V

20-40 2-3 veja a noshyta abaixo

recomendado o primeiro passe de cada lado com eletrodo revestido pode ser emshypregado o arco submerso para a maior parte da contra-solda o lado do revestimento pode ser acabado em primeiro lugar se o revestimento for de um accedilo do tipo ELC 304L ou 316L

chanfro assimeacuteshy

veja a noshytrico Dagger 35 0-3

ta acimaem dushyplo U

veja aschanfro

10-16 notas a-em V

baixo

juntas confeccionadas completamente do lado do accedilo carbono

o accedilo do revestimento eacute soldado com um eletrodo similar o metal de base deve ser soldado preferencialmente com os eletrodos OK 6773 OK 6774 ou OK 6775 eacute reshycomendado soldar com cordotildees filetados para minimizar a diluiccedilatildeo do metal de base

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

AbEsp Solda-

Chanfros recomendados raiz(mm) gem

(mm)

chanfro em V veja as em acircnshy gt 15 notas ashygulo cima duplo

Tabela VII - Exemplos de preparaccedilatildeo de biseacuteis em accedilos revestidos

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Soldando accedilos inoxidaacuteveis a outros tipos de accedilos

Todos os accedilos inoxidaacuteveis podem ser soldados a outros tipos de accedilos de boa soldabilidade empregando-se eletrodos inoxidaacuteveis de alta liga como o OK 6715 e OK 6716 (25Cr20Ni) OK 6761 OK 6773 e OK 6775 (23Cr12Ni) OK 6774 (23Cr12Ni2Mo) OK 6881 e OK 6884 (29Cr9Ni) e eletrodos similares de maiores teores de eleshymentos de liga do que os tipos E304 18Cr8Ni ou 19Cr9Ni

Dois procedimentos diferentes satildeo empregados a teacutecnica de almofadamento ou amanteigamento (buttering) a soldagem completa com eletrodos de alta liga

A teacutecnica de almofadamento eacute um meacutetodo que emprega os eletrodos de menor custo poreacutem atualmente a maioria das juntas dissimilares entre accedilos inoxidaacuteveis e outros accedilos eacute soldada com eletrodos inoxishydaacuteveis de alta liga Cordotildees de solda filetados satildeo recomendados pashyra minimizar a diluiccedilatildeo do metal de base no metal de solda principal-mente onde o depoacutesito eacute feito na transiccedilatildeo com o accedilo de menor teor de liga

Soldas entre um accedilo inoxidaacutevel e um accedilo ao cromo-molibdecircnio

resistente agrave fluecircncia para trabalho acima de 200C devem ser prefeshyrencialmente realizadas com um eletrodo agrave base de niacutequel como por exemplo o OK 9226 para evitar a migraccedilatildeo de carbono do accedilo resisshytente agrave fluecircncia para o material austeniacutetico porque esse processo no accedilo Cr-Mo diminui sua resistecircncia agrave fluecircncia O uso de eletrodo agrave bashyse de niacutequel tambeacutem minimiza os problemas da dilataccedilatildeo teacutermica de materiais dissimilares

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Procedimentos de soldagem de accedilos inoxidaacuteveis com accedilos de baixa liga revestidos com accedilo inoxidaacutevel

A teacutecnica do almofadamento

Soldagem de accedilos inoxidaacuteveis com accedilos de baixa liga revestidos com accedilo inoshyxidaacutevel

soldar com cordotildees filetados e preferencialmente com eletrodos inoxidaacuteveis de alta liga como segunda opccedilatildeo utilizar eletrodos inoxidaacuteveis austeniacuteticos

1 OK 6773 OK 6774 OK 6775

2 OK 6715 OK 6716 OK 6745 OK 6884

3 OK 6330

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Soldagem de accedilos inoxidaacuteveis com accedilos resistentes agrave fluecircncia

soldar com cordotildees filetados com eletrodos inoxidaacuteveis de alta liga preferencialmente agrave base de niacutequel como segunda opccedilatildeo utilizar eletrodos de accedilo inoxidaacutevel

1 OK 9226

2 OK 6773 OK 6774 OK 6775

3 OK 6330

Nota Nunca use eletrodos de baixa liga ou de accedilo de baixo carbono para as trecircs junshytas acima A soldagem pode ser feita agrave temperatura ambiente Nenhum preacuteshyaquecimento eacute necessaacuterio ao soldar o accedilo resistente agrave fluecircncia com os eletrodos lisshytados acima

Tabela VIII - Procedimentos de soldagem de accedilo inoxidaacutevel com accedilos de baishyxa liga revestidos com accedilo inoxidaacutevel

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Regras e procedimentos para a soldagem de accedilos com revestimento inoxidaacutevel

O accedilo do substrato deve ser soldado de preferecircncia com eletroshydos de baixo hidrogecircnio bem secos com um teor total de aacutegua no revestimento sem exceder 030 Isto eacute muito importante para os passes proacuteximos ao revestimento Se o teor de aacutegua for maior talvez seja necessaacuterio um preacute-aquecimento e um aumento na temperatura entre passes em cerca de 100C para evitar trincas induzidas pelo hidrogecircnio na zona mais diluiacuteda do primeiro passe com o eletrodo inoxidaacutevel

O revestimento de accedilo inoxidaacutevel natildeo pode ser fundido com eleshytrodos de accedilo de baixa liga ou de baixo carbono

Se a preparaccedilatildeo do chanfro do lado revestido for realizada por goivagem com eletrodo de carvatildeo as superfiacutecies do chanfro deshyvem ser esmerilhadas para remover a borra que pode prejudicar a qualidade da solda

O passe de transiccedilatildeo no lado revestido deve ser soldado de preshyferecircncia com um eletrodo 23Cr12Ni ou 23Cr12Ni2Mo como o OK 6775 ou OK 6774

O revestimento deve ser soldado com eletrodos similares ao meshytal de base Use eletrodos de diacircmetro 25 mm ou 32 mm e aplishyque a teacutecnica de cordotildees filetados dirigindo o arco eleacutetrico para o cordatildeo anteriormente depositado e onde for possiacutevel minimize a diluiccedilatildeo da solda mantendo o arco na poccedila de fusatildeo agrave medida que se avanccedila com a solda

Atenccedilatildeo agraves observaccedilotildees localizadas no item Revestimento com accedilo inoxidaacutevel ndash preparaccedilatildeo de biseacuteis na paacutegina 19 sobre a preparaccedilatildeo recomendada para os biseacuteis

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Procedimentos de soldagem de accedilos com revestimento inoxidaacutevel a accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos

AbEsp Soldashy

raiz(mm) gem

(mm)

veja as ateacute

0-3 notas ashy10

baixo

o almofadamento claacutessico entre uma chapa revestida e uma chapa de accedilo inoxidaacutevel

o bisel da chapa revestida eacute almofadado com os eletrodos OK 6773 OK 6774 OK 6775 OK 6715 OU OK 6716

chanfro em V

veja as todas 0-3 notas ashy

baixo

a junta de topo mais empregada entre uma chapa revestida e uma chapa de accedilo inoshyxidaacutevel para todos os tipos de chanfro

a junta eacute soldada com cordotildees filetados empregando os eletrodos OK 6773 OK 6774 ou OK 6775

todos os tipos de chanfro

Tabela IX - Procedimentos de soldagem de accedilos com revestimento inoxidaacuteshyvel a accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Tratamentos poacutes-soldagem de accedilos inoxidaacuteveis

A superfiacutecie da chapa adjacente agrave solda normalmente se oxida em uma largura de aproximadamente 5 mm Por sua vez o oacutexido reduz a resistecircncia agrave corrosatildeo do material Este fato natildeo traz grandes prejuiacuteshyzos para seu uso em ambientes agressivos onde a corrosatildeo paacutera apoacutes uma fina camada superficial ser atacada

O poacutes-tratamento eacute necessaacuterio quando a resistecircncia agrave corrosatildeo nas aacutereas adjacentes agrave junta tem que ser a maacutexima possiacutevel Este tratashymento pode ser de limpeza mecacircnica ou quiacutemica ou uma combinaccedilatildeo de ambas Veja a seguir um resumo dos procedimentos mais simples de poacutes-tratamento de soldas inoxidaacuteveis

Limpeza mecacircnica

A limpeza mecacircnica pode ser realizada atraveacutes de escovas de cerdas de accedilo inoxidaacutevel esmerilhamento jato de granalha

A limpeza com escovas de cerdas de accedilo inoxidaacutevel remove escoacuterias coloraccedilatildeo teacutermica e peliacutecula de oacutexido mas natildeo o material pobre em cromo sob a peliacutecula de oacutexido

As escovas devem ser feitas de cerdas de accedilo inoxidaacutevel e natildeo poshydem ser usadas em materiais que natildeo sejam accedilo inoxidaacutevel para evishytar contaminaccedilotildees Mesmo com essas precauccedilotildees a resistecircncia agrave corrosatildeo natildeo seraacute tatildeo boa quanto num material decapado por aacutecido

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Esmerilhamento

Remove facilmente o oacutexido e a fina camada pobre em cromo Um esmerilhamento mais pesado produz sulcos longitudinais resultando numa menor resistecircncia agrave corrosatildeo Um esmerilhamento mais suave aumenta a resistecircncia agrave corrosatildeo Para maximizar a resistecircncia agrave corshyrosatildeo a superfiacutecie esmerilhada de forma suave deve ser polida ou lavada com aacutecido niacutetrico a 15-20

Limpeza com jato de granalha

Eacute um meacutetodo de limpeza eficaz e deve ser feito com granalha de accedilo inoxidaacutevel com resistecircncia agrave corrosatildeo igual agrave do metal a ser limpo O jateamento com granalha pode encruar a superfiacutecie o suficiente para reduzir a ductilidade e deve ser realizado com cuidado

Limpeza quiacutemica

Quando eacute necessaacuterio maximizar a resistecircncia agrave corrosatildeo a aacuterea esshycovada deve ser lavada com aacutecido niacutetrico a 15-20 seguida de lava-gem com aacutegua A lavagem por aacutecido niacutetrico remove a contaminaccedilatildeo apassiva a superfiacutecie e aumenta a resistecircncia agrave corrosatildeo

Limpeza mecacircnica ou preacute-limpeza

Possibilita o uso de soluccedilotildees de decapagem mais suaves minimizanshydo os riscos de seguranccedila e problemas de poluiccedilatildeo ambiental A limshypeza mecacircnica eacute portanto frequumlentemente usada como uma prepashyraccedilatildeo para a decapagem aacutecida e pode reduzir o custo total de limpeshyza diminuindo o tempo de decapagem e possibilitando medidas de seguranccedila menos rigorosas

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Accedilos inoxidaacuteveis resistentes ao calor

Caracteriacutesticas dos accedilos inoxidaacuteveis

Para tornar o ferro inoxidaacutevel ele eacute ligado ao cromo com um teor miacuteshynimo de 12 A maioria dos accedilos inoxidaacuteveis conteacutem de 16 a 20 de cromo Uns poucos graus especiais contecircm ateacute cerca de 35 de cromo poreacutem teores de cromo acima de 30 satildeo incomuns

Quanto maior o teor de cromo maior a resistecircncia agrave corrosatildeo O croshymo tambeacutem aumenta a resistecircncia ao calor principalmente a resisshytecircncia agrave formaccedilatildeo de carepa Um alto teor de cromo resulta numa alta temperatura de formaccedilatildeo de carepa

O accedilo inoxidaacutevel mais usado conteacutem 17-20 de cromo e 9-14 de niacutequel O niacutequel aumenta a conformabilidade a soldabilidade e a reshysistecircncia agrave corrosatildeo Quando o teor de niacutequel alcanccedila ou ultrapassa a metade do teor de cromo o accedilo torna-se austeniacutetico e natildeoshymagneacutetico

Designaccedilatildeo

A designaccedilatildeo dos teores de cromo de niacutequel e de molibdecircnio eacute geshyralmente feita com um ponto ou uma barra entre os diacutegitos percentushyais Exemplo 19123 significa que um accedilo ou material de cordatildeo conshyteacutem 19 de cromo 12 de niacutequel e 3 de molibdecircnio

Agrupamento dos accedilos inoxidaacuteveis

Os accedilos inoxidaacuteveis podem ser agrupados com relaccedilatildeo agrave composiccedilatildeo

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

microestrutura

Nesse informativo os accedilos estatildeo agrupados e especificados apoacutes a composiccedilatildeo quiacutemica com referecircncia agrave microestrutura de cada tipo de liga (de accedilo) Para cada tipo de accedilo informaccedilotildees sobre sua soldabilishydade e recomendaccedilotildees de soldagem satildeo fornecidas Para os tipos mais comuns informaccedilotildees raacutepidas tambeacutem satildeo fornecidas sobre a influecircncia dos elementos na resistecircncia agrave corrosatildeo e nas propriedashydes mecacircnicas

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Accedilos inoxidaacuteveis ao cromo

Os accedilos inoxidaacuteveis ao cromo satildeo ferro-magneacuteticos

Sua microestrutura pode ser martensiacutetica ferriacutetica ou ferriacutetico-martensiacutetica

Accedilos inoxidaacuteveis martensiacuteticos ao cromo

Esses accedilos contecircm de 12 a 20 de cromo e 015 de carbono Eles satildeo fortemente temperaacuteveis

Exemplos Cr = 12 - 14 C = 018 - 025

Cr = 17 Ni = 2 C = 017 - 025

Accedilos inoxidaacuteveis ao cromo com teor de carbono maior do que 025

natildeo devem ser soldados

Accedilos inoxidaacuteveis ferriacuteticos ao cromo

Esses accedilos natildeo satildeo temperaacuteveis Eles contecircm normalmente

13-14 de cromo e pound 008 de carbono ou

16-18 de cromo e pound 010 de carbono ou

24-28 de cromo e pound 025 de carbono

Accedilos com 17-18 de cromo 2-25 de molibdecircnio 02-08 de titacircshynio e 0025 de carbono e um teor muito baixo de elementos interstishyciais como o carbono e o nitrogecircnio (ELI = extra-low interstitials) poshydem ser mais bem agrupados no item seguinte

Accedilos inoxidaacuteveis ferriacuteticos natildeo satildeo sensiacuteveis agrave corrosatildeo sob tensatildeo

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Accedilos inoxidaacuteveis ferriacutetico-martensiacuteticos ao cromo

Esses accedilos contecircm 12-14 de cromo e de 009-015 de carbono Em algumas especificaccedilotildees esses accedilos satildeo classificados como marshytensiacuteticos

Soldabilidade

Os accedilos inoxidaacuteveis ao cromo possuem soldabilidade limitada e reshyquerem maior atenccedilatildeo e cuidado com seu comportamento quando se busca uma junta de qualidade satisfatoacuteria

A temperabilidade dos accedilos com cromo na faixa 12-14 aumenta rashypidamente na mesma razatildeo que o teor de carbono Um aumento no carbono de 001 na faixa 005-015 aumenta a dureza do accedilo em ateacute 10-12 HB

Soldagem de accedilos inoxidaacuteveis martensiacuteticos ao cromo

Para se soldar com sucesso accedilos inoxidaacuteveis martensiacuteticos com eleshytrodos cujo metal depositado seja correspondente ao metal de base

(OK 6815) eacute necessaacuterio um preacute-aquecimento de 250C a 350C que deve ser mantido durante a soldagem A regiatildeo de soldagem deve soshy

frer aliacutevio de tensotildees entre 650-850C imediatamente apoacutes a soldashy

gem Atenccedilatildeo Se a junta soldada for resfriada abaixo de 150C anshytes de ser colocada no forno haacute grande risco de se formarem trincas na solda

Por isso os accedilos inoxidaacuteveis martensiacuteticos satildeo geralmente soldados com eletrodos austeniacuteticos 19Cr12Ni3Mo do tipo AWS E316 como o OK 6330

Ao escolher um eletrodo desse tipo elimina-se a necessidade de aliacuteshyvio de tensotildees imediatamente apoacutes a soldagem Em alguns casos a necessidade de aliacutevio de tensotildees eacute completamente eliminada quando

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

satildeo empregados eletrodos do tipo 19Cr12Ni3Mo

Soldagem de accedilos inoxidaacuteveis ferriacutetico-martensiacuteticos ao cromo

Esses accedilos devem ser preferencialmente soldados com os mesmos tipos de eletrodos e com as mesmas temperaturas de preacuteshyaquecimento e poacutes-aquecimento utilizadas nos accedilos inoxidaacuteveis marshytensiacuteticos

Soldagem de accedilos inoxidaacuteveis ferriacuteticos ao cromo

Os accedilos inoxidaacuteveis ferriacuteticos tornam-se fraacutegeis na regiatildeo superaqueshycida da zona termicamente afetada adjacente agrave solda Por esta razatildeo os accedilos inoxidaacuteveis ferriacuteticos satildeo normalmente soldados com eletroshydos austeniacuteticos tipo 19Cr9Ni (E308) ou 19Cr12Ni3Mo (E316) OK 6130 e OK 6330 respectivamente Um preacute-aquecimento de

150-200C pode ser necessaacuterio para minimizar a ocorrecircncia de fissushyraccedilotildees principalmente ao soldar com eletrodos inoxidaacuteveis ferriacuteticos

Uma exceccedilatildeo ocorre quando a solda se expotildee ao gaacutes sulfiacutedrico (H2S) a uma temperatura alta Em tais casos o metal de solda natildeo deve conter niacutequel Entretanto o eletrodo OK 6860 que deposita um metal de solda contendo cerca de 26 de cromo 5 de niacutequel e 1 de molibdecircnio eacute muito bom tambeacutem em atmosferas sulfurosas a alta temperatura

O accedilo inoxidaacutevel ferriacutetico ELI padratildeo americano ASTM A268 (similar ao padratildeo sueco SS 2326) que conteacutem 19 de cromo e 2 de moshylibdecircnio resiste muito bem agrave corrosatildeo sob tensatildeo enquanto o accedilo inoxidaacutevel austeniacutetico possui uma resistecircncia muito limitada Esses accedilos inoxidaacuteveis ferriacuteticos apresentam tambeacutem uma boa resistecircncia agrave corrosatildeo localizada em soluccedilotildees salinas e satildeo pelo menos tatildeo bons

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

quanto os accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos mais usados nos aacutecidos coshymuns ELI significa Extra Low Interstitials o que na verdade significa que os teores de carbono e de nitrogecircnio satildeo extremamente baixos Os accedilos ELI ferriacuteticos satildeo preferencialmente soldados com eletrodos 23Cr12Ni2Mo de baixiacutessimo carbono (E309MoL) OK 6774 ou equishyvalente

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Accedilos inoxidaacuteveis ao cromo-niacutequel

A maioria dos accedilos inoxidaacuteveis ao cromo-niacutequel eacute austeniacutetica mas tambeacutem austeno-ferriacuteticos (duplex) como 25Cr5Ni e 25Cr5Ni15Mo e austeno-martensiacuteticos contendo 13-16 de cromo e 5-6 de niacutequel Os accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos podem ser totalmente austeniacuteticos ou conter uma pequena porcentagem de ferrita

O niacutequel aumenta a ductilidade e no caso dos tipos de ligas mais alshytas tambeacutem a resistecircncia agrave corrosatildeo Os accedilos inoxidaacuteveis austeniacutetishycos que contecircm 25 de niacutequel possuem uma boa resistecircncia agrave corroshysatildeo sob tensatildeo Os accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos natildeo satildeo magneacuteticos nem temperaacuteveis termicamente Desta forma as zonas termicamente afetadas desses accedilos natildeo endurecem

A resistecircncia agrave corrosatildeo dos accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos natildeo deshypende soacute dos teores de cromo e niacutequel mas tambeacutem fortemente do teor de carbono A maacutexima resistecircncia agrave corrosatildeo eacute alcanccedilada quanshydo o teor de carbono natildeo ultrapassa cerca de 002 Na maioria dos padrotildees de accedilo inoxidaacutevel ELC (extra-low carbon) mdash accedilos de baixiacutesshysimo carbono mdash o teor de carbono fica limitado ao maacuteximo de 0030 Se o teor de carbono natildeo for baixo o suficiente precipitamshyse carbonetos contendo 60-70 de cromo na zona termicamente afeshytada de uma solda onde o material foi aquecido a temperaturas na

faixa 450-900C A temperatura mais criacutetica fica na faixa 500-800C (ateacute aproximadamente 5 mm da linha de fusatildeo) Por causa desta forshymaccedilatildeo de carbonetos de cromo ocorre uma diminuiccedilatildeo local de croshymo o que reduz enormemente a resistecircncia agrave corrosatildeo das aacutereas sushyjeitas ao ambiente corrosivo O limite de 005 de carbono evita sob quase todas as condiccedilotildees de soldagem que a zona termicamente ashyfetada fique sensitizada principalmente em seccedilotildees de menor espesshysura Para soldas que devem sofrer aliacutevio de tensotildees eacute necessaacuterio

empregar accedilos de baixiacutessimo carbono (grau ELC C pound 0030)

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Estabilizaccedilatildeo do carbono

A precipitaccedilatildeo de carbonetos de cromo na zona termicamente afetada pode ser evitada combinando-se preferencialmente o carbono com o nioacutebio (AISI 347) ou com o titacircnio (AISI 321) Os accedilos inoxidaacuteveis esshytabilizados ao nioacutebio e ao titacircnio satildeo contudo ligeiramente inferiores aos accedilos inoxidaacuteveis grau ELC com relaccedilatildeo agrave garantia contra fissurashyccedilatildeo durante a soldagem e apoacutes exposiccedilatildeo a certos meios corrosivos

Influecircncia do nitrogecircnio

Accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos ao nitrogecircnio apresentam cerca de 70 Nmm2 a mais de escoamento e 100 Nmm2 a mais de resistecircncia agrave traccedilatildeo quando comparados agraves composiccedilotildees quiacutemicas corresponshydentes mais proacuteximas sem nitrogecircnio Os accedilos inoxidaacuteveis ao nitroshygecircnio tecircm soldabilidade similar aos accedilos sem adiccedilatildeo de nitrogecircnio e satildeo como estes soldados com eletrodos correspondentes ao materishyal base OK 6130 OK 6330 OK 6430 ou OK 6463

Adiccedilotildees de molibdecircnio

Accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos ao molibdecircnio tecircm uma resistecircncia agrave corrosatildeo maior a certos aacutecidos do que os accedilos inoxidaacuteveis corresshypondentes mais proacuteximos sem molibdecircnio Como regra geral quanto maior o teor de molibdecircnio melhor seraacute a resistecircncia ao ataque dos aacutecidos exceto quando da exposiccedilatildeo aos meios corrosivos fortemente oxidantes como o aacutecido niacutetrico a quente

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos (sem ferrita) ao cromoshyniacutequel-molibdecircnio-cobre

Um accedilo inoxidaacutevel austeniacutetico muito interessante eacute o accedilo ELC 20Cr25Ni45Mo17Cu (ASTM B-625) SS 2562 UHB 904L Sandshyvik 2RK65 usado em grande escala quando os accedilos AISI 316L e 317L satildeo insuficientes principalmente em induacutestrias que produzem aacutecido aceacutetico aacutecido sulfuacuterico aacutecido tartaacuterico e cloreto de vinil cujo eletrodo correspondente eacute o OK 6933

Recomendaccedilotildees para a soldagem de accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos

Os accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos satildeo faacuteceis de soldar com todos os meacutetodos de soldagem comuns contanto que as regras abaixo sejam seguidas evite grandes poccedilas de fusatildeo principalmente quando estiver solshy

dando accedilo totalmente austeniacutetico visto que tais poccedilas podem fashycilmente causar trincas de solidificaccedilatildeo na solda

Restrinja o aporte teacutermico ao material base em parte para minishymizar o rechupe e a distorccedilatildeo e tambeacutem para minimizar a redushyccedilatildeo da resistecircncia agrave corrosatildeo por sensitizaccedilatildeo Isto eacute especial-mente importante quando o teor de carbono do accedilo for maior do que 003

Accedilos inoxidaacuteveis austeno-ferriacuteticos (duplex)

Os accedilos inoxidaacuteveis duplex tornaram-se uma importante alternativa aos accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos As propriedades que mais despershytam o interesse satildeo a combinaccedilatildeo de alta resistecircncia mecacircnica boa resistecircncia agrave corrosatildeo e um niacutevel razoaacutevel de preccedilo O nuacutemero de ashy

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

plicaccedilotildees para accedilos inoxidaacuteveis duplex continua crescendo Eles esshytatildeo sendo usados em aplicaccedilotildees offshore e pelas induacutestrias naval e petroquiacutemica por exemplo

Eles satildeo conhecidos como accedilos inoxidaacuteveis austeno-ferriacuteticos (daiacute o nome duplex de duas fases) Tipicamente os accedilos inoxidaacuteveis dushyplex possuem uma microestrutura consistindo de aproximadamente 50 de ferrita e 50 de austenita Em termos simplificados a ferrita eacute a fase responsaacutevel pela alta resistecircncia mecacircnica a austenita pela boa tenacidade e as duas fases combinadas datildeo aos accedilos inoxidaacuteshyveis duplex sua atraente resistecircncia agrave corrosatildeo

Os elementos mais importantes dos accedilos inoxidaacuteveis duplex satildeo o cromo o niacutequel o molibdecircnio e o nitrogecircnio O tipo original AISI 329 (padratildeo sueco SS 2324) conteacutem no maacuteximo 010 de carbono 24-27 de cromo 45-6 de niacutequel e 13-18 de molibdecircnio O accedilo duplex 25Cr5Ni12Mo comparado ao accedilo inoxidaacutevel austeniacutetico tem uma resistecircncia melhor aos ataques sulfuacutericos a altas temperaturas e uma boa resistecircncia agrave fissuraccedilatildeo por corrosatildeo sob tensatildeo (SCC = sshytress corrosion cracking)

Atualmente existe uma gama de diferentes versotildees de accedilos inoxidaacuteshyveis duplex disponiacuteveis no mercado O tipo mais comum no presente eacute o 22Cr5Ni3Mo015N (WNr 14462 UNS S31803) que eacute empregashydo em uma larga faixa de aplicaccedilotildees O eletrodo OK 6750 foi especishyalmente desenvolvido para a soldagem desses accedilos

Foram tambeacutem introduzidos no mercado accedilos dessa categoria com maiores teores de elementos de liga intitulados accedilos inoxidaacuteveis sushyper-duplex O accedilo inoxidaacutevel super-duplex grau 25Cr7Ni4Mo025N (UNS S32750) eacute um exemplo dessa categoria Esses accedilos satildeo deshysenvolvidos para aplicaccedilotildees onde eacute necessaacuteria uma ainda maior reshysistecircncia agrave corrosatildeo ou maior resistecircncia mecacircnica

O accedilo inoxidaacutevel duplex eacute magneacutetico (o teor de niacutequel eacute apenas frac14 do teor de cromo) e natildeo temperaacutevel Natildeo haacute assim nenhuma regiatildeo enshydurecida adjacente agrave solda Um pouco de fragilizaccedilatildeo ocorre na zona

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

termicamente afetada aleacutem de uma reduccedilatildeo da resistecircncia agrave corroshysatildeo Sob condiccedilotildees de altas tensotildees ou condiccedilotildees quiacutemicas agressishyvas recomenda-se um tratamento teacutermico de recozimento para solushy

bilizaccedilatildeo a partir de 980C apoacutes a soldagem Por causa da alta temshy

peratura de formaccedilatildeo de carepa ao ar em torno de 1070C ele eacute ushysado como um accedilo para construccedilatildeo resistente ao calor Nas condishyccedilotildees como soldado e solubilizado sua resistecircncia agrave corrosatildeo eacute proacuteshyxima agrave do AISI 316 Por causa da fragilizaccedilatildeo e da reduccedilatildeo da resisshytecircncia agrave corrosatildeo na zona termicamente afetada sua soldabilidade natildeo pode ser avaliada como sendo tatildeo boa quanto a dos accedilos inoxishydaacuteveis austeniacuteticos

Pontos fortes alta resistecircncia mecacircnica e boa tenacidade boa resistecircncia agrave corrosatildeo generalizada boa resistecircncia agrave corrosatildeo localizada (pitting) insensiacutevel agrave fissuraccedilatildeo por corrosatildeo sob tensatildeo

Pontos fracos natildeo deve ser utilizado sob temperaturas de trabalho maiores que

300C Acima dessa temperatura pode ocorrer a fragilizaccedilatildeo

475C ou a fragilizaccedilatildeo por fase sigma

Todos os processos convencionais podem ser utilizados na soldagem dos accedilos inoxidaacuteveis duplex desde que sejam empregados procedishymentos e consumiacuteveis adequados No entanto processos de soldashygem de baixa energia como plasma e laser devem ser aplicados com cautela sendo recomendado normalmente um tratamento teacutermico apoacutes a soldagem O processo de soldagem TIG (GTAW) eacute geralmente recomendado para os passes de raiz em soldagem unilateral

Balanccedilo ferritaaustenita das soldas

O balanccedilo de fases do metal de solda e da zona termicamente afetashyda (ZTA) eacute vital para se obter boas propriedades nas soldas de accedilos inoxidaacuteveis duplex Teores excessivamente altos de ferrita causam fragilidade enquanto a ausecircncia dessa fase causa perda de resistecircnshy

40

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

cia agrave fissuraccedilatildeo por corrosatildeo sob tensatildeo Teores oacutetimos de ferrita fishycam normalmente na faixa FN 30-70

O balanccedilo de fases depende do tratamento teacutermico e da composiccedilatildeo quiacutemica O aporte teacutermico (heat input) a temperatura entrepasses e a composiccedilatildeo quiacutemica do metal de adiccedilatildeo portanto possuem um efeito decisivo na obtenccedilatildeo de uma ZTA e de um metal de solda iacutentegros Altos aportes teacutermicos e temperaturas entrepasses durante o processhyso de soldagem significam tambeacutem baixas taxas de resfriamento e vice-versa taxas de resfriamento muito altas resultam num teor de ferrita

muito alto e numa baixa tenacidade taxas de resfriamento muito baixas podem resultar na formaccedilatildeo

de fases fraacutegeis durante o resfriamento

Figura 4 - Seccedilatildeo transversal (20X) de uma solda em accedilo inoxidaacutevel duplex ZERON 100 soldado com o eletrodo OK 6853 O metal de solda estaacute agrave esquerda e o metal de base agrave direita A ferrita eacute azul e a austenita eacute branca

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Aporte teacutermico e temperatura entrepasses

As recomendaccedilotildees em geral de aporte teacutermico e temperatura entre-passes para a soldagem de accedilos duplex e super-duplex satildeo 05 - 25 kJmm para accedilos duplex

exemplo WNr 14462 UNS S31803 02 - 15 kJmm para accedilos super-duplex

exemplo UNS S32750 o aporte teacutermico natildeo deve exceder 1 kjmm na soldagem de chashypas finas

a temperatura entrepasses natildeo deve exceder 150C Os accedilos ishynoxidaacuteveis super-duplex satildeo particularmente sensiacuteveis a altos aportes teacutermicos e a altas temperaturas entrepasses

Consumiacuteveis

Normalmente os accedilos inoxidaacuteveis duplex devem ser soldados apeshynas com consumiacuteveis que possuam um teor de niacutequel mais elevado que o do metal de base Um composiccedilatildeo quiacutemica tiacutepica de um conshysumiacutevel desenvolvido para soldar o accedilo inoxidaacutevel duplex 22Cr5Ni3Mo015N (WNr 14462 UNS S31803) eacute portanto o 22Cr9Ni3Mo017N (OK 6750 e OK 6753) O teor mais elevado de niacutequel garante a formaccedilatildeo de uma quantidade suficiente de austenita Tipicamente um teor de ferrita de FN 30-70 pode ser considerado como oacutetimo Entretanto a soldagem sem material de adiccedilatildeo ou a exshycessiva diluiccedilatildeo com o metal de base pode produzir um teor excessishyvo de ferrita e resultar num metal de solda fraacutegil A soldagem sem mashyterial de adiccedilatildeo deve portanto ser evitada a menos que seja execushytado um tratamento teacutermico de recozimento para solubilizaccedilatildeo apoacutes a soldagem

Gases de proteccedilatildeo e de purga

Os gases adequados para a soldagem de accedilos inoxidaacuteveis duplex satildeo TIG Ar ou misturas Ar-He MIG misturas Ar-O2 (1-3) Ar-CO2 (1-3) ou Ar-He-O2

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

FCAW misturas Ar-CO2 (25) ou CO2 puro

Eacute essencial na soldagem de passes de raiz em accedilos inoxidaacuteveis dushyplex um bom gaacutes de proteccedilatildeo Gases de purga adequados satildeo o arshygocircnio (Ar) de alta pureza e misturas contendo nitrogecircnio (N2) e hidroshygecircnio (H2)

Os gases de proteccedilatildeo e de purga possuem um efeito no teor de nitroshygecircnio do metal de solda Esses gases podem conter adiccedilotildees de nitroshygecircnio que podem ser utilizados em aplicaccedilotildees criacuteticas para melhorar a resistecircncia agrave corrosatildeo

Accedilos austeno-martensiacuteticos e austeno-ferriacuteticoshymartensiacuteticos 13-16 de cromo 4-6 de niacutequel

Accedilos desse tipo estatildeo disponiacuteveis haacute mais de vinte anos mas ainda natildeo alcanccedilaram o estaacutegio de accedilos inoxidaacuteveis padronizados

Esses accedilos possuem um baixo teor de carbono (pound 005) um teor de cromo de 13-16 e 4-6 de niacutequel Algumas variaccedilotildees desses accedilos possuem tambeacutem aproximadamente 1 de molibdecircnio Apresentam uma resistecircncia agrave traccedilatildeo maior do que a do accedilo martensiacutetico claacutessico com 13 de cromo e 015-020 de carbono e jaacute praticamente o substituiu na construccedilatildeo de turbinas de aacutegua e grandes estruturas sishymilares nas quais satildeo soldados fundidos Sua soldabilidade pode ser geralmente considerada como boa poreacutem em alguns casos apresenshyta uma soldabilidade limitada

Com eletrodos que depositam um metal de solda de composiccedilatildeo quiacutemica similar agrave do material base tal como o OK 6817 o material pode ser soldado se houver preacute-aquecimento e de preferecircncia se a

regiatildeo soldada for mantida aquecida apoacutes a soldagem (250-260C por 4-6 horas) Revenimento ou aliacutevio de tensotildees a aproximadamente

600C imediatamente apoacutes a soldagem eacute um procedimento seguro

Com eletrodos inoxidaacuteveis austeniacuteticos tais como OK 6335 ou

43

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

OK 6775 obteacutem-se um metal de solda mais resistente e consequumlenshytemente o risco de fissuraccedilatildeo durante o resfriamento eacute menor O preacuteshyaquecimento assim como o aliacutevio de tensotildees pode ser deixado de lado Nem sempre eacute necessaacuterio executar aliacutevio de tensotildees logo apoacutes a soldagem para eliminar o risco de fissuraccedilatildeo Assim quando soldashydos com o OK 6335 ou com o OK 6775 os accedilos inoxidaacuteveis austeshyno-martensiacuteticos apresentam uma soldabilidade muito boa poreacutem com a ressalva de que a baixa resistecircncia agrave traccedilatildeo do seu metal de solda possa ser aprovada

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Eletrodos OK

As tabelas seguintes mostram os eletrodos ESAB disponiacuteveis e tamshybeacutem as recomendaccedilotildees para a soldagem de uma gama de materiais incluindo as classificaccedilotildees dos materiais de base em conformidade com as especificaccedilotildees mais utilizadas

METAL DEPOSITADO

ELETRODO OK OBSERVACcedilOtildeESCOMPOSICcedilAtildeO PROPRIEDADES QUIacuteMICA MECAcircNICAS

OK 6130 rutiacutelico E308L-17 E308-17

OK 6184 rutiacutelico E347-17

OK 6330 rutiacutelico E316L-17 E316-17

OK 6334 aacutecido-rutiacutelico E316L-16

C 003 Si 080 Mn 080 Cr 1960 Ni 990 C 003 Si 063 Mn 086 Cr 1930 Ni 935 Mo 020 Nb 044 C 003 Si 070 Mn 070 Cr 1870 Ni 1170 Mo 270

C lt003 Si 070 Mn 070 Cr 1800 Ni 1200 Mo 280

T 560-600 MPa A 38-42

T 600-650 MPa A 31-33

T 550-600 MPa A 33-38

T 600 MPa E 440 MPa A 40 65 J 20C 38 J -120C FN 3-8

FBTS

FBTS

importado

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

METAL DEPOSITADO

ELETRODO OK

OK 6335 baacutesico-rutiacutelico E316L-15 E19 12 3 L B 20 +

OK 6380 aacutecido-rutiacutelico E 19 12 3 Nb R 23

COMPOSICcedilAtildeO QUIacuteMICA

C lt004 Si 050 Mn 170 Cr 1850 Ni 1200 Mo 280

C lt003 Si 080 Mn 080 Cr 1800 Ni 1200 Mo 280 Nb 040

PROPRIEDADES MECAcircNICAS

T 580 MPa E 435 MPa A 40 95 J 20C 75 J -60C 60 J -120C 30 J -196C FN 3-8

T 620 MPa E 490 MPa A 35 65 J 20C 50 J -70C

OBSERVACcedilOtildeES

importado

importado

OK 6430 aacutecido-rutiacutelico E317L-16 E 18 13 4 L R 23

C Si Mn Cr Ni Mo

lt003 07 07

1900 1300

370

T 600 MPa E 450 MPa A 40 55 J 20C FN 5-10

importado

OK 6463 baacutesico-rutiacutelico E 18 16 5 L R 26

C Si Mn Cr Ni Mo N

lt004 050 270

1800 170

47 013

T 640 MPa E 450 MPa A 40 80 J 20C 45 J -140C FN 0

importado

OK 6715 baacutesico E310-15

C Si Mn Cr Ni

010 025 165

2560 2090

T 550-590 MPa A 30-32

FBTS

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

METAL DEPOSITADO

ELETRODO OK COMPOSICcedilAtildeO PROPRIEDADES OBSERVACcedilOtildeES

QUIacuteMICA MECAcircNICAS

C 014

OK 6716 rutilico E310-16

Si Mn Cr Ni

076 174

2600 2000

T 650-700 A 31-33

Mo 018 C 006

OK 6742 Si 065 rutiacutelico Mn 390 T 580-620 MPa altiacutessimo sinteacutetico Cr 2000 A 40-45 rendimento E307-26 Ni 1000

Mo 080 C 007

OK 6745 baacutesico E 18 8 Mn6 B20

Si Mn Cr

025 695

1810

T 600-620 MPa A 40-45

Ni 945

OK 6750 aacutecido rutiacutelico E 22 9 3 L R 23

C Si Mn Cr Ni Mo N

lt003 08 08

225 90 30

017

T 800 MPa E 645 MPa A 25 60 J 20C 40 J -40C FN 30-45

aporte teacutermico 05-25 kjmm entrepasses 125-150C importado

OK 6753 rutiacutelico E 22 9 3 L R 23

C Si Mn Cr Ni Mo N

lt003 09 08

225 90 30

017

T 780 MPa E 630 MPa A 25 60 J 20C 40 J -40C FN 30-45

aporte teacutermico 05-25 kjmm entrepasses 125-150C importado

C 003

OK 6761 rutiacutelico E309L-17

Si Mn Cr Ni

085 103

2366 1226

T 700-750 MPa A 31-33

importado

Mo 019

47

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

METAL DEPOSITADO

ELETRODO OK

OK 6773 rutiacutelico E309-16

OK 6774 rutiacutelico E309MoL-17

OK 6775 baacutesico E309-15

OK 6815 baacutesico E410-15 E 13 MPB 20 + 120

OK 6817 baacutesico-rutiacutelico E410NiMo-16 E 13 4 MPR 23 120

OK 6853 baacutesico-rutiacutelico E 25 10 4 2

COMPOSICcedilAtildeO QUIacuteMICA

C 010 Si 040 Mn 130 Cr 2400 Ni 1325 mo 030 C 003 Si 080 Mn 070 Cr 2300 Ni 1230 Mo 260 C 005 Si 030 Mn 170 Cr 2445 Ni 1310 Mo 025

C 006 Si 050 Mn 050 Cr 1300

C 005 Si 050 Mn 070 Cr 1200 Ni 430 Mo 050

C lt003 Si 06 Mn 07 Cr 255 Ni 95 Mo 40 N 025

PROPRIEDADES MECAcircNICAS

T 600-630 MPa A 32-36

T 700-750 MPa A 31-33

T 600-630 MPa A 30-38

apoacutes TTAT 750C T 520 MPa E 370 MPa A 25 55 J 20C T 850 MPa E 710 MPa A 15 gt45 J 20C gt45 J -10C gt45 J -40C

T 850 MPa E 700 MPa A 25 50 J 20C FN 30-50

OBSERVACcedilOtildeES

FBTS

importado

importado

aporte teacutermico 02-15 kJmm entrepasses 100-150C importado

48

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

METAL DEPOSITADO

ELETRODO OK COMPOSICcedilAtildeO PROPRIEDADES OBSERVACcedilOtildeES

QUIacuteMICA MECAcircNICAS

C lt004 T 900 MPa Si 04 E 700 MPa aporte teacutermico

OK 6855 Mn 09 A 25 02-15 kJmm baacutesico Cr 255 90 J 20C entrepasses B25 10 4 LN B 20+ Ni 95 55 J -40C 100-150C

Mo 40 45 J -60C importado N 025 FN 30-50

OK 6860 aacutecido-rutiacutelico

C Si Mn Cr Ni Mo

010 080 080

2600 500 150

T 680 MPa E 620 MPa A 6 50 J 20C FN 60-80

importado

C 007 OK 6881 rutiacutelico E312-17

Si Mn Cr

070 140

2930

T 780-830 MPa A 22-24

Ni 945 C 004

OK 6884 rutiacutelico E312-17

Si Mn Cr

084 078

2820

T 700-750 MPa A 23-24

Ni 1030 C 006

OK 6885 baacutesico E312-15

Si Mn Cr

035 150

2900

T 760-800 MPa A 22-24

Ni 900

OK 6933 baacutesico-rutiacutelico E 20 25 6 L Cu R 23

C Si Mn Cr Ni Mo Cu

lt003 050 100

2050 2500

500 15

T 575 MPa E 400 MPa A 35 80 J 20C 45 J -140C FN 0

importado

49

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

METAL DEPOSITADO

ELETRODO OK OBSERVACcedilOtildeESCOMPOSICcedilAtildeO PROPRIEDADES QUIacuteMICA MECAcircNICAS

C lt004 Si 040 T 680 MPa Mn 280 E 460 MPa

OK 6963 A 40 Cr 2000 importadobaacutesico-rutiacutelico

80 J 20CNi 2500E 20 25 6 L Cu R 23

Mo 650 50 J -140C Cu 120 FN 0 N 015

OK 9226 baacutesico E NiCrFe-3 EL-NiCr15FeMn

C Si Mn Cr Ni Nb Fe

lt010 080 800

1500 7000

200 600

T 640 MPa E 410 MPa A 40 100 J 20C 80 J -196C FN 0

importado

OK 9245 baacutesico E NiCrMo-3

C Si Mn Cr Ni Mo Fe Nb

lt003 040 040

2100 6400

950 300 330

T 800 MPa E 480 MPa A 40 70 J 20C 50 J -196C

importado

FILARC BM310Mo-L baacutesico E310Mo-16 E 25 22 2 N L R 1 2

C Si Mn Cr Ni Mo Cu N

lt004 050 430

2500 2200

220 lt030

015

T 620 MPa E 440 MPa A 34 54 J 20C FN 0

arco curto entrepasses lt 150C importado

50

ELET

RODO

S ES

AB R

ECO

MEN

DADO

SAI

SICA

TEG

ORI

AW

Nr

BSAF

NOR

SSJI

SAW

SC

CrNi

Mo

OK

(UNS

)Fe

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co-m

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nsiacuteti

co13

Cr1

4000

403

403S

17Z6

C13

2301

SUS4

03E3

16L

lt00

813

613

013

Cr1

4006

410

410S

21Z1

2C13

2302

SUS4

10E3

16L

01

1361

30

Ferr

iacutetico

17Cr

140

1643

043

0S15

Z8C1

723

20SU

S430

E308

Llt0

08

1761

30

17Cr

145

21S4

4400

--

2326

-E3

08L

lt00

318

25

613

026

Cr1

4762

446

-Z1

0C24

2322

-E3

10lt0

20

2667

15

Aust

eno-

ferr

iacutetico

Dupl

ex1

4460

329

--

2324

--

lt01

026

61

567

50

675

323

Cr4N

i + N

SA

F 23

041

4362

S323

04-

Z2CN

234

AZ

--

-lt0

03

234

N 0

1067

50

675

3UR

35N

Dup

lex

Dupl

ex1

4417

S315

00-

--

--

lt00

318

53

675

0 67

53

22Cr

5Ni3

Mo

+ N

Z2CN

D22

5SA

F 22

05 U

R 45

N1

4462

S318

03-

2377

--

lt00

322

53

N 0

1567

50

675

3AZ

Dupl

ex25

Cr7N

i3M

o +

N-

S312

60-

--

--

257

3N

014

685

3 68

55

DP3

Dupl

ex25

Cr7N

i3M

o +

NZ2

CND2

57

144

60S3

1200

--

--

257

3N

018

685

3 68

55

UR 4

7N D

uple

xAZ

25Cr

6Ni3

Mo+

Cu+N

Z2CN

DU25

7

Cu 2

0

144

60S3

2550

--

--

256

368

53

685

5UR

52N

Dup

lex

AZN

020

25Cr

6Ni3

Mo+

Cu+W

Cu 0

7+N

-S3

2760

--

--

-25

63

W0

768

53

685

5Ze

ron

100

Dupl

exN

025

Supe

r-dup

lex

-S3

2750

-

--

--

lt00

3 25

7

4 N

02

685

3

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

51

ELET

RODO

S ES

AB R

ECO

MEN

DADO

SAI

SICA

TEG

ORI

AW

Nr

BSAF

NOR

SSJI

SAW

SC

CrNi

Mo

OK

(UNS

)Au

sten

iacutetico

18Cr

8Ni

169

0030

230

2S25

Z10C

N18

0923

31SU

S302

E308

Llt0

12

188

613

018

Cr8N

i1

4301

304

304S

21Z6

CN18

09

2332

SUS3

04E3

08L

lt00

718

1061

30

18Cr

8Ni

143

0130

430

4S15

Z6CN

180

923

33SU

S304

E308

Llt0

05

1810

613

018

Cr8N

i + T

i1

4541

321

321S

12Z6

CNT1

810

2337

SUS3

21E3

47lt0

08

1811

Ti 0

761

84

18Cr

8Ni +

Nb

145

5034

734

7S17

Z6CN

Nb18

10

2338

SUS3

47E3

47lt0

08

1811

Nb 0

761

84

18Cr

8Ni +

S1

4305

303

303S

21Z1

0CNF

180

923

46-

E312

lt01

218

9S

02

688

418

Cr8N

i1

4306

304L

304S

12Z2

CN18

10

2352

SUS3

04L

E308

Llt0

03

1810

613

018

Cr8N

i1

4311

304L

N30

4S62

Z2CN

181

0AZ

2371

-E3

08L

lt00

318

10N

015

613

018

Cr8N

i + N

-30

4N30

4S65

Z5CN

180

9AZ

--

E308

Llt0

08

189

N 0

1561

30

18Cr

8Ni

143

1030

130

1S21

Z12C

N17

07-

SUS3

01E3

08L

01

178

613

018

Cr8N

i + M

o1

4420

-34

5S16

-23

40-

E316

lt01

018

91

563

30

18Cr

8Ni +

Mo

144

3631

631

6S16

Z6CN

D17

1223

43SU

S316

E316

lt00

518

122

563

30

18Cr

8Ni +

Mo

144

0131

631

6S16

Z6CN

D17

1123

47SU

S316

E316

lt00

518

122

563

30

18Cr

8Ni

+ M

o1

4404

316L

316S

12Z2

CND1

712

2348

SUS3

16L

E316

Llt0

03

1812

25

633

018

Cr8N

i + M

o1

4435

316L

316S

12Z2

CND1

713

2353

SUS3

16L

E316

Llt0

03

1813

25

633

018

Cr8N

i + M

o +

Ti1

4571

316T

i32

0S17

Z6CN

D17

1223

50-

-lt0

08

1812

25

Ti 0

763

80

(63

30)

18Cr

8Ni +

Mo

+ N

144

2931

6LN

316S

62Z2

CN17

13

AZ23

75-

E316

Llt0

03

1812

25

N 0

1563

30

18Cr

5Ni7

Mn

143

7120

2-

--

--

lt01

518

5M

n 8

674

5 (6

130

)23

Cr12

Ni1

4828

309

-Z1

5CNS

201

2-

-E3

09L

lt02

023

1367

75

Resis

tent

e ao

cal

or25

Cr20

Ni1

4845

310S

310S

24Z1

2CN2

520

2361

SUS3

10S

E310

lt00

825

2067

15

Gra

u ur

eacuteia

FILA

RC25

Cr22

Ni +

Mo

+ N

144

66

310M

oLN

--

--

E310

Mo

lt00

3 25

22

2

N 0

12 BM

310M

o-L

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

52

ELET

RODO

S ES

AB R

ECO

MEN

DADO

SAI

SICA

TEG

ORI

AW

Nr

BSAF

NOR

SSJI

SAW

SC

CrNi

Mo

OK

(UNS

)Su

per-a

uste

niacutetic

o18

Cr16

Ni +

Mo

144

38S3

1703

--

--

E317

Llt0

03

1816

35

643

017

Cr14

Ni +

Mo

144

49-

--

--

-lt0

07

1714

45

646

320

Cr25

Ni +

Mo

+Cu

145

39N0

8904

-Z1

NCDU

252

0-

--

lt02

2025

45

696

3UR

B6

Cu 0

820

Cr18

Ni+M

o+Cu

+N-

S312

54-

--

--

lt00

220

186

292

45

N 0

227

Cr31

Ni+M

o+Cu

145

63N0

8028

--

--

ENiC

rMo-

3lt0

02

2731

35

Cu 1

292

45

Cr25

Ni25

+ M

o +

N-

--

--

--

lt00

225

255

N0

2 UR

SB8

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

53

Page 7: 02 Solda - Eletrodos Inoxidaveis

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

OK 6130 19Cr10Ni

3-8 Fe-d

boa resistecircncia contra a fissuraccedilatildeo a quente OK 6330 19Cr12Ni27Mo

OK 6430 19Cr13Ni4Mo

OK 6933 20Cr25Ni45Mo sem ferrita

OK 6745 19Cr9Ni7Mn

OK 6773

OK 6774

23Cr12Ni03Mo

23Cr12Ni26Mo alto teor de ferrita (12-18 Fe-d)

oacutetima resistecircncia contra trincas de solidificaccedilatildeo OK 6775 23Cr12Ni02Mo

Tabela II - Teor de ferrita ( Fe-d) do metal de solda depositado de eletroshydos inoxidaacuteveis OK

5

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Caacutelculo de ferrita ndash o diagrama de De Long

Os teores de ferrita e de martensita em accedilos inoxidaacuteveis e depoacutesitos de solda dependem de suas respectivas composiccedilotildees quiacutemicas O caacutelculo dos teores de ferrita e de martensita eacute feito num diagrama de constituiccedilatildeo chamado Schaeffler-De Long Ele foi originalmente consshytruiacutedo por Schaeffler para o caacutelculo de ferrita em accedilos inoxidaacuteveis lashyminados e forjados Foi revisado por De Long para adequaacute-lo ao caacutelshyculo do teor de ferrita em depoacutesitos de solda mas eacute usado tambeacutem para o caacutelculo do teor de ferrita em accedilos inoxidaacuteveis laminados e forshyjados Posteriormente comeccedilou tambeacutem a ser aplicado aos accedilos inoshyxidaacuteveis tratados termicamente De Long modificou o diagrama inclushyindo o nitrogecircnio no conceito do niacutequel equivalente

Esse diagrama natildeo eacute adequado para soldas tratadas termicamente nem para a zona termicamente afetada do metal de base

No diagrama de De Long (veja a Figura 1) o niacutequel equivalente no eishyxo vertical do diagrama consiste de elementos formadores de austenishyta O carbono e o nitrogecircnio recebem um multiplicador de 30 o que significa que eles atuam 30 vezes mais fortemente do que o niacutequel como formador de austenita enquanto que o manganecircs tem um mulshytiplicador de 05 O cromo equivalente no eixo horizontal do diagrama consiste de elementos formadores de ferrita

Definiccedilotildees

A porcentagem de ferrita representa a massa percentual dos microshyconstituintes ferro-magneacuteticos no metal de solda inoxidaacutevel austeniacutetishyco

O nuacutemero de ferrita (FN) eacute um valor padronizado para o teor de ferrita de um metal de solda inoxidaacutevel austeniacutetico em conformidade com a especificaccedilatildeo AWS A42

6

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Figura 1 - Diagrama de De Long - diagrama de constituiccedilatildeo modificado pashyra metais de solda de accedilo inoxidaacutevel

Efeitos das condiccedilotildees de soldagem no teor de ferrita

O modo como se deposita o metal de solda de accedilo inoxidaacutevel austeniacuteshytico pode alterar o teor de ferrita que eacute modificado por variaccedilotildees nas taxas de resfriamento do metal de solda no comprimento do arco e no grau de diluiccedilatildeo com o metal de base Variaccedilotildees do nitrogecircnio e do cromo podem influenciar significativamente o teor de ferrita Soldar com um arco longo faz aumentar a captura de nitrogecircnio do ar faz reduzir o teor de cromo e por sua vez tambeacutem o teor de ferrita A inshyfluecircncia do comprimento do arco ao se soldar com um eletrodo rutiacutelico AWS E316L de 25 mm de diacircmetro eacute ilustrada na Figura 2 O nitroshygecircnio eacute um formador de austenita eficaz apresentando-se com um multiplicador 30 no diagrama de De Long

7

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Figura 2 - Influecircncia da tensatildeo de soldagem e do comprimento do arco nos teores de nitrogecircnio e de ferrita do metal depositado de um eleshy

trodo inoxidaacutevel rutiacutelico 18Cr12Ni25Mo AWS E316L ˘25 mm

Influecircncia do teor de carbono na resistecircncia agrave corrosatildeo

Um baixo teor de carbono eacute importante para uma boa resistecircncia agrave corrosatildeo de um depoacutesito de solda inoxidaacutevel A maioria das especifishycaccedilotildees para os accedilos inoxidaacuteveis de melhor qualidade estabelece um teor de carbono maacuteximo de 0030 A maioria dos eletrodos OK de classificaccedilatildeo E308L E316L e E317L possui normalmente um teor de carbono um pouco mais baixo que esse limite ficando normalmente mais do que 001 abaixo do maacuteximo de 004 de carbono especifishycado para esses eletrodos A influecircncia do teor de carbono na resisshytecircncia agrave corrosatildeo de um metal de solda de classificaccedilatildeo E308L (18Cr10Ni) aparece na Figura 3

8

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Figura 3 - Influecircncia do teor de carbono na resistecircncia agrave corrosatildeo de um metal de solda E308L (18Cr10Ni)

Criteacuterio ataques corrosivos a profundidades inferiores a 002 mm apoacutes sensitizaccedilatildeo por recozimento seguida de imersatildeo em soluccedilatildeo de Strauss (10 CuSO4 em 10 H2SO4) em ebulishyccedilatildeo

Nota uma reduccedilatildeo do teor de carbono de 0039 para 0023 tem influecircncia consideraacutevel na resistecircncia agrave corrosatildeo enquanto a influecircncia da reduccedilatildeo de 0023 para 0016 eacute menos acenshytuada

9

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Armazenagem de eletrodos inoxidaacuteveis em embalagens abertas

Todos os tipos de eletrodos inoxidaacuteveis tecircm que ser cuidadosamente protegidos contra a umidade principalmente apoacutes a abertura do pacoshyte

Em climas uacutemidos os eletrodos devem ser preferencialmente retirashydos dos pacotes de plaacutestico e armazenados em uma estufa eleacutetrica

na faixa de temperatura 125-150C

As embalagens abertas contendo eletrodos secos podem ser estocashy

das em estufas eleacutetricas na faixa de temperatura 70-80C

Observe que as embalagens de plaacutestico natildeo devem ser aquecidas a uma temperatura acima de 100C visto que o plaacutestico derrete a uma

temperatura de aproximadamente 120C Nota

Eletrodos que absorveram umidade nunca devem ser colocados em uma es-tufa de manutenccedilatildeo jaacute que eletrodos uacutemidos podem liberar umidade para oushytros eletrodos jaacute secos na estufa

Ressecagem de eletrodos inoxidaacuteveis OK

A Tabela III mostra a faixa de temperatura efetiva e o periacuteodo de temshypo real recomendado para a ressecagem de eletrodos revestidos inoshyxidaacuteveis OK

10

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Tipo de eletrodo

Temperatura efetiva no pacote de eletrodos

(C)

Tempo real agrave tempeshyratura efetiva

(h)

Inoxidaacuteveis rutiacutelicos 275 plusmn 25 15 plusmn 05

Inoxidaacuteveis baacutesicos 225 plusmn 25 15 plusmn 05

Tabela III - Recomendaccedilotildees de ressecagem de eletrodos inoxidaacuteveis OK

Manutenccedilatildeo de eletrodos inoxidaacuteveis OK

A Tabela IV apresenta a faixa de temperatura efetiva na estufa de manutenccedilatildeo e na estufa portaacutetil (cochicho) recomendadas para os eshyletrodos revestidos inoxidaacuteveis OK

Temperatura efetiva na estufa de manutenccedilatildeo

(C)

Temperatura efetiva no cochicho

(C)

110 plusmn 10 100 plusmn 20

Tabela IV - Recomendaccedilotildees de manutenccedilatildeo de eletrodos inoxidaacuteveis OK

11

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Soldagem de accedilos inoxidaacuteveis com eletrodos revestidos OK

Requisitos para a fonte de energia

Os accedilos inoxidaacuteveis satildeo normalmente soldados com tensotildees mais baixas do que os accedilos carbono de mesma espessura A soldagem de accedilos inoxidaacuteveis eacute feita na maioria das vezes dentro da faixa de cor-rente 50-100 A A corrente mais elevada empregada em eletrodos de diacircmetro 5 mm eacute de cerca de 200 A e em eletrodos sinteacuteticos de 300 A ateacute 330 A Ao soldar passes de raiz em chanfros para soldagem unilateral e em peccedilas de accedilo inoxidaacutevel de espessuras variando entre 1 mm e 3 mm eacute necessaacuteria uma fonte de soldagem com ajuste precishyso entre 30 A e 125 A para que o soldador possa ter um bom desemshypenho na produccedilatildeo de soldas sem defeito

Corrente alternada (CA) ou corrente contiacutenua (CC)

A maioria das soldas em accedilos inoxidaacuteveis eacute executada com corrente contiacutenua (CC) provavelmente devido agrave possibilidade de um melhor ajuste de fontes de energia em CC Aleacutem do mais os eletrodos inoxishydaacuteveis de formulaccedilatildeo antiga apresentavam melhor desempenho e geshyravam menos respingos com CC do que com CA Atualmente a maioshyria dos eletrodos de accedilo inoxidaacutevel rutiacutelico permite o uso de CA Al-guns eletrodos mostram um desempenho um pouco melhor em CA como por exemplo o eletrodo sinteacutetico OK 6742 De um modo geral os eletrodos inoxidaacuteveis relacionados como soldaacuteveis a uma tensatildeo em vazio na faixa 50-60 V possuem desempenho muito bom em CA

12

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Faixas de corrente recomendadas para eletrodos inoxidaacuteveis OK

A Tabela V exibe a faixa de corrente de trabalho recomendada para os diversos tipos de eletrodos inoxidaacuteveis OK

Eletrodo Diacircmetro

(mm) Corrente

(A)

alma ligada

16 20 25 32 40 50

35 ndash 50 45 ndash 65 60 ndash 90

80 ndash 125 100 ndash 175 150 ndash 240

sinteacutetico 32 40 50

100 ndash 185 150 ndash 220 180 ndash 320

Tabela V - Recomendaccedilotildees de paracircmetros de soldagem para os eletrodos inoxidaacuteveis OK

13

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Preparaccedilatildeo de biseacuteis

Os accedilos inoxidaacuteveis satildeo geralmente soldados com a mesma preparashyccedilatildeo de biseacuteis normalmente realizada para os accedilos de baixo carbono

O acircngulo normal do bisel eacute de 30 e o acircngulo do chanfro eacute de 60 A diferenccedila na preparaccedilatildeo estaacute em que chanfros em duplo V satildeo emshypregados jaacute a partir de peccedilas com espessura 12 mm para minimizar o volume de solda e o rechupe enquanto que em accedilos de baixo car-bono chanfros em duplo V natildeo satildeo normalmente empregados em espessuras menores que 15-20 mm

Veja as figuras seguintes com as recomendaccedilotildees de preparaccedilatildeo de chanfros para a soldagem de accedilos inoxidaacuteveis com eletrodos OK

AbEsp

Chanfros recomendados raiz Soldagem(mm)

(mm)

chanfro 1-3 0-2 unilateral

reto

chanfro ambos os2-3 0-2

reto lados

chanfro para reshy dois ou trecircs

1-3 6-10 vestimenshy passes to interno

um ou amshychanfro

3-12 1-3 bos os la-em V

dos

14

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

AbEsp

Chanfros recomendados raiz Soldagem(mm)

(mm)

um ou amshychanfro

12-20 2-25 bos os la-em U

dos

chanfro um ou am-

em U nashygt 12 0-25 bos os lashy

riz biselashydos

do

um ou amshychanfro

3-15 2-25 bos os la-em V

dos

chanfro um ou am-em V asshy 8-25 2-25 bos os lashysimeacutetrico dos

chanfro um ou am-em U asshy gt 12 2-25 bos os lashysimeacutetrico dos

15

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

AbEsp

Chanfros recomendados raiz Soldagem(mm)

(mm)

chanfro em U asshy um ou amshysimeacutetrico gt 12 1-2 bos os lashynariz bise- dos lado

um ou amshychanfro

4-12 1-2 bos os la-em meio V

dos

um ou amshychanfro

gt 12 2-25 bos os la-em J

dos

chanfro em X ou ambos os

12-30 2-3 duplo V lados simeacutetrico

chanfro em duplo ambos os

15-25 2-3 V assimeacuteshy lados trico

16

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

AbEsp

Chanfros recomendados raiz Soldagem(mm)

(mm)

chanfro ambos os

em duplo gt 30 2-3 lados

U

chanfro ambos os

em K asshy 13-30 2-25 lados

simeacutetrico

chanfro ambos os

em duplo gt 30 2-3 lados

J

Tabela VI - Exemplos de chanfros recomendados

17

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Soldagem de accedilos inoxidaacuteveis ndash regras gerais e recomendaccedilotildees

A soldagem de passes de raiz e de enchimento em juntas de topo com chanfro em accedilos inoxidaacuteveis eacute realizada da mesma forma que a soldagem de accedilos de baixo carbono poreacutem com algumas exceccedilotildees significativas o aporte teacutermico deve ser o mais baixo possiacutevel principalmente

ao soldar accedilos inoxidaacuteveis que natildeo apresentem teores de carbo-no extra-baixos

um baixo aporte teacutermico minimiza o risco de baixa resistecircncia agrave corrosatildeo na zona termicamente afetada e tambeacutem a distorccedilatildeo causada pelas tensotildees de contraccedilatildeo Um aporte teacutermico excessishyvo causaraacute uma distorccedilatildeo maior no accedilo inoxidaacutevel do que no accedilo de baixo carbono

soldar accedilos inoxidaacuteveis de grande espessura com eletrodos sinshyteacuteticos eacute beneacutefico para a resistecircncia agrave corrosatildeo porque tais eleshytrodos fornecem um aporte teacutermico menor ao metal de base do que eletrodos com alma ligada Aleacutem do mais pelo fato de me-nos passes serem necessaacuterios para preencher chanfros com os eletrodos sinteacuteticos as distorccedilotildees de contraccedilatildeo satildeo menores do que ao soldar com eletrodos de alma ligada

grandes poccedilas de fusatildeo devem que ser evitadas jaacute que elas fashycilmente levam agrave formaccedilatildeo de trincas de solidificaccedilatildeo no metal de solda

o esmerilhamento durante a contra-solda deve ser realizado com muito cuidado porque um pequeno superaquecimento da superfiacuteshycie pode facilmente causar trincas de esmerilhamento

as superfiacutecies goivadas devem ser esmerilhadas para livrar o meshytal da borra resultante da goivagem que pode causar baixa quashylidade da solda

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Revestimento com accedilo inoxidaacutevel ndash preparaccedilatildeo de biseacuteis

Como o revestimento com accedilo inoxidaacutevel consiste na soldagem de accedilos dissimilares e cada um desses materiais deve ser soldado com um eletrodo similar satildeo normalmente necessaacuterios chanfros com geshyometria especial O accedilo empregado como substrato eacute normalmente soldado primeiro e o projeto da junta deve garantir que nenhum passhyse de solda de accedilo carbono penetre no revestimento A soldagem do substrato pode ser executada de forma unilateral ou por ambos os la-dos dependendo das condiccedilotildees Juntas do substrato com acesso por ambos os lados devem preferencialmente ser em duplo U assimeacutetrico ou duplo V assimeacutetrico com a parte menor do chanfro localizada no lado revestido para limitar a largura da solda inoxidaacutevel Veja a seguir uma tabela com algumas figuras contendo exemplos de chanfros coshymumente usados e tambeacutem algumas sequumlecircncias de soldagem

AbEsp Solda-

Chanfros recomendados raiz(mm) gem

(mm)

chanfro em V

veja a noshy10-16 0-2

ta abaixo

O nariz deve ser espesso o suficiente para evitar a fusatildeo do revestimento inoxidaacutevel com os eletrodos de accedilo carbono ou de accedilo baixa liga Devem ser empregados eleshy

trodos de baixo hidrogecircnio (H2O total pound030) no lado menos ligado

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

AbEsp Solda-

Chanfros recomendados raiz(mm) gem

(mm)

veja as notas ashybaixo

lado revestido preparado para a soldagem esmerilhar na contra-solda o suficiente para abrir espaccedilo para duas camadas de accedilo inoxidaacutevel

o passe de selagem deve ser aplicado com um eletrodo 2312 ou 23122 (OK 6775 ou OK 6774) o revestimento deve ser soldado com um eletrodo de accedilo inoxidaacutevel similar

chanfro em V

veja ascom o

10-16 0-2 notas ashyoutro

cimalado usinado

veja as notas ashy

chanfro cima e a

em U nota abaishyxo

lado revestido preparado para soldagem por goivagem esmerilhamento ou fresamenshyto

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

AbEsp Solda-

Chanfros recomendados raiz(mm) gem

(mm)

Chanfro assimeacuteshytrico em dushyplo V

20-40 2-3 veja a noshyta abaixo

recomendado o primeiro passe de cada lado com eletrodo revestido pode ser emshypregado o arco submerso para a maior parte da contra-solda o lado do revestimento pode ser acabado em primeiro lugar se o revestimento for de um accedilo do tipo ELC 304L ou 316L

chanfro assimeacuteshy

veja a noshytrico Dagger 35 0-3

ta acimaem dushyplo U

veja aschanfro

10-16 notas a-em V

baixo

juntas confeccionadas completamente do lado do accedilo carbono

o accedilo do revestimento eacute soldado com um eletrodo similar o metal de base deve ser soldado preferencialmente com os eletrodos OK 6773 OK 6774 ou OK 6775 eacute reshycomendado soldar com cordotildees filetados para minimizar a diluiccedilatildeo do metal de base

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

AbEsp Solda-

Chanfros recomendados raiz(mm) gem

(mm)

chanfro em V veja as em acircnshy gt 15 notas ashygulo cima duplo

Tabela VII - Exemplos de preparaccedilatildeo de biseacuteis em accedilos revestidos

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Soldando accedilos inoxidaacuteveis a outros tipos de accedilos

Todos os accedilos inoxidaacuteveis podem ser soldados a outros tipos de accedilos de boa soldabilidade empregando-se eletrodos inoxidaacuteveis de alta liga como o OK 6715 e OK 6716 (25Cr20Ni) OK 6761 OK 6773 e OK 6775 (23Cr12Ni) OK 6774 (23Cr12Ni2Mo) OK 6881 e OK 6884 (29Cr9Ni) e eletrodos similares de maiores teores de eleshymentos de liga do que os tipos E304 18Cr8Ni ou 19Cr9Ni

Dois procedimentos diferentes satildeo empregados a teacutecnica de almofadamento ou amanteigamento (buttering) a soldagem completa com eletrodos de alta liga

A teacutecnica de almofadamento eacute um meacutetodo que emprega os eletrodos de menor custo poreacutem atualmente a maioria das juntas dissimilares entre accedilos inoxidaacuteveis e outros accedilos eacute soldada com eletrodos inoxishydaacuteveis de alta liga Cordotildees de solda filetados satildeo recomendados pashyra minimizar a diluiccedilatildeo do metal de base no metal de solda principal-mente onde o depoacutesito eacute feito na transiccedilatildeo com o accedilo de menor teor de liga

Soldas entre um accedilo inoxidaacutevel e um accedilo ao cromo-molibdecircnio

resistente agrave fluecircncia para trabalho acima de 200C devem ser prefeshyrencialmente realizadas com um eletrodo agrave base de niacutequel como por exemplo o OK 9226 para evitar a migraccedilatildeo de carbono do accedilo resisshytente agrave fluecircncia para o material austeniacutetico porque esse processo no accedilo Cr-Mo diminui sua resistecircncia agrave fluecircncia O uso de eletrodo agrave bashyse de niacutequel tambeacutem minimiza os problemas da dilataccedilatildeo teacutermica de materiais dissimilares

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Procedimentos de soldagem de accedilos inoxidaacuteveis com accedilos de baixa liga revestidos com accedilo inoxidaacutevel

A teacutecnica do almofadamento

Soldagem de accedilos inoxidaacuteveis com accedilos de baixa liga revestidos com accedilo inoshyxidaacutevel

soldar com cordotildees filetados e preferencialmente com eletrodos inoxidaacuteveis de alta liga como segunda opccedilatildeo utilizar eletrodos inoxidaacuteveis austeniacuteticos

1 OK 6773 OK 6774 OK 6775

2 OK 6715 OK 6716 OK 6745 OK 6884

3 OK 6330

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Soldagem de accedilos inoxidaacuteveis com accedilos resistentes agrave fluecircncia

soldar com cordotildees filetados com eletrodos inoxidaacuteveis de alta liga preferencialmente agrave base de niacutequel como segunda opccedilatildeo utilizar eletrodos de accedilo inoxidaacutevel

1 OK 9226

2 OK 6773 OK 6774 OK 6775

3 OK 6330

Nota Nunca use eletrodos de baixa liga ou de accedilo de baixo carbono para as trecircs junshytas acima A soldagem pode ser feita agrave temperatura ambiente Nenhum preacuteshyaquecimento eacute necessaacuterio ao soldar o accedilo resistente agrave fluecircncia com os eletrodos lisshytados acima

Tabela VIII - Procedimentos de soldagem de accedilo inoxidaacutevel com accedilos de baishyxa liga revestidos com accedilo inoxidaacutevel

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Regras e procedimentos para a soldagem de accedilos com revestimento inoxidaacutevel

O accedilo do substrato deve ser soldado de preferecircncia com eletroshydos de baixo hidrogecircnio bem secos com um teor total de aacutegua no revestimento sem exceder 030 Isto eacute muito importante para os passes proacuteximos ao revestimento Se o teor de aacutegua for maior talvez seja necessaacuterio um preacute-aquecimento e um aumento na temperatura entre passes em cerca de 100C para evitar trincas induzidas pelo hidrogecircnio na zona mais diluiacuteda do primeiro passe com o eletrodo inoxidaacutevel

O revestimento de accedilo inoxidaacutevel natildeo pode ser fundido com eleshytrodos de accedilo de baixa liga ou de baixo carbono

Se a preparaccedilatildeo do chanfro do lado revestido for realizada por goivagem com eletrodo de carvatildeo as superfiacutecies do chanfro deshyvem ser esmerilhadas para remover a borra que pode prejudicar a qualidade da solda

O passe de transiccedilatildeo no lado revestido deve ser soldado de preshyferecircncia com um eletrodo 23Cr12Ni ou 23Cr12Ni2Mo como o OK 6775 ou OK 6774

O revestimento deve ser soldado com eletrodos similares ao meshytal de base Use eletrodos de diacircmetro 25 mm ou 32 mm e aplishyque a teacutecnica de cordotildees filetados dirigindo o arco eleacutetrico para o cordatildeo anteriormente depositado e onde for possiacutevel minimize a diluiccedilatildeo da solda mantendo o arco na poccedila de fusatildeo agrave medida que se avanccedila com a solda

Atenccedilatildeo agraves observaccedilotildees localizadas no item Revestimento com accedilo inoxidaacutevel ndash preparaccedilatildeo de biseacuteis na paacutegina 19 sobre a preparaccedilatildeo recomendada para os biseacuteis

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Procedimentos de soldagem de accedilos com revestimento inoxidaacutevel a accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos

AbEsp Soldashy

raiz(mm) gem

(mm)

veja as ateacute

0-3 notas ashy10

baixo

o almofadamento claacutessico entre uma chapa revestida e uma chapa de accedilo inoxidaacutevel

o bisel da chapa revestida eacute almofadado com os eletrodos OK 6773 OK 6774 OK 6775 OK 6715 OU OK 6716

chanfro em V

veja as todas 0-3 notas ashy

baixo

a junta de topo mais empregada entre uma chapa revestida e uma chapa de accedilo inoshyxidaacutevel para todos os tipos de chanfro

a junta eacute soldada com cordotildees filetados empregando os eletrodos OK 6773 OK 6774 ou OK 6775

todos os tipos de chanfro

Tabela IX - Procedimentos de soldagem de accedilos com revestimento inoxidaacuteshyvel a accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Tratamentos poacutes-soldagem de accedilos inoxidaacuteveis

A superfiacutecie da chapa adjacente agrave solda normalmente se oxida em uma largura de aproximadamente 5 mm Por sua vez o oacutexido reduz a resistecircncia agrave corrosatildeo do material Este fato natildeo traz grandes prejuiacuteshyzos para seu uso em ambientes agressivos onde a corrosatildeo paacutera apoacutes uma fina camada superficial ser atacada

O poacutes-tratamento eacute necessaacuterio quando a resistecircncia agrave corrosatildeo nas aacutereas adjacentes agrave junta tem que ser a maacutexima possiacutevel Este tratashymento pode ser de limpeza mecacircnica ou quiacutemica ou uma combinaccedilatildeo de ambas Veja a seguir um resumo dos procedimentos mais simples de poacutes-tratamento de soldas inoxidaacuteveis

Limpeza mecacircnica

A limpeza mecacircnica pode ser realizada atraveacutes de escovas de cerdas de accedilo inoxidaacutevel esmerilhamento jato de granalha

A limpeza com escovas de cerdas de accedilo inoxidaacutevel remove escoacuterias coloraccedilatildeo teacutermica e peliacutecula de oacutexido mas natildeo o material pobre em cromo sob a peliacutecula de oacutexido

As escovas devem ser feitas de cerdas de accedilo inoxidaacutevel e natildeo poshydem ser usadas em materiais que natildeo sejam accedilo inoxidaacutevel para evishytar contaminaccedilotildees Mesmo com essas precauccedilotildees a resistecircncia agrave corrosatildeo natildeo seraacute tatildeo boa quanto num material decapado por aacutecido

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Esmerilhamento

Remove facilmente o oacutexido e a fina camada pobre em cromo Um esmerilhamento mais pesado produz sulcos longitudinais resultando numa menor resistecircncia agrave corrosatildeo Um esmerilhamento mais suave aumenta a resistecircncia agrave corrosatildeo Para maximizar a resistecircncia agrave corshyrosatildeo a superfiacutecie esmerilhada de forma suave deve ser polida ou lavada com aacutecido niacutetrico a 15-20

Limpeza com jato de granalha

Eacute um meacutetodo de limpeza eficaz e deve ser feito com granalha de accedilo inoxidaacutevel com resistecircncia agrave corrosatildeo igual agrave do metal a ser limpo O jateamento com granalha pode encruar a superfiacutecie o suficiente para reduzir a ductilidade e deve ser realizado com cuidado

Limpeza quiacutemica

Quando eacute necessaacuterio maximizar a resistecircncia agrave corrosatildeo a aacuterea esshycovada deve ser lavada com aacutecido niacutetrico a 15-20 seguida de lava-gem com aacutegua A lavagem por aacutecido niacutetrico remove a contaminaccedilatildeo apassiva a superfiacutecie e aumenta a resistecircncia agrave corrosatildeo

Limpeza mecacircnica ou preacute-limpeza

Possibilita o uso de soluccedilotildees de decapagem mais suaves minimizanshydo os riscos de seguranccedila e problemas de poluiccedilatildeo ambiental A limshypeza mecacircnica eacute portanto frequumlentemente usada como uma prepashyraccedilatildeo para a decapagem aacutecida e pode reduzir o custo total de limpeshyza diminuindo o tempo de decapagem e possibilitando medidas de seguranccedila menos rigorosas

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Accedilos inoxidaacuteveis resistentes ao calor

Caracteriacutesticas dos accedilos inoxidaacuteveis

Para tornar o ferro inoxidaacutevel ele eacute ligado ao cromo com um teor miacuteshynimo de 12 A maioria dos accedilos inoxidaacuteveis conteacutem de 16 a 20 de cromo Uns poucos graus especiais contecircm ateacute cerca de 35 de cromo poreacutem teores de cromo acima de 30 satildeo incomuns

Quanto maior o teor de cromo maior a resistecircncia agrave corrosatildeo O croshymo tambeacutem aumenta a resistecircncia ao calor principalmente a resisshytecircncia agrave formaccedilatildeo de carepa Um alto teor de cromo resulta numa alta temperatura de formaccedilatildeo de carepa

O accedilo inoxidaacutevel mais usado conteacutem 17-20 de cromo e 9-14 de niacutequel O niacutequel aumenta a conformabilidade a soldabilidade e a reshysistecircncia agrave corrosatildeo Quando o teor de niacutequel alcanccedila ou ultrapassa a metade do teor de cromo o accedilo torna-se austeniacutetico e natildeoshymagneacutetico

Designaccedilatildeo

A designaccedilatildeo dos teores de cromo de niacutequel e de molibdecircnio eacute geshyralmente feita com um ponto ou uma barra entre os diacutegitos percentushyais Exemplo 19123 significa que um accedilo ou material de cordatildeo conshyteacutem 19 de cromo 12 de niacutequel e 3 de molibdecircnio

Agrupamento dos accedilos inoxidaacuteveis

Os accedilos inoxidaacuteveis podem ser agrupados com relaccedilatildeo agrave composiccedilatildeo

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

microestrutura

Nesse informativo os accedilos estatildeo agrupados e especificados apoacutes a composiccedilatildeo quiacutemica com referecircncia agrave microestrutura de cada tipo de liga (de accedilo) Para cada tipo de accedilo informaccedilotildees sobre sua soldabilishydade e recomendaccedilotildees de soldagem satildeo fornecidas Para os tipos mais comuns informaccedilotildees raacutepidas tambeacutem satildeo fornecidas sobre a influecircncia dos elementos na resistecircncia agrave corrosatildeo e nas propriedashydes mecacircnicas

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Accedilos inoxidaacuteveis ao cromo

Os accedilos inoxidaacuteveis ao cromo satildeo ferro-magneacuteticos

Sua microestrutura pode ser martensiacutetica ferriacutetica ou ferriacutetico-martensiacutetica

Accedilos inoxidaacuteveis martensiacuteticos ao cromo

Esses accedilos contecircm de 12 a 20 de cromo e 015 de carbono Eles satildeo fortemente temperaacuteveis

Exemplos Cr = 12 - 14 C = 018 - 025

Cr = 17 Ni = 2 C = 017 - 025

Accedilos inoxidaacuteveis ao cromo com teor de carbono maior do que 025

natildeo devem ser soldados

Accedilos inoxidaacuteveis ferriacuteticos ao cromo

Esses accedilos natildeo satildeo temperaacuteveis Eles contecircm normalmente

13-14 de cromo e pound 008 de carbono ou

16-18 de cromo e pound 010 de carbono ou

24-28 de cromo e pound 025 de carbono

Accedilos com 17-18 de cromo 2-25 de molibdecircnio 02-08 de titacircshynio e 0025 de carbono e um teor muito baixo de elementos interstishyciais como o carbono e o nitrogecircnio (ELI = extra-low interstitials) poshydem ser mais bem agrupados no item seguinte

Accedilos inoxidaacuteveis ferriacuteticos natildeo satildeo sensiacuteveis agrave corrosatildeo sob tensatildeo

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Accedilos inoxidaacuteveis ferriacutetico-martensiacuteticos ao cromo

Esses accedilos contecircm 12-14 de cromo e de 009-015 de carbono Em algumas especificaccedilotildees esses accedilos satildeo classificados como marshytensiacuteticos

Soldabilidade

Os accedilos inoxidaacuteveis ao cromo possuem soldabilidade limitada e reshyquerem maior atenccedilatildeo e cuidado com seu comportamento quando se busca uma junta de qualidade satisfatoacuteria

A temperabilidade dos accedilos com cromo na faixa 12-14 aumenta rashypidamente na mesma razatildeo que o teor de carbono Um aumento no carbono de 001 na faixa 005-015 aumenta a dureza do accedilo em ateacute 10-12 HB

Soldagem de accedilos inoxidaacuteveis martensiacuteticos ao cromo

Para se soldar com sucesso accedilos inoxidaacuteveis martensiacuteticos com eleshytrodos cujo metal depositado seja correspondente ao metal de base

(OK 6815) eacute necessaacuterio um preacute-aquecimento de 250C a 350C que deve ser mantido durante a soldagem A regiatildeo de soldagem deve soshy

frer aliacutevio de tensotildees entre 650-850C imediatamente apoacutes a soldashy

gem Atenccedilatildeo Se a junta soldada for resfriada abaixo de 150C anshytes de ser colocada no forno haacute grande risco de se formarem trincas na solda

Por isso os accedilos inoxidaacuteveis martensiacuteticos satildeo geralmente soldados com eletrodos austeniacuteticos 19Cr12Ni3Mo do tipo AWS E316 como o OK 6330

Ao escolher um eletrodo desse tipo elimina-se a necessidade de aliacuteshyvio de tensotildees imediatamente apoacutes a soldagem Em alguns casos a necessidade de aliacutevio de tensotildees eacute completamente eliminada quando

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

satildeo empregados eletrodos do tipo 19Cr12Ni3Mo

Soldagem de accedilos inoxidaacuteveis ferriacutetico-martensiacuteticos ao cromo

Esses accedilos devem ser preferencialmente soldados com os mesmos tipos de eletrodos e com as mesmas temperaturas de preacuteshyaquecimento e poacutes-aquecimento utilizadas nos accedilos inoxidaacuteveis marshytensiacuteticos

Soldagem de accedilos inoxidaacuteveis ferriacuteticos ao cromo

Os accedilos inoxidaacuteveis ferriacuteticos tornam-se fraacutegeis na regiatildeo superaqueshycida da zona termicamente afetada adjacente agrave solda Por esta razatildeo os accedilos inoxidaacuteveis ferriacuteticos satildeo normalmente soldados com eletroshydos austeniacuteticos tipo 19Cr9Ni (E308) ou 19Cr12Ni3Mo (E316) OK 6130 e OK 6330 respectivamente Um preacute-aquecimento de

150-200C pode ser necessaacuterio para minimizar a ocorrecircncia de fissushyraccedilotildees principalmente ao soldar com eletrodos inoxidaacuteveis ferriacuteticos

Uma exceccedilatildeo ocorre quando a solda se expotildee ao gaacutes sulfiacutedrico (H2S) a uma temperatura alta Em tais casos o metal de solda natildeo deve conter niacutequel Entretanto o eletrodo OK 6860 que deposita um metal de solda contendo cerca de 26 de cromo 5 de niacutequel e 1 de molibdecircnio eacute muito bom tambeacutem em atmosferas sulfurosas a alta temperatura

O accedilo inoxidaacutevel ferriacutetico ELI padratildeo americano ASTM A268 (similar ao padratildeo sueco SS 2326) que conteacutem 19 de cromo e 2 de moshylibdecircnio resiste muito bem agrave corrosatildeo sob tensatildeo enquanto o accedilo inoxidaacutevel austeniacutetico possui uma resistecircncia muito limitada Esses accedilos inoxidaacuteveis ferriacuteticos apresentam tambeacutem uma boa resistecircncia agrave corrosatildeo localizada em soluccedilotildees salinas e satildeo pelo menos tatildeo bons

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

quanto os accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos mais usados nos aacutecidos coshymuns ELI significa Extra Low Interstitials o que na verdade significa que os teores de carbono e de nitrogecircnio satildeo extremamente baixos Os accedilos ELI ferriacuteticos satildeo preferencialmente soldados com eletrodos 23Cr12Ni2Mo de baixiacutessimo carbono (E309MoL) OK 6774 ou equishyvalente

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Accedilos inoxidaacuteveis ao cromo-niacutequel

A maioria dos accedilos inoxidaacuteveis ao cromo-niacutequel eacute austeniacutetica mas tambeacutem austeno-ferriacuteticos (duplex) como 25Cr5Ni e 25Cr5Ni15Mo e austeno-martensiacuteticos contendo 13-16 de cromo e 5-6 de niacutequel Os accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos podem ser totalmente austeniacuteticos ou conter uma pequena porcentagem de ferrita

O niacutequel aumenta a ductilidade e no caso dos tipos de ligas mais alshytas tambeacutem a resistecircncia agrave corrosatildeo Os accedilos inoxidaacuteveis austeniacutetishycos que contecircm 25 de niacutequel possuem uma boa resistecircncia agrave corroshysatildeo sob tensatildeo Os accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos natildeo satildeo magneacuteticos nem temperaacuteveis termicamente Desta forma as zonas termicamente afetadas desses accedilos natildeo endurecem

A resistecircncia agrave corrosatildeo dos accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos natildeo deshypende soacute dos teores de cromo e niacutequel mas tambeacutem fortemente do teor de carbono A maacutexima resistecircncia agrave corrosatildeo eacute alcanccedilada quanshydo o teor de carbono natildeo ultrapassa cerca de 002 Na maioria dos padrotildees de accedilo inoxidaacutevel ELC (extra-low carbon) mdash accedilos de baixiacutesshysimo carbono mdash o teor de carbono fica limitado ao maacuteximo de 0030 Se o teor de carbono natildeo for baixo o suficiente precipitamshyse carbonetos contendo 60-70 de cromo na zona termicamente afeshytada de uma solda onde o material foi aquecido a temperaturas na

faixa 450-900C A temperatura mais criacutetica fica na faixa 500-800C (ateacute aproximadamente 5 mm da linha de fusatildeo) Por causa desta forshymaccedilatildeo de carbonetos de cromo ocorre uma diminuiccedilatildeo local de croshymo o que reduz enormemente a resistecircncia agrave corrosatildeo das aacutereas sushyjeitas ao ambiente corrosivo O limite de 005 de carbono evita sob quase todas as condiccedilotildees de soldagem que a zona termicamente ashyfetada fique sensitizada principalmente em seccedilotildees de menor espesshysura Para soldas que devem sofrer aliacutevio de tensotildees eacute necessaacuterio

empregar accedilos de baixiacutessimo carbono (grau ELC C pound 0030)

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Estabilizaccedilatildeo do carbono

A precipitaccedilatildeo de carbonetos de cromo na zona termicamente afetada pode ser evitada combinando-se preferencialmente o carbono com o nioacutebio (AISI 347) ou com o titacircnio (AISI 321) Os accedilos inoxidaacuteveis esshytabilizados ao nioacutebio e ao titacircnio satildeo contudo ligeiramente inferiores aos accedilos inoxidaacuteveis grau ELC com relaccedilatildeo agrave garantia contra fissurashyccedilatildeo durante a soldagem e apoacutes exposiccedilatildeo a certos meios corrosivos

Influecircncia do nitrogecircnio

Accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos ao nitrogecircnio apresentam cerca de 70 Nmm2 a mais de escoamento e 100 Nmm2 a mais de resistecircncia agrave traccedilatildeo quando comparados agraves composiccedilotildees quiacutemicas corresponshydentes mais proacuteximas sem nitrogecircnio Os accedilos inoxidaacuteveis ao nitroshygecircnio tecircm soldabilidade similar aos accedilos sem adiccedilatildeo de nitrogecircnio e satildeo como estes soldados com eletrodos correspondentes ao materishyal base OK 6130 OK 6330 OK 6430 ou OK 6463

Adiccedilotildees de molibdecircnio

Accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos ao molibdecircnio tecircm uma resistecircncia agrave corrosatildeo maior a certos aacutecidos do que os accedilos inoxidaacuteveis corresshypondentes mais proacuteximos sem molibdecircnio Como regra geral quanto maior o teor de molibdecircnio melhor seraacute a resistecircncia ao ataque dos aacutecidos exceto quando da exposiccedilatildeo aos meios corrosivos fortemente oxidantes como o aacutecido niacutetrico a quente

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos (sem ferrita) ao cromoshyniacutequel-molibdecircnio-cobre

Um accedilo inoxidaacutevel austeniacutetico muito interessante eacute o accedilo ELC 20Cr25Ni45Mo17Cu (ASTM B-625) SS 2562 UHB 904L Sandshyvik 2RK65 usado em grande escala quando os accedilos AISI 316L e 317L satildeo insuficientes principalmente em induacutestrias que produzem aacutecido aceacutetico aacutecido sulfuacuterico aacutecido tartaacuterico e cloreto de vinil cujo eletrodo correspondente eacute o OK 6933

Recomendaccedilotildees para a soldagem de accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos

Os accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos satildeo faacuteceis de soldar com todos os meacutetodos de soldagem comuns contanto que as regras abaixo sejam seguidas evite grandes poccedilas de fusatildeo principalmente quando estiver solshy

dando accedilo totalmente austeniacutetico visto que tais poccedilas podem fashycilmente causar trincas de solidificaccedilatildeo na solda

Restrinja o aporte teacutermico ao material base em parte para minishymizar o rechupe e a distorccedilatildeo e tambeacutem para minimizar a redushyccedilatildeo da resistecircncia agrave corrosatildeo por sensitizaccedilatildeo Isto eacute especial-mente importante quando o teor de carbono do accedilo for maior do que 003

Accedilos inoxidaacuteveis austeno-ferriacuteticos (duplex)

Os accedilos inoxidaacuteveis duplex tornaram-se uma importante alternativa aos accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos As propriedades que mais despershytam o interesse satildeo a combinaccedilatildeo de alta resistecircncia mecacircnica boa resistecircncia agrave corrosatildeo e um niacutevel razoaacutevel de preccedilo O nuacutemero de ashy

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

plicaccedilotildees para accedilos inoxidaacuteveis duplex continua crescendo Eles esshytatildeo sendo usados em aplicaccedilotildees offshore e pelas induacutestrias naval e petroquiacutemica por exemplo

Eles satildeo conhecidos como accedilos inoxidaacuteveis austeno-ferriacuteticos (daiacute o nome duplex de duas fases) Tipicamente os accedilos inoxidaacuteveis dushyplex possuem uma microestrutura consistindo de aproximadamente 50 de ferrita e 50 de austenita Em termos simplificados a ferrita eacute a fase responsaacutevel pela alta resistecircncia mecacircnica a austenita pela boa tenacidade e as duas fases combinadas datildeo aos accedilos inoxidaacuteshyveis duplex sua atraente resistecircncia agrave corrosatildeo

Os elementos mais importantes dos accedilos inoxidaacuteveis duplex satildeo o cromo o niacutequel o molibdecircnio e o nitrogecircnio O tipo original AISI 329 (padratildeo sueco SS 2324) conteacutem no maacuteximo 010 de carbono 24-27 de cromo 45-6 de niacutequel e 13-18 de molibdecircnio O accedilo duplex 25Cr5Ni12Mo comparado ao accedilo inoxidaacutevel austeniacutetico tem uma resistecircncia melhor aos ataques sulfuacutericos a altas temperaturas e uma boa resistecircncia agrave fissuraccedilatildeo por corrosatildeo sob tensatildeo (SCC = sshytress corrosion cracking)

Atualmente existe uma gama de diferentes versotildees de accedilos inoxidaacuteshyveis duplex disponiacuteveis no mercado O tipo mais comum no presente eacute o 22Cr5Ni3Mo015N (WNr 14462 UNS S31803) que eacute empregashydo em uma larga faixa de aplicaccedilotildees O eletrodo OK 6750 foi especishyalmente desenvolvido para a soldagem desses accedilos

Foram tambeacutem introduzidos no mercado accedilos dessa categoria com maiores teores de elementos de liga intitulados accedilos inoxidaacuteveis sushyper-duplex O accedilo inoxidaacutevel super-duplex grau 25Cr7Ni4Mo025N (UNS S32750) eacute um exemplo dessa categoria Esses accedilos satildeo deshysenvolvidos para aplicaccedilotildees onde eacute necessaacuteria uma ainda maior reshysistecircncia agrave corrosatildeo ou maior resistecircncia mecacircnica

O accedilo inoxidaacutevel duplex eacute magneacutetico (o teor de niacutequel eacute apenas frac14 do teor de cromo) e natildeo temperaacutevel Natildeo haacute assim nenhuma regiatildeo enshydurecida adjacente agrave solda Um pouco de fragilizaccedilatildeo ocorre na zona

39

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

termicamente afetada aleacutem de uma reduccedilatildeo da resistecircncia agrave corroshysatildeo Sob condiccedilotildees de altas tensotildees ou condiccedilotildees quiacutemicas agressishyvas recomenda-se um tratamento teacutermico de recozimento para solushy

bilizaccedilatildeo a partir de 980C apoacutes a soldagem Por causa da alta temshy

peratura de formaccedilatildeo de carepa ao ar em torno de 1070C ele eacute ushysado como um accedilo para construccedilatildeo resistente ao calor Nas condishyccedilotildees como soldado e solubilizado sua resistecircncia agrave corrosatildeo eacute proacuteshyxima agrave do AISI 316 Por causa da fragilizaccedilatildeo e da reduccedilatildeo da resisshytecircncia agrave corrosatildeo na zona termicamente afetada sua soldabilidade natildeo pode ser avaliada como sendo tatildeo boa quanto a dos accedilos inoxishydaacuteveis austeniacuteticos

Pontos fortes alta resistecircncia mecacircnica e boa tenacidade boa resistecircncia agrave corrosatildeo generalizada boa resistecircncia agrave corrosatildeo localizada (pitting) insensiacutevel agrave fissuraccedilatildeo por corrosatildeo sob tensatildeo

Pontos fracos natildeo deve ser utilizado sob temperaturas de trabalho maiores que

300C Acima dessa temperatura pode ocorrer a fragilizaccedilatildeo

475C ou a fragilizaccedilatildeo por fase sigma

Todos os processos convencionais podem ser utilizados na soldagem dos accedilos inoxidaacuteveis duplex desde que sejam empregados procedishymentos e consumiacuteveis adequados No entanto processos de soldashygem de baixa energia como plasma e laser devem ser aplicados com cautela sendo recomendado normalmente um tratamento teacutermico apoacutes a soldagem O processo de soldagem TIG (GTAW) eacute geralmente recomendado para os passes de raiz em soldagem unilateral

Balanccedilo ferritaaustenita das soldas

O balanccedilo de fases do metal de solda e da zona termicamente afetashyda (ZTA) eacute vital para se obter boas propriedades nas soldas de accedilos inoxidaacuteveis duplex Teores excessivamente altos de ferrita causam fragilidade enquanto a ausecircncia dessa fase causa perda de resistecircnshy

40

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

cia agrave fissuraccedilatildeo por corrosatildeo sob tensatildeo Teores oacutetimos de ferrita fishycam normalmente na faixa FN 30-70

O balanccedilo de fases depende do tratamento teacutermico e da composiccedilatildeo quiacutemica O aporte teacutermico (heat input) a temperatura entrepasses e a composiccedilatildeo quiacutemica do metal de adiccedilatildeo portanto possuem um efeito decisivo na obtenccedilatildeo de uma ZTA e de um metal de solda iacutentegros Altos aportes teacutermicos e temperaturas entrepasses durante o processhyso de soldagem significam tambeacutem baixas taxas de resfriamento e vice-versa taxas de resfriamento muito altas resultam num teor de ferrita

muito alto e numa baixa tenacidade taxas de resfriamento muito baixas podem resultar na formaccedilatildeo

de fases fraacutegeis durante o resfriamento

Figura 4 - Seccedilatildeo transversal (20X) de uma solda em accedilo inoxidaacutevel duplex ZERON 100 soldado com o eletrodo OK 6853 O metal de solda estaacute agrave esquerda e o metal de base agrave direita A ferrita eacute azul e a austenita eacute branca

41

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Aporte teacutermico e temperatura entrepasses

As recomendaccedilotildees em geral de aporte teacutermico e temperatura entre-passes para a soldagem de accedilos duplex e super-duplex satildeo 05 - 25 kJmm para accedilos duplex

exemplo WNr 14462 UNS S31803 02 - 15 kJmm para accedilos super-duplex

exemplo UNS S32750 o aporte teacutermico natildeo deve exceder 1 kjmm na soldagem de chashypas finas

a temperatura entrepasses natildeo deve exceder 150C Os accedilos ishynoxidaacuteveis super-duplex satildeo particularmente sensiacuteveis a altos aportes teacutermicos e a altas temperaturas entrepasses

Consumiacuteveis

Normalmente os accedilos inoxidaacuteveis duplex devem ser soldados apeshynas com consumiacuteveis que possuam um teor de niacutequel mais elevado que o do metal de base Um composiccedilatildeo quiacutemica tiacutepica de um conshysumiacutevel desenvolvido para soldar o accedilo inoxidaacutevel duplex 22Cr5Ni3Mo015N (WNr 14462 UNS S31803) eacute portanto o 22Cr9Ni3Mo017N (OK 6750 e OK 6753) O teor mais elevado de niacutequel garante a formaccedilatildeo de uma quantidade suficiente de austenita Tipicamente um teor de ferrita de FN 30-70 pode ser considerado como oacutetimo Entretanto a soldagem sem material de adiccedilatildeo ou a exshycessiva diluiccedilatildeo com o metal de base pode produzir um teor excessishyvo de ferrita e resultar num metal de solda fraacutegil A soldagem sem mashyterial de adiccedilatildeo deve portanto ser evitada a menos que seja execushytado um tratamento teacutermico de recozimento para solubilizaccedilatildeo apoacutes a soldagem

Gases de proteccedilatildeo e de purga

Os gases adequados para a soldagem de accedilos inoxidaacuteveis duplex satildeo TIG Ar ou misturas Ar-He MIG misturas Ar-O2 (1-3) Ar-CO2 (1-3) ou Ar-He-O2

42

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

FCAW misturas Ar-CO2 (25) ou CO2 puro

Eacute essencial na soldagem de passes de raiz em accedilos inoxidaacuteveis dushyplex um bom gaacutes de proteccedilatildeo Gases de purga adequados satildeo o arshygocircnio (Ar) de alta pureza e misturas contendo nitrogecircnio (N2) e hidroshygecircnio (H2)

Os gases de proteccedilatildeo e de purga possuem um efeito no teor de nitroshygecircnio do metal de solda Esses gases podem conter adiccedilotildees de nitroshygecircnio que podem ser utilizados em aplicaccedilotildees criacuteticas para melhorar a resistecircncia agrave corrosatildeo

Accedilos austeno-martensiacuteticos e austeno-ferriacuteticoshymartensiacuteticos 13-16 de cromo 4-6 de niacutequel

Accedilos desse tipo estatildeo disponiacuteveis haacute mais de vinte anos mas ainda natildeo alcanccedilaram o estaacutegio de accedilos inoxidaacuteveis padronizados

Esses accedilos possuem um baixo teor de carbono (pound 005) um teor de cromo de 13-16 e 4-6 de niacutequel Algumas variaccedilotildees desses accedilos possuem tambeacutem aproximadamente 1 de molibdecircnio Apresentam uma resistecircncia agrave traccedilatildeo maior do que a do accedilo martensiacutetico claacutessico com 13 de cromo e 015-020 de carbono e jaacute praticamente o substituiu na construccedilatildeo de turbinas de aacutegua e grandes estruturas sishymilares nas quais satildeo soldados fundidos Sua soldabilidade pode ser geralmente considerada como boa poreacutem em alguns casos apresenshyta uma soldabilidade limitada

Com eletrodos que depositam um metal de solda de composiccedilatildeo quiacutemica similar agrave do material base tal como o OK 6817 o material pode ser soldado se houver preacute-aquecimento e de preferecircncia se a

regiatildeo soldada for mantida aquecida apoacutes a soldagem (250-260C por 4-6 horas) Revenimento ou aliacutevio de tensotildees a aproximadamente

600C imediatamente apoacutes a soldagem eacute um procedimento seguro

Com eletrodos inoxidaacuteveis austeniacuteticos tais como OK 6335 ou

43

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

OK 6775 obteacutem-se um metal de solda mais resistente e consequumlenshytemente o risco de fissuraccedilatildeo durante o resfriamento eacute menor O preacuteshyaquecimento assim como o aliacutevio de tensotildees pode ser deixado de lado Nem sempre eacute necessaacuterio executar aliacutevio de tensotildees logo apoacutes a soldagem para eliminar o risco de fissuraccedilatildeo Assim quando soldashydos com o OK 6335 ou com o OK 6775 os accedilos inoxidaacuteveis austeshyno-martensiacuteticos apresentam uma soldabilidade muito boa poreacutem com a ressalva de que a baixa resistecircncia agrave traccedilatildeo do seu metal de solda possa ser aprovada

44

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Eletrodos OK

As tabelas seguintes mostram os eletrodos ESAB disponiacuteveis e tamshybeacutem as recomendaccedilotildees para a soldagem de uma gama de materiais incluindo as classificaccedilotildees dos materiais de base em conformidade com as especificaccedilotildees mais utilizadas

METAL DEPOSITADO

ELETRODO OK OBSERVACcedilOtildeESCOMPOSICcedilAtildeO PROPRIEDADES QUIacuteMICA MECAcircNICAS

OK 6130 rutiacutelico E308L-17 E308-17

OK 6184 rutiacutelico E347-17

OK 6330 rutiacutelico E316L-17 E316-17

OK 6334 aacutecido-rutiacutelico E316L-16

C 003 Si 080 Mn 080 Cr 1960 Ni 990 C 003 Si 063 Mn 086 Cr 1930 Ni 935 Mo 020 Nb 044 C 003 Si 070 Mn 070 Cr 1870 Ni 1170 Mo 270

C lt003 Si 070 Mn 070 Cr 1800 Ni 1200 Mo 280

T 560-600 MPa A 38-42

T 600-650 MPa A 31-33

T 550-600 MPa A 33-38

T 600 MPa E 440 MPa A 40 65 J 20C 38 J -120C FN 3-8

FBTS

FBTS

importado

45

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

METAL DEPOSITADO

ELETRODO OK

OK 6335 baacutesico-rutiacutelico E316L-15 E19 12 3 L B 20 +

OK 6380 aacutecido-rutiacutelico E 19 12 3 Nb R 23

COMPOSICcedilAtildeO QUIacuteMICA

C lt004 Si 050 Mn 170 Cr 1850 Ni 1200 Mo 280

C lt003 Si 080 Mn 080 Cr 1800 Ni 1200 Mo 280 Nb 040

PROPRIEDADES MECAcircNICAS

T 580 MPa E 435 MPa A 40 95 J 20C 75 J -60C 60 J -120C 30 J -196C FN 3-8

T 620 MPa E 490 MPa A 35 65 J 20C 50 J -70C

OBSERVACcedilOtildeES

importado

importado

OK 6430 aacutecido-rutiacutelico E317L-16 E 18 13 4 L R 23

C Si Mn Cr Ni Mo

lt003 07 07

1900 1300

370

T 600 MPa E 450 MPa A 40 55 J 20C FN 5-10

importado

OK 6463 baacutesico-rutiacutelico E 18 16 5 L R 26

C Si Mn Cr Ni Mo N

lt004 050 270

1800 170

47 013

T 640 MPa E 450 MPa A 40 80 J 20C 45 J -140C FN 0

importado

OK 6715 baacutesico E310-15

C Si Mn Cr Ni

010 025 165

2560 2090

T 550-590 MPa A 30-32

FBTS

46

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

METAL DEPOSITADO

ELETRODO OK COMPOSICcedilAtildeO PROPRIEDADES OBSERVACcedilOtildeES

QUIacuteMICA MECAcircNICAS

C 014

OK 6716 rutilico E310-16

Si Mn Cr Ni

076 174

2600 2000

T 650-700 A 31-33

Mo 018 C 006

OK 6742 Si 065 rutiacutelico Mn 390 T 580-620 MPa altiacutessimo sinteacutetico Cr 2000 A 40-45 rendimento E307-26 Ni 1000

Mo 080 C 007

OK 6745 baacutesico E 18 8 Mn6 B20

Si Mn Cr

025 695

1810

T 600-620 MPa A 40-45

Ni 945

OK 6750 aacutecido rutiacutelico E 22 9 3 L R 23

C Si Mn Cr Ni Mo N

lt003 08 08

225 90 30

017

T 800 MPa E 645 MPa A 25 60 J 20C 40 J -40C FN 30-45

aporte teacutermico 05-25 kjmm entrepasses 125-150C importado

OK 6753 rutiacutelico E 22 9 3 L R 23

C Si Mn Cr Ni Mo N

lt003 09 08

225 90 30

017

T 780 MPa E 630 MPa A 25 60 J 20C 40 J -40C FN 30-45

aporte teacutermico 05-25 kjmm entrepasses 125-150C importado

C 003

OK 6761 rutiacutelico E309L-17

Si Mn Cr Ni

085 103

2366 1226

T 700-750 MPa A 31-33

importado

Mo 019

47

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

METAL DEPOSITADO

ELETRODO OK

OK 6773 rutiacutelico E309-16

OK 6774 rutiacutelico E309MoL-17

OK 6775 baacutesico E309-15

OK 6815 baacutesico E410-15 E 13 MPB 20 + 120

OK 6817 baacutesico-rutiacutelico E410NiMo-16 E 13 4 MPR 23 120

OK 6853 baacutesico-rutiacutelico E 25 10 4 2

COMPOSICcedilAtildeO QUIacuteMICA

C 010 Si 040 Mn 130 Cr 2400 Ni 1325 mo 030 C 003 Si 080 Mn 070 Cr 2300 Ni 1230 Mo 260 C 005 Si 030 Mn 170 Cr 2445 Ni 1310 Mo 025

C 006 Si 050 Mn 050 Cr 1300

C 005 Si 050 Mn 070 Cr 1200 Ni 430 Mo 050

C lt003 Si 06 Mn 07 Cr 255 Ni 95 Mo 40 N 025

PROPRIEDADES MECAcircNICAS

T 600-630 MPa A 32-36

T 700-750 MPa A 31-33

T 600-630 MPa A 30-38

apoacutes TTAT 750C T 520 MPa E 370 MPa A 25 55 J 20C T 850 MPa E 710 MPa A 15 gt45 J 20C gt45 J -10C gt45 J -40C

T 850 MPa E 700 MPa A 25 50 J 20C FN 30-50

OBSERVACcedilOtildeES

FBTS

importado

importado

aporte teacutermico 02-15 kJmm entrepasses 100-150C importado

48

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

METAL DEPOSITADO

ELETRODO OK COMPOSICcedilAtildeO PROPRIEDADES OBSERVACcedilOtildeES

QUIacuteMICA MECAcircNICAS

C lt004 T 900 MPa Si 04 E 700 MPa aporte teacutermico

OK 6855 Mn 09 A 25 02-15 kJmm baacutesico Cr 255 90 J 20C entrepasses B25 10 4 LN B 20+ Ni 95 55 J -40C 100-150C

Mo 40 45 J -60C importado N 025 FN 30-50

OK 6860 aacutecido-rutiacutelico

C Si Mn Cr Ni Mo

010 080 080

2600 500 150

T 680 MPa E 620 MPa A 6 50 J 20C FN 60-80

importado

C 007 OK 6881 rutiacutelico E312-17

Si Mn Cr

070 140

2930

T 780-830 MPa A 22-24

Ni 945 C 004

OK 6884 rutiacutelico E312-17

Si Mn Cr

084 078

2820

T 700-750 MPa A 23-24

Ni 1030 C 006

OK 6885 baacutesico E312-15

Si Mn Cr

035 150

2900

T 760-800 MPa A 22-24

Ni 900

OK 6933 baacutesico-rutiacutelico E 20 25 6 L Cu R 23

C Si Mn Cr Ni Mo Cu

lt003 050 100

2050 2500

500 15

T 575 MPa E 400 MPa A 35 80 J 20C 45 J -140C FN 0

importado

49

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

METAL DEPOSITADO

ELETRODO OK OBSERVACcedilOtildeESCOMPOSICcedilAtildeO PROPRIEDADES QUIacuteMICA MECAcircNICAS

C lt004 Si 040 T 680 MPa Mn 280 E 460 MPa

OK 6963 A 40 Cr 2000 importadobaacutesico-rutiacutelico

80 J 20CNi 2500E 20 25 6 L Cu R 23

Mo 650 50 J -140C Cu 120 FN 0 N 015

OK 9226 baacutesico E NiCrFe-3 EL-NiCr15FeMn

C Si Mn Cr Ni Nb Fe

lt010 080 800

1500 7000

200 600

T 640 MPa E 410 MPa A 40 100 J 20C 80 J -196C FN 0

importado

OK 9245 baacutesico E NiCrMo-3

C Si Mn Cr Ni Mo Fe Nb

lt003 040 040

2100 6400

950 300 330

T 800 MPa E 480 MPa A 40 70 J 20C 50 J -196C

importado

FILARC BM310Mo-L baacutesico E310Mo-16 E 25 22 2 N L R 1 2

C Si Mn Cr Ni Mo Cu N

lt004 050 430

2500 2200

220 lt030

015

T 620 MPa E 440 MPa A 34 54 J 20C FN 0

arco curto entrepasses lt 150C importado

50

ELET

RODO

S ES

AB R

ECO

MEN

DADO

SAI

SICA

TEG

ORI

AW

Nr

BSAF

NOR

SSJI

SAW

SC

CrNi

Mo

OK

(UNS

)Fe

rriacuteti

co-m

arte

nsiacuteti

co13

Cr1

4000

403

403S

17Z6

C13

2301

SUS4

03E3

16L

lt00

813

613

013

Cr1

4006

410

410S

21Z1

2C13

2302

SUS4

10E3

16L

01

1361

30

Ferr

iacutetico

17Cr

140

1643

043

0S15

Z8C1

723

20SU

S430

E308

Llt0

08

1761

30

17Cr

145

21S4

4400

--

2326

-E3

08L

lt00

318

25

613

026

Cr1

4762

446

-Z1

0C24

2322

-E3

10lt0

20

2667

15

Aust

eno-

ferr

iacutetico

Dupl

ex1

4460

329

--

2324

--

lt01

026

61

567

50

675

323

Cr4N

i + N

SA

F 23

041

4362

S323

04-

Z2CN

234

AZ

--

-lt0

03

234

N 0

1067

50

675

3UR

35N

Dup

lex

Dupl

ex1

4417

S315

00-

--

--

lt00

318

53

675

0 67

53

22Cr

5Ni3

Mo

+ N

Z2CN

D22

5SA

F 22

05 U

R 45

N1

4462

S318

03-

2377

--

lt00

322

53

N 0

1567

50

675

3AZ

Dupl

ex25

Cr7N

i3M

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N-

S312

60-

--

--

257

3N

014

685

3 68

55

DP3

Dupl

ex25

Cr7N

i3M

o +

NZ2

CND2

57

144

60S3

1200

--

--

257

3N

018

685

3 68

55

UR 4

7N D

uple

xAZ

25Cr

6Ni3

Mo+

Cu+N

Z2CN

DU25

7

Cu 2

0

144

60S3

2550

--

--

256

368

53

685

5UR

52N

Dup

lex

AZN

020

25Cr

6Ni3

Mo+

Cu+W

Cu 0

7+N

-S3

2760

--

--

-25

63

W0

768

53

685

5Ze

ron

100

Dupl

exN

025

Supe

r-dup

lex

-S3

2750

-

--

--

lt00

3 25

7

4 N

02

685

3

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

51

ELET

RODO

S ES

AB R

ECO

MEN

DADO

SAI

SICA

TEG

ORI

AW

Nr

BSAF

NOR

SSJI

SAW

SC

CrNi

Mo

OK

(UNS

)Au

sten

iacutetico

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8Ni

169

0030

230

2S25

Z10C

N18

0923

31SU

S302

E308

Llt0

12

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613

018

Cr8N

i1

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304

304S

21Z6

CN18

09

2332

SUS3

04E3

08L

lt00

718

1061

30

18Cr

8Ni

143

0130

430

4S15

Z6CN

180

923

33SU

S304

E308

Llt0

05

1810

613

018

Cr8N

i + T

i1

4541

321

321S

12Z6

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810

2337

SUS3

21E3

47lt0

08

1811

Ti 0

761

84

18Cr

8Ni +

Nb

145

5034

734

7S17

Z6CN

Nb18

10

2338

SUS3

47E3

47lt0

08

1811

Nb 0

761

84

18Cr

8Ni +

S1

4305

303

303S

21Z1

0CNF

180

923

46-

E312

lt01

218

9S

02

688

418

Cr8N

i1

4306

304L

304S

12Z2

CN18

10

2352

SUS3

04L

E308

Llt0

03

1810

613

018

Cr8N

i1

4311

304L

N30

4S62

Z2CN

181

0AZ

2371

-E3

08L

lt00

318

10N

015

613

018

Cr8N

i + N

-30

4N30

4S65

Z5CN

180

9AZ

--

E308

Llt0

08

189

N 0

1561

30

18Cr

8Ni

143

1030

130

1S21

Z12C

N17

07-

SUS3

01E3

08L

01

178

613

018

Cr8N

i + M

o1

4420

-34

5S16

-23

40-

E316

lt01

018

91

563

30

18Cr

8Ni +

Mo

144

3631

631

6S16

Z6CN

D17

1223

43SU

S316

E316

lt00

518

122

563

30

18Cr

8Ni +

Mo

144

0131

631

6S16

Z6CN

D17

1123

47SU

S316

E316

lt00

518

122

563

30

18Cr

8Ni

+ M

o1

4404

316L

316S

12Z2

CND1

712

2348

SUS3

16L

E316

Llt0

03

1812

25

633

018

Cr8N

i + M

o1

4435

316L

316S

12Z2

CND1

713

2353

SUS3

16L

E316

Llt0

03

1813

25

633

018

Cr8N

i + M

o +

Ti1

4571

316T

i32

0S17

Z6CN

D17

1223

50-

-lt0

08

1812

25

Ti 0

763

80

(63

30)

18Cr

8Ni +

Mo

+ N

144

2931

6LN

316S

62Z2

CN17

13

AZ23

75-

E316

Llt0

03

1812

25

N 0

1563

30

18Cr

5Ni7

Mn

143

7120

2-

--

--

lt01

518

5M

n 8

674

5 (6

130

)23

Cr12

Ni1

4828

309

-Z1

5CNS

201

2-

-E3

09L

lt02

023

1367

75

Resis

tent

e ao

cal

or25

Cr20

Ni1

4845

310S

310S

24Z1

2CN2

520

2361

SUS3

10S

E310

lt00

825

2067

15

Gra

u ur

eacuteia

FILA

RC25

Cr22

Ni +

Mo

+ N

144

66

310M

oLN

--

--

E310

Mo

lt00

3 25

22

2

N 0

12 BM

310M

o-L

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

52

ELET

RODO

S ES

AB R

ECO

MEN

DADO

SAI

SICA

TEG

ORI

AW

Nr

BSAF

NOR

SSJI

SAW

SC

CrNi

Mo

OK

(UNS

)Su

per-a

uste

niacutetic

o18

Cr16

Ni +

Mo

144

38S3

1703

--

--

E317

Llt0

03

1816

35

643

017

Cr14

Ni +

Mo

144

49-

--

--

-lt0

07

1714

45

646

320

Cr25

Ni +

Mo

+Cu

145

39N0

8904

-Z1

NCDU

252

0-

--

lt02

2025

45

696

3UR

B6

Cu 0

820

Cr18

Ni+M

o+Cu

+N-

S312

54-

--

--

lt00

220

186

292

45

N 0

227

Cr31

Ni+M

o+Cu

145

63N0

8028

--

--

ENiC

rMo-

3lt0

02

2731

35

Cu 1

292

45

Cr25

Ni25

+ M

o +

N-

--

--

--

lt00

225

255

N0

2 UR

SB8

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

53

Page 8: 02 Solda - Eletrodos Inoxidaveis

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Caacutelculo de ferrita ndash o diagrama de De Long

Os teores de ferrita e de martensita em accedilos inoxidaacuteveis e depoacutesitos de solda dependem de suas respectivas composiccedilotildees quiacutemicas O caacutelculo dos teores de ferrita e de martensita eacute feito num diagrama de constituiccedilatildeo chamado Schaeffler-De Long Ele foi originalmente consshytruiacutedo por Schaeffler para o caacutelculo de ferrita em accedilos inoxidaacuteveis lashyminados e forjados Foi revisado por De Long para adequaacute-lo ao caacutelshyculo do teor de ferrita em depoacutesitos de solda mas eacute usado tambeacutem para o caacutelculo do teor de ferrita em accedilos inoxidaacuteveis laminados e forshyjados Posteriormente comeccedilou tambeacutem a ser aplicado aos accedilos inoshyxidaacuteveis tratados termicamente De Long modificou o diagrama inclushyindo o nitrogecircnio no conceito do niacutequel equivalente

Esse diagrama natildeo eacute adequado para soldas tratadas termicamente nem para a zona termicamente afetada do metal de base

No diagrama de De Long (veja a Figura 1) o niacutequel equivalente no eishyxo vertical do diagrama consiste de elementos formadores de austenishyta O carbono e o nitrogecircnio recebem um multiplicador de 30 o que significa que eles atuam 30 vezes mais fortemente do que o niacutequel como formador de austenita enquanto que o manganecircs tem um mulshytiplicador de 05 O cromo equivalente no eixo horizontal do diagrama consiste de elementos formadores de ferrita

Definiccedilotildees

A porcentagem de ferrita representa a massa percentual dos microshyconstituintes ferro-magneacuteticos no metal de solda inoxidaacutevel austeniacutetishyco

O nuacutemero de ferrita (FN) eacute um valor padronizado para o teor de ferrita de um metal de solda inoxidaacutevel austeniacutetico em conformidade com a especificaccedilatildeo AWS A42

6

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Figura 1 - Diagrama de De Long - diagrama de constituiccedilatildeo modificado pashyra metais de solda de accedilo inoxidaacutevel

Efeitos das condiccedilotildees de soldagem no teor de ferrita

O modo como se deposita o metal de solda de accedilo inoxidaacutevel austeniacuteshytico pode alterar o teor de ferrita que eacute modificado por variaccedilotildees nas taxas de resfriamento do metal de solda no comprimento do arco e no grau de diluiccedilatildeo com o metal de base Variaccedilotildees do nitrogecircnio e do cromo podem influenciar significativamente o teor de ferrita Soldar com um arco longo faz aumentar a captura de nitrogecircnio do ar faz reduzir o teor de cromo e por sua vez tambeacutem o teor de ferrita A inshyfluecircncia do comprimento do arco ao se soldar com um eletrodo rutiacutelico AWS E316L de 25 mm de diacircmetro eacute ilustrada na Figura 2 O nitroshygecircnio eacute um formador de austenita eficaz apresentando-se com um multiplicador 30 no diagrama de De Long

7

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Figura 2 - Influecircncia da tensatildeo de soldagem e do comprimento do arco nos teores de nitrogecircnio e de ferrita do metal depositado de um eleshy

trodo inoxidaacutevel rutiacutelico 18Cr12Ni25Mo AWS E316L ˘25 mm

Influecircncia do teor de carbono na resistecircncia agrave corrosatildeo

Um baixo teor de carbono eacute importante para uma boa resistecircncia agrave corrosatildeo de um depoacutesito de solda inoxidaacutevel A maioria das especifishycaccedilotildees para os accedilos inoxidaacuteveis de melhor qualidade estabelece um teor de carbono maacuteximo de 0030 A maioria dos eletrodos OK de classificaccedilatildeo E308L E316L e E317L possui normalmente um teor de carbono um pouco mais baixo que esse limite ficando normalmente mais do que 001 abaixo do maacuteximo de 004 de carbono especifishycado para esses eletrodos A influecircncia do teor de carbono na resisshytecircncia agrave corrosatildeo de um metal de solda de classificaccedilatildeo E308L (18Cr10Ni) aparece na Figura 3

8

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Figura 3 - Influecircncia do teor de carbono na resistecircncia agrave corrosatildeo de um metal de solda E308L (18Cr10Ni)

Criteacuterio ataques corrosivos a profundidades inferiores a 002 mm apoacutes sensitizaccedilatildeo por recozimento seguida de imersatildeo em soluccedilatildeo de Strauss (10 CuSO4 em 10 H2SO4) em ebulishyccedilatildeo

Nota uma reduccedilatildeo do teor de carbono de 0039 para 0023 tem influecircncia consideraacutevel na resistecircncia agrave corrosatildeo enquanto a influecircncia da reduccedilatildeo de 0023 para 0016 eacute menos acenshytuada

9

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Armazenagem de eletrodos inoxidaacuteveis em embalagens abertas

Todos os tipos de eletrodos inoxidaacuteveis tecircm que ser cuidadosamente protegidos contra a umidade principalmente apoacutes a abertura do pacoshyte

Em climas uacutemidos os eletrodos devem ser preferencialmente retirashydos dos pacotes de plaacutestico e armazenados em uma estufa eleacutetrica

na faixa de temperatura 125-150C

As embalagens abertas contendo eletrodos secos podem ser estocashy

das em estufas eleacutetricas na faixa de temperatura 70-80C

Observe que as embalagens de plaacutestico natildeo devem ser aquecidas a uma temperatura acima de 100C visto que o plaacutestico derrete a uma

temperatura de aproximadamente 120C Nota

Eletrodos que absorveram umidade nunca devem ser colocados em uma es-tufa de manutenccedilatildeo jaacute que eletrodos uacutemidos podem liberar umidade para oushytros eletrodos jaacute secos na estufa

Ressecagem de eletrodos inoxidaacuteveis OK

A Tabela III mostra a faixa de temperatura efetiva e o periacuteodo de temshypo real recomendado para a ressecagem de eletrodos revestidos inoshyxidaacuteveis OK

10

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Tipo de eletrodo

Temperatura efetiva no pacote de eletrodos

(C)

Tempo real agrave tempeshyratura efetiva

(h)

Inoxidaacuteveis rutiacutelicos 275 plusmn 25 15 plusmn 05

Inoxidaacuteveis baacutesicos 225 plusmn 25 15 plusmn 05

Tabela III - Recomendaccedilotildees de ressecagem de eletrodos inoxidaacuteveis OK

Manutenccedilatildeo de eletrodos inoxidaacuteveis OK

A Tabela IV apresenta a faixa de temperatura efetiva na estufa de manutenccedilatildeo e na estufa portaacutetil (cochicho) recomendadas para os eshyletrodos revestidos inoxidaacuteveis OK

Temperatura efetiva na estufa de manutenccedilatildeo

(C)

Temperatura efetiva no cochicho

(C)

110 plusmn 10 100 plusmn 20

Tabela IV - Recomendaccedilotildees de manutenccedilatildeo de eletrodos inoxidaacuteveis OK

11

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Soldagem de accedilos inoxidaacuteveis com eletrodos revestidos OK

Requisitos para a fonte de energia

Os accedilos inoxidaacuteveis satildeo normalmente soldados com tensotildees mais baixas do que os accedilos carbono de mesma espessura A soldagem de accedilos inoxidaacuteveis eacute feita na maioria das vezes dentro da faixa de cor-rente 50-100 A A corrente mais elevada empregada em eletrodos de diacircmetro 5 mm eacute de cerca de 200 A e em eletrodos sinteacuteticos de 300 A ateacute 330 A Ao soldar passes de raiz em chanfros para soldagem unilateral e em peccedilas de accedilo inoxidaacutevel de espessuras variando entre 1 mm e 3 mm eacute necessaacuteria uma fonte de soldagem com ajuste precishyso entre 30 A e 125 A para que o soldador possa ter um bom desemshypenho na produccedilatildeo de soldas sem defeito

Corrente alternada (CA) ou corrente contiacutenua (CC)

A maioria das soldas em accedilos inoxidaacuteveis eacute executada com corrente contiacutenua (CC) provavelmente devido agrave possibilidade de um melhor ajuste de fontes de energia em CC Aleacutem do mais os eletrodos inoxishydaacuteveis de formulaccedilatildeo antiga apresentavam melhor desempenho e geshyravam menos respingos com CC do que com CA Atualmente a maioshyria dos eletrodos de accedilo inoxidaacutevel rutiacutelico permite o uso de CA Al-guns eletrodos mostram um desempenho um pouco melhor em CA como por exemplo o eletrodo sinteacutetico OK 6742 De um modo geral os eletrodos inoxidaacuteveis relacionados como soldaacuteveis a uma tensatildeo em vazio na faixa 50-60 V possuem desempenho muito bom em CA

12

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Faixas de corrente recomendadas para eletrodos inoxidaacuteveis OK

A Tabela V exibe a faixa de corrente de trabalho recomendada para os diversos tipos de eletrodos inoxidaacuteveis OK

Eletrodo Diacircmetro

(mm) Corrente

(A)

alma ligada

16 20 25 32 40 50

35 ndash 50 45 ndash 65 60 ndash 90

80 ndash 125 100 ndash 175 150 ndash 240

sinteacutetico 32 40 50

100 ndash 185 150 ndash 220 180 ndash 320

Tabela V - Recomendaccedilotildees de paracircmetros de soldagem para os eletrodos inoxidaacuteveis OK

13

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Preparaccedilatildeo de biseacuteis

Os accedilos inoxidaacuteveis satildeo geralmente soldados com a mesma preparashyccedilatildeo de biseacuteis normalmente realizada para os accedilos de baixo carbono

O acircngulo normal do bisel eacute de 30 e o acircngulo do chanfro eacute de 60 A diferenccedila na preparaccedilatildeo estaacute em que chanfros em duplo V satildeo emshypregados jaacute a partir de peccedilas com espessura 12 mm para minimizar o volume de solda e o rechupe enquanto que em accedilos de baixo car-bono chanfros em duplo V natildeo satildeo normalmente empregados em espessuras menores que 15-20 mm

Veja as figuras seguintes com as recomendaccedilotildees de preparaccedilatildeo de chanfros para a soldagem de accedilos inoxidaacuteveis com eletrodos OK

AbEsp

Chanfros recomendados raiz Soldagem(mm)

(mm)

chanfro 1-3 0-2 unilateral

reto

chanfro ambos os2-3 0-2

reto lados

chanfro para reshy dois ou trecircs

1-3 6-10 vestimenshy passes to interno

um ou amshychanfro

3-12 1-3 bos os la-em V

dos

14

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

AbEsp

Chanfros recomendados raiz Soldagem(mm)

(mm)

um ou amshychanfro

12-20 2-25 bos os la-em U

dos

chanfro um ou am-

em U nashygt 12 0-25 bos os lashy

riz biselashydos

do

um ou amshychanfro

3-15 2-25 bos os la-em V

dos

chanfro um ou am-em V asshy 8-25 2-25 bos os lashysimeacutetrico dos

chanfro um ou am-em U asshy gt 12 2-25 bos os lashysimeacutetrico dos

15

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

AbEsp

Chanfros recomendados raiz Soldagem(mm)

(mm)

chanfro em U asshy um ou amshysimeacutetrico gt 12 1-2 bos os lashynariz bise- dos lado

um ou amshychanfro

4-12 1-2 bos os la-em meio V

dos

um ou amshychanfro

gt 12 2-25 bos os la-em J

dos

chanfro em X ou ambos os

12-30 2-3 duplo V lados simeacutetrico

chanfro em duplo ambos os

15-25 2-3 V assimeacuteshy lados trico

16

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

AbEsp

Chanfros recomendados raiz Soldagem(mm)

(mm)

chanfro ambos os

em duplo gt 30 2-3 lados

U

chanfro ambos os

em K asshy 13-30 2-25 lados

simeacutetrico

chanfro ambos os

em duplo gt 30 2-3 lados

J

Tabela VI - Exemplos de chanfros recomendados

17

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Soldagem de accedilos inoxidaacuteveis ndash regras gerais e recomendaccedilotildees

A soldagem de passes de raiz e de enchimento em juntas de topo com chanfro em accedilos inoxidaacuteveis eacute realizada da mesma forma que a soldagem de accedilos de baixo carbono poreacutem com algumas exceccedilotildees significativas o aporte teacutermico deve ser o mais baixo possiacutevel principalmente

ao soldar accedilos inoxidaacuteveis que natildeo apresentem teores de carbo-no extra-baixos

um baixo aporte teacutermico minimiza o risco de baixa resistecircncia agrave corrosatildeo na zona termicamente afetada e tambeacutem a distorccedilatildeo causada pelas tensotildees de contraccedilatildeo Um aporte teacutermico excessishyvo causaraacute uma distorccedilatildeo maior no accedilo inoxidaacutevel do que no accedilo de baixo carbono

soldar accedilos inoxidaacuteveis de grande espessura com eletrodos sinshyteacuteticos eacute beneacutefico para a resistecircncia agrave corrosatildeo porque tais eleshytrodos fornecem um aporte teacutermico menor ao metal de base do que eletrodos com alma ligada Aleacutem do mais pelo fato de me-nos passes serem necessaacuterios para preencher chanfros com os eletrodos sinteacuteticos as distorccedilotildees de contraccedilatildeo satildeo menores do que ao soldar com eletrodos de alma ligada

grandes poccedilas de fusatildeo devem que ser evitadas jaacute que elas fashycilmente levam agrave formaccedilatildeo de trincas de solidificaccedilatildeo no metal de solda

o esmerilhamento durante a contra-solda deve ser realizado com muito cuidado porque um pequeno superaquecimento da superfiacuteshycie pode facilmente causar trincas de esmerilhamento

as superfiacutecies goivadas devem ser esmerilhadas para livrar o meshytal da borra resultante da goivagem que pode causar baixa quashylidade da solda

18

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Revestimento com accedilo inoxidaacutevel ndash preparaccedilatildeo de biseacuteis

Como o revestimento com accedilo inoxidaacutevel consiste na soldagem de accedilos dissimilares e cada um desses materiais deve ser soldado com um eletrodo similar satildeo normalmente necessaacuterios chanfros com geshyometria especial O accedilo empregado como substrato eacute normalmente soldado primeiro e o projeto da junta deve garantir que nenhum passhyse de solda de accedilo carbono penetre no revestimento A soldagem do substrato pode ser executada de forma unilateral ou por ambos os la-dos dependendo das condiccedilotildees Juntas do substrato com acesso por ambos os lados devem preferencialmente ser em duplo U assimeacutetrico ou duplo V assimeacutetrico com a parte menor do chanfro localizada no lado revestido para limitar a largura da solda inoxidaacutevel Veja a seguir uma tabela com algumas figuras contendo exemplos de chanfros coshymumente usados e tambeacutem algumas sequumlecircncias de soldagem

AbEsp Solda-

Chanfros recomendados raiz(mm) gem

(mm)

chanfro em V

veja a noshy10-16 0-2

ta abaixo

O nariz deve ser espesso o suficiente para evitar a fusatildeo do revestimento inoxidaacutevel com os eletrodos de accedilo carbono ou de accedilo baixa liga Devem ser empregados eleshy

trodos de baixo hidrogecircnio (H2O total pound030) no lado menos ligado

19

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

AbEsp Solda-

Chanfros recomendados raiz(mm) gem

(mm)

veja as notas ashybaixo

lado revestido preparado para a soldagem esmerilhar na contra-solda o suficiente para abrir espaccedilo para duas camadas de accedilo inoxidaacutevel

o passe de selagem deve ser aplicado com um eletrodo 2312 ou 23122 (OK 6775 ou OK 6774) o revestimento deve ser soldado com um eletrodo de accedilo inoxidaacutevel similar

chanfro em V

veja ascom o

10-16 0-2 notas ashyoutro

cimalado usinado

veja as notas ashy

chanfro cima e a

em U nota abaishyxo

lado revestido preparado para soldagem por goivagem esmerilhamento ou fresamenshyto

20

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

AbEsp Solda-

Chanfros recomendados raiz(mm) gem

(mm)

Chanfro assimeacuteshytrico em dushyplo V

20-40 2-3 veja a noshyta abaixo

recomendado o primeiro passe de cada lado com eletrodo revestido pode ser emshypregado o arco submerso para a maior parte da contra-solda o lado do revestimento pode ser acabado em primeiro lugar se o revestimento for de um accedilo do tipo ELC 304L ou 316L

chanfro assimeacuteshy

veja a noshytrico Dagger 35 0-3

ta acimaem dushyplo U

veja aschanfro

10-16 notas a-em V

baixo

juntas confeccionadas completamente do lado do accedilo carbono

o accedilo do revestimento eacute soldado com um eletrodo similar o metal de base deve ser soldado preferencialmente com os eletrodos OK 6773 OK 6774 ou OK 6775 eacute reshycomendado soldar com cordotildees filetados para minimizar a diluiccedilatildeo do metal de base

21

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

AbEsp Solda-

Chanfros recomendados raiz(mm) gem

(mm)

chanfro em V veja as em acircnshy gt 15 notas ashygulo cima duplo

Tabela VII - Exemplos de preparaccedilatildeo de biseacuteis em accedilos revestidos

22

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Soldando accedilos inoxidaacuteveis a outros tipos de accedilos

Todos os accedilos inoxidaacuteveis podem ser soldados a outros tipos de accedilos de boa soldabilidade empregando-se eletrodos inoxidaacuteveis de alta liga como o OK 6715 e OK 6716 (25Cr20Ni) OK 6761 OK 6773 e OK 6775 (23Cr12Ni) OK 6774 (23Cr12Ni2Mo) OK 6881 e OK 6884 (29Cr9Ni) e eletrodos similares de maiores teores de eleshymentos de liga do que os tipos E304 18Cr8Ni ou 19Cr9Ni

Dois procedimentos diferentes satildeo empregados a teacutecnica de almofadamento ou amanteigamento (buttering) a soldagem completa com eletrodos de alta liga

A teacutecnica de almofadamento eacute um meacutetodo que emprega os eletrodos de menor custo poreacutem atualmente a maioria das juntas dissimilares entre accedilos inoxidaacuteveis e outros accedilos eacute soldada com eletrodos inoxishydaacuteveis de alta liga Cordotildees de solda filetados satildeo recomendados pashyra minimizar a diluiccedilatildeo do metal de base no metal de solda principal-mente onde o depoacutesito eacute feito na transiccedilatildeo com o accedilo de menor teor de liga

Soldas entre um accedilo inoxidaacutevel e um accedilo ao cromo-molibdecircnio

resistente agrave fluecircncia para trabalho acima de 200C devem ser prefeshyrencialmente realizadas com um eletrodo agrave base de niacutequel como por exemplo o OK 9226 para evitar a migraccedilatildeo de carbono do accedilo resisshytente agrave fluecircncia para o material austeniacutetico porque esse processo no accedilo Cr-Mo diminui sua resistecircncia agrave fluecircncia O uso de eletrodo agrave bashyse de niacutequel tambeacutem minimiza os problemas da dilataccedilatildeo teacutermica de materiais dissimilares

23

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Procedimentos de soldagem de accedilos inoxidaacuteveis com accedilos de baixa liga revestidos com accedilo inoxidaacutevel

A teacutecnica do almofadamento

Soldagem de accedilos inoxidaacuteveis com accedilos de baixa liga revestidos com accedilo inoshyxidaacutevel

soldar com cordotildees filetados e preferencialmente com eletrodos inoxidaacuteveis de alta liga como segunda opccedilatildeo utilizar eletrodos inoxidaacuteveis austeniacuteticos

1 OK 6773 OK 6774 OK 6775

2 OK 6715 OK 6716 OK 6745 OK 6884

3 OK 6330

24

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Soldagem de accedilos inoxidaacuteveis com accedilos resistentes agrave fluecircncia

soldar com cordotildees filetados com eletrodos inoxidaacuteveis de alta liga preferencialmente agrave base de niacutequel como segunda opccedilatildeo utilizar eletrodos de accedilo inoxidaacutevel

1 OK 9226

2 OK 6773 OK 6774 OK 6775

3 OK 6330

Nota Nunca use eletrodos de baixa liga ou de accedilo de baixo carbono para as trecircs junshytas acima A soldagem pode ser feita agrave temperatura ambiente Nenhum preacuteshyaquecimento eacute necessaacuterio ao soldar o accedilo resistente agrave fluecircncia com os eletrodos lisshytados acima

Tabela VIII - Procedimentos de soldagem de accedilo inoxidaacutevel com accedilos de baishyxa liga revestidos com accedilo inoxidaacutevel

25

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Regras e procedimentos para a soldagem de accedilos com revestimento inoxidaacutevel

O accedilo do substrato deve ser soldado de preferecircncia com eletroshydos de baixo hidrogecircnio bem secos com um teor total de aacutegua no revestimento sem exceder 030 Isto eacute muito importante para os passes proacuteximos ao revestimento Se o teor de aacutegua for maior talvez seja necessaacuterio um preacute-aquecimento e um aumento na temperatura entre passes em cerca de 100C para evitar trincas induzidas pelo hidrogecircnio na zona mais diluiacuteda do primeiro passe com o eletrodo inoxidaacutevel

O revestimento de accedilo inoxidaacutevel natildeo pode ser fundido com eleshytrodos de accedilo de baixa liga ou de baixo carbono

Se a preparaccedilatildeo do chanfro do lado revestido for realizada por goivagem com eletrodo de carvatildeo as superfiacutecies do chanfro deshyvem ser esmerilhadas para remover a borra que pode prejudicar a qualidade da solda

O passe de transiccedilatildeo no lado revestido deve ser soldado de preshyferecircncia com um eletrodo 23Cr12Ni ou 23Cr12Ni2Mo como o OK 6775 ou OK 6774

O revestimento deve ser soldado com eletrodos similares ao meshytal de base Use eletrodos de diacircmetro 25 mm ou 32 mm e aplishyque a teacutecnica de cordotildees filetados dirigindo o arco eleacutetrico para o cordatildeo anteriormente depositado e onde for possiacutevel minimize a diluiccedilatildeo da solda mantendo o arco na poccedila de fusatildeo agrave medida que se avanccedila com a solda

Atenccedilatildeo agraves observaccedilotildees localizadas no item Revestimento com accedilo inoxidaacutevel ndash preparaccedilatildeo de biseacuteis na paacutegina 19 sobre a preparaccedilatildeo recomendada para os biseacuteis

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Procedimentos de soldagem de accedilos com revestimento inoxidaacutevel a accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos

AbEsp Soldashy

raiz(mm) gem

(mm)

veja as ateacute

0-3 notas ashy10

baixo

o almofadamento claacutessico entre uma chapa revestida e uma chapa de accedilo inoxidaacutevel

o bisel da chapa revestida eacute almofadado com os eletrodos OK 6773 OK 6774 OK 6775 OK 6715 OU OK 6716

chanfro em V

veja as todas 0-3 notas ashy

baixo

a junta de topo mais empregada entre uma chapa revestida e uma chapa de accedilo inoshyxidaacutevel para todos os tipos de chanfro

a junta eacute soldada com cordotildees filetados empregando os eletrodos OK 6773 OK 6774 ou OK 6775

todos os tipos de chanfro

Tabela IX - Procedimentos de soldagem de accedilos com revestimento inoxidaacuteshyvel a accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos

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Tratamentos poacutes-soldagem de accedilos inoxidaacuteveis

A superfiacutecie da chapa adjacente agrave solda normalmente se oxida em uma largura de aproximadamente 5 mm Por sua vez o oacutexido reduz a resistecircncia agrave corrosatildeo do material Este fato natildeo traz grandes prejuiacuteshyzos para seu uso em ambientes agressivos onde a corrosatildeo paacutera apoacutes uma fina camada superficial ser atacada

O poacutes-tratamento eacute necessaacuterio quando a resistecircncia agrave corrosatildeo nas aacutereas adjacentes agrave junta tem que ser a maacutexima possiacutevel Este tratashymento pode ser de limpeza mecacircnica ou quiacutemica ou uma combinaccedilatildeo de ambas Veja a seguir um resumo dos procedimentos mais simples de poacutes-tratamento de soldas inoxidaacuteveis

Limpeza mecacircnica

A limpeza mecacircnica pode ser realizada atraveacutes de escovas de cerdas de accedilo inoxidaacutevel esmerilhamento jato de granalha

A limpeza com escovas de cerdas de accedilo inoxidaacutevel remove escoacuterias coloraccedilatildeo teacutermica e peliacutecula de oacutexido mas natildeo o material pobre em cromo sob a peliacutecula de oacutexido

As escovas devem ser feitas de cerdas de accedilo inoxidaacutevel e natildeo poshydem ser usadas em materiais que natildeo sejam accedilo inoxidaacutevel para evishytar contaminaccedilotildees Mesmo com essas precauccedilotildees a resistecircncia agrave corrosatildeo natildeo seraacute tatildeo boa quanto num material decapado por aacutecido

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Esmerilhamento

Remove facilmente o oacutexido e a fina camada pobre em cromo Um esmerilhamento mais pesado produz sulcos longitudinais resultando numa menor resistecircncia agrave corrosatildeo Um esmerilhamento mais suave aumenta a resistecircncia agrave corrosatildeo Para maximizar a resistecircncia agrave corshyrosatildeo a superfiacutecie esmerilhada de forma suave deve ser polida ou lavada com aacutecido niacutetrico a 15-20

Limpeza com jato de granalha

Eacute um meacutetodo de limpeza eficaz e deve ser feito com granalha de accedilo inoxidaacutevel com resistecircncia agrave corrosatildeo igual agrave do metal a ser limpo O jateamento com granalha pode encruar a superfiacutecie o suficiente para reduzir a ductilidade e deve ser realizado com cuidado

Limpeza quiacutemica

Quando eacute necessaacuterio maximizar a resistecircncia agrave corrosatildeo a aacuterea esshycovada deve ser lavada com aacutecido niacutetrico a 15-20 seguida de lava-gem com aacutegua A lavagem por aacutecido niacutetrico remove a contaminaccedilatildeo apassiva a superfiacutecie e aumenta a resistecircncia agrave corrosatildeo

Limpeza mecacircnica ou preacute-limpeza

Possibilita o uso de soluccedilotildees de decapagem mais suaves minimizanshydo os riscos de seguranccedila e problemas de poluiccedilatildeo ambiental A limshypeza mecacircnica eacute portanto frequumlentemente usada como uma prepashyraccedilatildeo para a decapagem aacutecida e pode reduzir o custo total de limpeshyza diminuindo o tempo de decapagem e possibilitando medidas de seguranccedila menos rigorosas

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Accedilos inoxidaacuteveis resistentes ao calor

Caracteriacutesticas dos accedilos inoxidaacuteveis

Para tornar o ferro inoxidaacutevel ele eacute ligado ao cromo com um teor miacuteshynimo de 12 A maioria dos accedilos inoxidaacuteveis conteacutem de 16 a 20 de cromo Uns poucos graus especiais contecircm ateacute cerca de 35 de cromo poreacutem teores de cromo acima de 30 satildeo incomuns

Quanto maior o teor de cromo maior a resistecircncia agrave corrosatildeo O croshymo tambeacutem aumenta a resistecircncia ao calor principalmente a resisshytecircncia agrave formaccedilatildeo de carepa Um alto teor de cromo resulta numa alta temperatura de formaccedilatildeo de carepa

O accedilo inoxidaacutevel mais usado conteacutem 17-20 de cromo e 9-14 de niacutequel O niacutequel aumenta a conformabilidade a soldabilidade e a reshysistecircncia agrave corrosatildeo Quando o teor de niacutequel alcanccedila ou ultrapassa a metade do teor de cromo o accedilo torna-se austeniacutetico e natildeoshymagneacutetico

Designaccedilatildeo

A designaccedilatildeo dos teores de cromo de niacutequel e de molibdecircnio eacute geshyralmente feita com um ponto ou uma barra entre os diacutegitos percentushyais Exemplo 19123 significa que um accedilo ou material de cordatildeo conshyteacutem 19 de cromo 12 de niacutequel e 3 de molibdecircnio

Agrupamento dos accedilos inoxidaacuteveis

Os accedilos inoxidaacuteveis podem ser agrupados com relaccedilatildeo agrave composiccedilatildeo

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microestrutura

Nesse informativo os accedilos estatildeo agrupados e especificados apoacutes a composiccedilatildeo quiacutemica com referecircncia agrave microestrutura de cada tipo de liga (de accedilo) Para cada tipo de accedilo informaccedilotildees sobre sua soldabilishydade e recomendaccedilotildees de soldagem satildeo fornecidas Para os tipos mais comuns informaccedilotildees raacutepidas tambeacutem satildeo fornecidas sobre a influecircncia dos elementos na resistecircncia agrave corrosatildeo e nas propriedashydes mecacircnicas

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Accedilos inoxidaacuteveis ao cromo

Os accedilos inoxidaacuteveis ao cromo satildeo ferro-magneacuteticos

Sua microestrutura pode ser martensiacutetica ferriacutetica ou ferriacutetico-martensiacutetica

Accedilos inoxidaacuteveis martensiacuteticos ao cromo

Esses accedilos contecircm de 12 a 20 de cromo e 015 de carbono Eles satildeo fortemente temperaacuteveis

Exemplos Cr = 12 - 14 C = 018 - 025

Cr = 17 Ni = 2 C = 017 - 025

Accedilos inoxidaacuteveis ao cromo com teor de carbono maior do que 025

natildeo devem ser soldados

Accedilos inoxidaacuteveis ferriacuteticos ao cromo

Esses accedilos natildeo satildeo temperaacuteveis Eles contecircm normalmente

13-14 de cromo e pound 008 de carbono ou

16-18 de cromo e pound 010 de carbono ou

24-28 de cromo e pound 025 de carbono

Accedilos com 17-18 de cromo 2-25 de molibdecircnio 02-08 de titacircshynio e 0025 de carbono e um teor muito baixo de elementos interstishyciais como o carbono e o nitrogecircnio (ELI = extra-low interstitials) poshydem ser mais bem agrupados no item seguinte

Accedilos inoxidaacuteveis ferriacuteticos natildeo satildeo sensiacuteveis agrave corrosatildeo sob tensatildeo

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Accedilos inoxidaacuteveis ferriacutetico-martensiacuteticos ao cromo

Esses accedilos contecircm 12-14 de cromo e de 009-015 de carbono Em algumas especificaccedilotildees esses accedilos satildeo classificados como marshytensiacuteticos

Soldabilidade

Os accedilos inoxidaacuteveis ao cromo possuem soldabilidade limitada e reshyquerem maior atenccedilatildeo e cuidado com seu comportamento quando se busca uma junta de qualidade satisfatoacuteria

A temperabilidade dos accedilos com cromo na faixa 12-14 aumenta rashypidamente na mesma razatildeo que o teor de carbono Um aumento no carbono de 001 na faixa 005-015 aumenta a dureza do accedilo em ateacute 10-12 HB

Soldagem de accedilos inoxidaacuteveis martensiacuteticos ao cromo

Para se soldar com sucesso accedilos inoxidaacuteveis martensiacuteticos com eleshytrodos cujo metal depositado seja correspondente ao metal de base

(OK 6815) eacute necessaacuterio um preacute-aquecimento de 250C a 350C que deve ser mantido durante a soldagem A regiatildeo de soldagem deve soshy

frer aliacutevio de tensotildees entre 650-850C imediatamente apoacutes a soldashy

gem Atenccedilatildeo Se a junta soldada for resfriada abaixo de 150C anshytes de ser colocada no forno haacute grande risco de se formarem trincas na solda

Por isso os accedilos inoxidaacuteveis martensiacuteticos satildeo geralmente soldados com eletrodos austeniacuteticos 19Cr12Ni3Mo do tipo AWS E316 como o OK 6330

Ao escolher um eletrodo desse tipo elimina-se a necessidade de aliacuteshyvio de tensotildees imediatamente apoacutes a soldagem Em alguns casos a necessidade de aliacutevio de tensotildees eacute completamente eliminada quando

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

satildeo empregados eletrodos do tipo 19Cr12Ni3Mo

Soldagem de accedilos inoxidaacuteveis ferriacutetico-martensiacuteticos ao cromo

Esses accedilos devem ser preferencialmente soldados com os mesmos tipos de eletrodos e com as mesmas temperaturas de preacuteshyaquecimento e poacutes-aquecimento utilizadas nos accedilos inoxidaacuteveis marshytensiacuteticos

Soldagem de accedilos inoxidaacuteveis ferriacuteticos ao cromo

Os accedilos inoxidaacuteveis ferriacuteticos tornam-se fraacutegeis na regiatildeo superaqueshycida da zona termicamente afetada adjacente agrave solda Por esta razatildeo os accedilos inoxidaacuteveis ferriacuteticos satildeo normalmente soldados com eletroshydos austeniacuteticos tipo 19Cr9Ni (E308) ou 19Cr12Ni3Mo (E316) OK 6130 e OK 6330 respectivamente Um preacute-aquecimento de

150-200C pode ser necessaacuterio para minimizar a ocorrecircncia de fissushyraccedilotildees principalmente ao soldar com eletrodos inoxidaacuteveis ferriacuteticos

Uma exceccedilatildeo ocorre quando a solda se expotildee ao gaacutes sulfiacutedrico (H2S) a uma temperatura alta Em tais casos o metal de solda natildeo deve conter niacutequel Entretanto o eletrodo OK 6860 que deposita um metal de solda contendo cerca de 26 de cromo 5 de niacutequel e 1 de molibdecircnio eacute muito bom tambeacutem em atmosferas sulfurosas a alta temperatura

O accedilo inoxidaacutevel ferriacutetico ELI padratildeo americano ASTM A268 (similar ao padratildeo sueco SS 2326) que conteacutem 19 de cromo e 2 de moshylibdecircnio resiste muito bem agrave corrosatildeo sob tensatildeo enquanto o accedilo inoxidaacutevel austeniacutetico possui uma resistecircncia muito limitada Esses accedilos inoxidaacuteveis ferriacuteticos apresentam tambeacutem uma boa resistecircncia agrave corrosatildeo localizada em soluccedilotildees salinas e satildeo pelo menos tatildeo bons

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quanto os accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos mais usados nos aacutecidos coshymuns ELI significa Extra Low Interstitials o que na verdade significa que os teores de carbono e de nitrogecircnio satildeo extremamente baixos Os accedilos ELI ferriacuteticos satildeo preferencialmente soldados com eletrodos 23Cr12Ni2Mo de baixiacutessimo carbono (E309MoL) OK 6774 ou equishyvalente

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Accedilos inoxidaacuteveis ao cromo-niacutequel

A maioria dos accedilos inoxidaacuteveis ao cromo-niacutequel eacute austeniacutetica mas tambeacutem austeno-ferriacuteticos (duplex) como 25Cr5Ni e 25Cr5Ni15Mo e austeno-martensiacuteticos contendo 13-16 de cromo e 5-6 de niacutequel Os accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos podem ser totalmente austeniacuteticos ou conter uma pequena porcentagem de ferrita

O niacutequel aumenta a ductilidade e no caso dos tipos de ligas mais alshytas tambeacutem a resistecircncia agrave corrosatildeo Os accedilos inoxidaacuteveis austeniacutetishycos que contecircm 25 de niacutequel possuem uma boa resistecircncia agrave corroshysatildeo sob tensatildeo Os accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos natildeo satildeo magneacuteticos nem temperaacuteveis termicamente Desta forma as zonas termicamente afetadas desses accedilos natildeo endurecem

A resistecircncia agrave corrosatildeo dos accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos natildeo deshypende soacute dos teores de cromo e niacutequel mas tambeacutem fortemente do teor de carbono A maacutexima resistecircncia agrave corrosatildeo eacute alcanccedilada quanshydo o teor de carbono natildeo ultrapassa cerca de 002 Na maioria dos padrotildees de accedilo inoxidaacutevel ELC (extra-low carbon) mdash accedilos de baixiacutesshysimo carbono mdash o teor de carbono fica limitado ao maacuteximo de 0030 Se o teor de carbono natildeo for baixo o suficiente precipitamshyse carbonetos contendo 60-70 de cromo na zona termicamente afeshytada de uma solda onde o material foi aquecido a temperaturas na

faixa 450-900C A temperatura mais criacutetica fica na faixa 500-800C (ateacute aproximadamente 5 mm da linha de fusatildeo) Por causa desta forshymaccedilatildeo de carbonetos de cromo ocorre uma diminuiccedilatildeo local de croshymo o que reduz enormemente a resistecircncia agrave corrosatildeo das aacutereas sushyjeitas ao ambiente corrosivo O limite de 005 de carbono evita sob quase todas as condiccedilotildees de soldagem que a zona termicamente ashyfetada fique sensitizada principalmente em seccedilotildees de menor espesshysura Para soldas que devem sofrer aliacutevio de tensotildees eacute necessaacuterio

empregar accedilos de baixiacutessimo carbono (grau ELC C pound 0030)

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Estabilizaccedilatildeo do carbono

A precipitaccedilatildeo de carbonetos de cromo na zona termicamente afetada pode ser evitada combinando-se preferencialmente o carbono com o nioacutebio (AISI 347) ou com o titacircnio (AISI 321) Os accedilos inoxidaacuteveis esshytabilizados ao nioacutebio e ao titacircnio satildeo contudo ligeiramente inferiores aos accedilos inoxidaacuteveis grau ELC com relaccedilatildeo agrave garantia contra fissurashyccedilatildeo durante a soldagem e apoacutes exposiccedilatildeo a certos meios corrosivos

Influecircncia do nitrogecircnio

Accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos ao nitrogecircnio apresentam cerca de 70 Nmm2 a mais de escoamento e 100 Nmm2 a mais de resistecircncia agrave traccedilatildeo quando comparados agraves composiccedilotildees quiacutemicas corresponshydentes mais proacuteximas sem nitrogecircnio Os accedilos inoxidaacuteveis ao nitroshygecircnio tecircm soldabilidade similar aos accedilos sem adiccedilatildeo de nitrogecircnio e satildeo como estes soldados com eletrodos correspondentes ao materishyal base OK 6130 OK 6330 OK 6430 ou OK 6463

Adiccedilotildees de molibdecircnio

Accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos ao molibdecircnio tecircm uma resistecircncia agrave corrosatildeo maior a certos aacutecidos do que os accedilos inoxidaacuteveis corresshypondentes mais proacuteximos sem molibdecircnio Como regra geral quanto maior o teor de molibdecircnio melhor seraacute a resistecircncia ao ataque dos aacutecidos exceto quando da exposiccedilatildeo aos meios corrosivos fortemente oxidantes como o aacutecido niacutetrico a quente

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Accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos (sem ferrita) ao cromoshyniacutequel-molibdecircnio-cobre

Um accedilo inoxidaacutevel austeniacutetico muito interessante eacute o accedilo ELC 20Cr25Ni45Mo17Cu (ASTM B-625) SS 2562 UHB 904L Sandshyvik 2RK65 usado em grande escala quando os accedilos AISI 316L e 317L satildeo insuficientes principalmente em induacutestrias que produzem aacutecido aceacutetico aacutecido sulfuacuterico aacutecido tartaacuterico e cloreto de vinil cujo eletrodo correspondente eacute o OK 6933

Recomendaccedilotildees para a soldagem de accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos

Os accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos satildeo faacuteceis de soldar com todos os meacutetodos de soldagem comuns contanto que as regras abaixo sejam seguidas evite grandes poccedilas de fusatildeo principalmente quando estiver solshy

dando accedilo totalmente austeniacutetico visto que tais poccedilas podem fashycilmente causar trincas de solidificaccedilatildeo na solda

Restrinja o aporte teacutermico ao material base em parte para minishymizar o rechupe e a distorccedilatildeo e tambeacutem para minimizar a redushyccedilatildeo da resistecircncia agrave corrosatildeo por sensitizaccedilatildeo Isto eacute especial-mente importante quando o teor de carbono do accedilo for maior do que 003

Accedilos inoxidaacuteveis austeno-ferriacuteticos (duplex)

Os accedilos inoxidaacuteveis duplex tornaram-se uma importante alternativa aos accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos As propriedades que mais despershytam o interesse satildeo a combinaccedilatildeo de alta resistecircncia mecacircnica boa resistecircncia agrave corrosatildeo e um niacutevel razoaacutevel de preccedilo O nuacutemero de ashy

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

plicaccedilotildees para accedilos inoxidaacuteveis duplex continua crescendo Eles esshytatildeo sendo usados em aplicaccedilotildees offshore e pelas induacutestrias naval e petroquiacutemica por exemplo

Eles satildeo conhecidos como accedilos inoxidaacuteveis austeno-ferriacuteticos (daiacute o nome duplex de duas fases) Tipicamente os accedilos inoxidaacuteveis dushyplex possuem uma microestrutura consistindo de aproximadamente 50 de ferrita e 50 de austenita Em termos simplificados a ferrita eacute a fase responsaacutevel pela alta resistecircncia mecacircnica a austenita pela boa tenacidade e as duas fases combinadas datildeo aos accedilos inoxidaacuteshyveis duplex sua atraente resistecircncia agrave corrosatildeo

Os elementos mais importantes dos accedilos inoxidaacuteveis duplex satildeo o cromo o niacutequel o molibdecircnio e o nitrogecircnio O tipo original AISI 329 (padratildeo sueco SS 2324) conteacutem no maacuteximo 010 de carbono 24-27 de cromo 45-6 de niacutequel e 13-18 de molibdecircnio O accedilo duplex 25Cr5Ni12Mo comparado ao accedilo inoxidaacutevel austeniacutetico tem uma resistecircncia melhor aos ataques sulfuacutericos a altas temperaturas e uma boa resistecircncia agrave fissuraccedilatildeo por corrosatildeo sob tensatildeo (SCC = sshytress corrosion cracking)

Atualmente existe uma gama de diferentes versotildees de accedilos inoxidaacuteshyveis duplex disponiacuteveis no mercado O tipo mais comum no presente eacute o 22Cr5Ni3Mo015N (WNr 14462 UNS S31803) que eacute empregashydo em uma larga faixa de aplicaccedilotildees O eletrodo OK 6750 foi especishyalmente desenvolvido para a soldagem desses accedilos

Foram tambeacutem introduzidos no mercado accedilos dessa categoria com maiores teores de elementos de liga intitulados accedilos inoxidaacuteveis sushyper-duplex O accedilo inoxidaacutevel super-duplex grau 25Cr7Ni4Mo025N (UNS S32750) eacute um exemplo dessa categoria Esses accedilos satildeo deshysenvolvidos para aplicaccedilotildees onde eacute necessaacuteria uma ainda maior reshysistecircncia agrave corrosatildeo ou maior resistecircncia mecacircnica

O accedilo inoxidaacutevel duplex eacute magneacutetico (o teor de niacutequel eacute apenas frac14 do teor de cromo) e natildeo temperaacutevel Natildeo haacute assim nenhuma regiatildeo enshydurecida adjacente agrave solda Um pouco de fragilizaccedilatildeo ocorre na zona

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

termicamente afetada aleacutem de uma reduccedilatildeo da resistecircncia agrave corroshysatildeo Sob condiccedilotildees de altas tensotildees ou condiccedilotildees quiacutemicas agressishyvas recomenda-se um tratamento teacutermico de recozimento para solushy

bilizaccedilatildeo a partir de 980C apoacutes a soldagem Por causa da alta temshy

peratura de formaccedilatildeo de carepa ao ar em torno de 1070C ele eacute ushysado como um accedilo para construccedilatildeo resistente ao calor Nas condishyccedilotildees como soldado e solubilizado sua resistecircncia agrave corrosatildeo eacute proacuteshyxima agrave do AISI 316 Por causa da fragilizaccedilatildeo e da reduccedilatildeo da resisshytecircncia agrave corrosatildeo na zona termicamente afetada sua soldabilidade natildeo pode ser avaliada como sendo tatildeo boa quanto a dos accedilos inoxishydaacuteveis austeniacuteticos

Pontos fortes alta resistecircncia mecacircnica e boa tenacidade boa resistecircncia agrave corrosatildeo generalizada boa resistecircncia agrave corrosatildeo localizada (pitting) insensiacutevel agrave fissuraccedilatildeo por corrosatildeo sob tensatildeo

Pontos fracos natildeo deve ser utilizado sob temperaturas de trabalho maiores que

300C Acima dessa temperatura pode ocorrer a fragilizaccedilatildeo

475C ou a fragilizaccedilatildeo por fase sigma

Todos os processos convencionais podem ser utilizados na soldagem dos accedilos inoxidaacuteveis duplex desde que sejam empregados procedishymentos e consumiacuteveis adequados No entanto processos de soldashygem de baixa energia como plasma e laser devem ser aplicados com cautela sendo recomendado normalmente um tratamento teacutermico apoacutes a soldagem O processo de soldagem TIG (GTAW) eacute geralmente recomendado para os passes de raiz em soldagem unilateral

Balanccedilo ferritaaustenita das soldas

O balanccedilo de fases do metal de solda e da zona termicamente afetashyda (ZTA) eacute vital para se obter boas propriedades nas soldas de accedilos inoxidaacuteveis duplex Teores excessivamente altos de ferrita causam fragilidade enquanto a ausecircncia dessa fase causa perda de resistecircnshy

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

cia agrave fissuraccedilatildeo por corrosatildeo sob tensatildeo Teores oacutetimos de ferrita fishycam normalmente na faixa FN 30-70

O balanccedilo de fases depende do tratamento teacutermico e da composiccedilatildeo quiacutemica O aporte teacutermico (heat input) a temperatura entrepasses e a composiccedilatildeo quiacutemica do metal de adiccedilatildeo portanto possuem um efeito decisivo na obtenccedilatildeo de uma ZTA e de um metal de solda iacutentegros Altos aportes teacutermicos e temperaturas entrepasses durante o processhyso de soldagem significam tambeacutem baixas taxas de resfriamento e vice-versa taxas de resfriamento muito altas resultam num teor de ferrita

muito alto e numa baixa tenacidade taxas de resfriamento muito baixas podem resultar na formaccedilatildeo

de fases fraacutegeis durante o resfriamento

Figura 4 - Seccedilatildeo transversal (20X) de uma solda em accedilo inoxidaacutevel duplex ZERON 100 soldado com o eletrodo OK 6853 O metal de solda estaacute agrave esquerda e o metal de base agrave direita A ferrita eacute azul e a austenita eacute branca

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Aporte teacutermico e temperatura entrepasses

As recomendaccedilotildees em geral de aporte teacutermico e temperatura entre-passes para a soldagem de accedilos duplex e super-duplex satildeo 05 - 25 kJmm para accedilos duplex

exemplo WNr 14462 UNS S31803 02 - 15 kJmm para accedilos super-duplex

exemplo UNS S32750 o aporte teacutermico natildeo deve exceder 1 kjmm na soldagem de chashypas finas

a temperatura entrepasses natildeo deve exceder 150C Os accedilos ishynoxidaacuteveis super-duplex satildeo particularmente sensiacuteveis a altos aportes teacutermicos e a altas temperaturas entrepasses

Consumiacuteveis

Normalmente os accedilos inoxidaacuteveis duplex devem ser soldados apeshynas com consumiacuteveis que possuam um teor de niacutequel mais elevado que o do metal de base Um composiccedilatildeo quiacutemica tiacutepica de um conshysumiacutevel desenvolvido para soldar o accedilo inoxidaacutevel duplex 22Cr5Ni3Mo015N (WNr 14462 UNS S31803) eacute portanto o 22Cr9Ni3Mo017N (OK 6750 e OK 6753) O teor mais elevado de niacutequel garante a formaccedilatildeo de uma quantidade suficiente de austenita Tipicamente um teor de ferrita de FN 30-70 pode ser considerado como oacutetimo Entretanto a soldagem sem material de adiccedilatildeo ou a exshycessiva diluiccedilatildeo com o metal de base pode produzir um teor excessishyvo de ferrita e resultar num metal de solda fraacutegil A soldagem sem mashyterial de adiccedilatildeo deve portanto ser evitada a menos que seja execushytado um tratamento teacutermico de recozimento para solubilizaccedilatildeo apoacutes a soldagem

Gases de proteccedilatildeo e de purga

Os gases adequados para a soldagem de accedilos inoxidaacuteveis duplex satildeo TIG Ar ou misturas Ar-He MIG misturas Ar-O2 (1-3) Ar-CO2 (1-3) ou Ar-He-O2

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

FCAW misturas Ar-CO2 (25) ou CO2 puro

Eacute essencial na soldagem de passes de raiz em accedilos inoxidaacuteveis dushyplex um bom gaacutes de proteccedilatildeo Gases de purga adequados satildeo o arshygocircnio (Ar) de alta pureza e misturas contendo nitrogecircnio (N2) e hidroshygecircnio (H2)

Os gases de proteccedilatildeo e de purga possuem um efeito no teor de nitroshygecircnio do metal de solda Esses gases podem conter adiccedilotildees de nitroshygecircnio que podem ser utilizados em aplicaccedilotildees criacuteticas para melhorar a resistecircncia agrave corrosatildeo

Accedilos austeno-martensiacuteticos e austeno-ferriacuteticoshymartensiacuteticos 13-16 de cromo 4-6 de niacutequel

Accedilos desse tipo estatildeo disponiacuteveis haacute mais de vinte anos mas ainda natildeo alcanccedilaram o estaacutegio de accedilos inoxidaacuteveis padronizados

Esses accedilos possuem um baixo teor de carbono (pound 005) um teor de cromo de 13-16 e 4-6 de niacutequel Algumas variaccedilotildees desses accedilos possuem tambeacutem aproximadamente 1 de molibdecircnio Apresentam uma resistecircncia agrave traccedilatildeo maior do que a do accedilo martensiacutetico claacutessico com 13 de cromo e 015-020 de carbono e jaacute praticamente o substituiu na construccedilatildeo de turbinas de aacutegua e grandes estruturas sishymilares nas quais satildeo soldados fundidos Sua soldabilidade pode ser geralmente considerada como boa poreacutem em alguns casos apresenshyta uma soldabilidade limitada

Com eletrodos que depositam um metal de solda de composiccedilatildeo quiacutemica similar agrave do material base tal como o OK 6817 o material pode ser soldado se houver preacute-aquecimento e de preferecircncia se a

regiatildeo soldada for mantida aquecida apoacutes a soldagem (250-260C por 4-6 horas) Revenimento ou aliacutevio de tensotildees a aproximadamente

600C imediatamente apoacutes a soldagem eacute um procedimento seguro

Com eletrodos inoxidaacuteveis austeniacuteticos tais como OK 6335 ou

43

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

OK 6775 obteacutem-se um metal de solda mais resistente e consequumlenshytemente o risco de fissuraccedilatildeo durante o resfriamento eacute menor O preacuteshyaquecimento assim como o aliacutevio de tensotildees pode ser deixado de lado Nem sempre eacute necessaacuterio executar aliacutevio de tensotildees logo apoacutes a soldagem para eliminar o risco de fissuraccedilatildeo Assim quando soldashydos com o OK 6335 ou com o OK 6775 os accedilos inoxidaacuteveis austeshyno-martensiacuteticos apresentam uma soldabilidade muito boa poreacutem com a ressalva de que a baixa resistecircncia agrave traccedilatildeo do seu metal de solda possa ser aprovada

44

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Eletrodos OK

As tabelas seguintes mostram os eletrodos ESAB disponiacuteveis e tamshybeacutem as recomendaccedilotildees para a soldagem de uma gama de materiais incluindo as classificaccedilotildees dos materiais de base em conformidade com as especificaccedilotildees mais utilizadas

METAL DEPOSITADO

ELETRODO OK OBSERVACcedilOtildeESCOMPOSICcedilAtildeO PROPRIEDADES QUIacuteMICA MECAcircNICAS

OK 6130 rutiacutelico E308L-17 E308-17

OK 6184 rutiacutelico E347-17

OK 6330 rutiacutelico E316L-17 E316-17

OK 6334 aacutecido-rutiacutelico E316L-16

C 003 Si 080 Mn 080 Cr 1960 Ni 990 C 003 Si 063 Mn 086 Cr 1930 Ni 935 Mo 020 Nb 044 C 003 Si 070 Mn 070 Cr 1870 Ni 1170 Mo 270

C lt003 Si 070 Mn 070 Cr 1800 Ni 1200 Mo 280

T 560-600 MPa A 38-42

T 600-650 MPa A 31-33

T 550-600 MPa A 33-38

T 600 MPa E 440 MPa A 40 65 J 20C 38 J -120C FN 3-8

FBTS

FBTS

importado

45

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

METAL DEPOSITADO

ELETRODO OK

OK 6335 baacutesico-rutiacutelico E316L-15 E19 12 3 L B 20 +

OK 6380 aacutecido-rutiacutelico E 19 12 3 Nb R 23

COMPOSICcedilAtildeO QUIacuteMICA

C lt004 Si 050 Mn 170 Cr 1850 Ni 1200 Mo 280

C lt003 Si 080 Mn 080 Cr 1800 Ni 1200 Mo 280 Nb 040

PROPRIEDADES MECAcircNICAS

T 580 MPa E 435 MPa A 40 95 J 20C 75 J -60C 60 J -120C 30 J -196C FN 3-8

T 620 MPa E 490 MPa A 35 65 J 20C 50 J -70C

OBSERVACcedilOtildeES

importado

importado

OK 6430 aacutecido-rutiacutelico E317L-16 E 18 13 4 L R 23

C Si Mn Cr Ni Mo

lt003 07 07

1900 1300

370

T 600 MPa E 450 MPa A 40 55 J 20C FN 5-10

importado

OK 6463 baacutesico-rutiacutelico E 18 16 5 L R 26

C Si Mn Cr Ni Mo N

lt004 050 270

1800 170

47 013

T 640 MPa E 450 MPa A 40 80 J 20C 45 J -140C FN 0

importado

OK 6715 baacutesico E310-15

C Si Mn Cr Ni

010 025 165

2560 2090

T 550-590 MPa A 30-32

FBTS

46

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

METAL DEPOSITADO

ELETRODO OK COMPOSICcedilAtildeO PROPRIEDADES OBSERVACcedilOtildeES

QUIacuteMICA MECAcircNICAS

C 014

OK 6716 rutilico E310-16

Si Mn Cr Ni

076 174

2600 2000

T 650-700 A 31-33

Mo 018 C 006

OK 6742 Si 065 rutiacutelico Mn 390 T 580-620 MPa altiacutessimo sinteacutetico Cr 2000 A 40-45 rendimento E307-26 Ni 1000

Mo 080 C 007

OK 6745 baacutesico E 18 8 Mn6 B20

Si Mn Cr

025 695

1810

T 600-620 MPa A 40-45

Ni 945

OK 6750 aacutecido rutiacutelico E 22 9 3 L R 23

C Si Mn Cr Ni Mo N

lt003 08 08

225 90 30

017

T 800 MPa E 645 MPa A 25 60 J 20C 40 J -40C FN 30-45

aporte teacutermico 05-25 kjmm entrepasses 125-150C importado

OK 6753 rutiacutelico E 22 9 3 L R 23

C Si Mn Cr Ni Mo N

lt003 09 08

225 90 30

017

T 780 MPa E 630 MPa A 25 60 J 20C 40 J -40C FN 30-45

aporte teacutermico 05-25 kjmm entrepasses 125-150C importado

C 003

OK 6761 rutiacutelico E309L-17

Si Mn Cr Ni

085 103

2366 1226

T 700-750 MPa A 31-33

importado

Mo 019

47

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

METAL DEPOSITADO

ELETRODO OK

OK 6773 rutiacutelico E309-16

OK 6774 rutiacutelico E309MoL-17

OK 6775 baacutesico E309-15

OK 6815 baacutesico E410-15 E 13 MPB 20 + 120

OK 6817 baacutesico-rutiacutelico E410NiMo-16 E 13 4 MPR 23 120

OK 6853 baacutesico-rutiacutelico E 25 10 4 2

COMPOSICcedilAtildeO QUIacuteMICA

C 010 Si 040 Mn 130 Cr 2400 Ni 1325 mo 030 C 003 Si 080 Mn 070 Cr 2300 Ni 1230 Mo 260 C 005 Si 030 Mn 170 Cr 2445 Ni 1310 Mo 025

C 006 Si 050 Mn 050 Cr 1300

C 005 Si 050 Mn 070 Cr 1200 Ni 430 Mo 050

C lt003 Si 06 Mn 07 Cr 255 Ni 95 Mo 40 N 025

PROPRIEDADES MECAcircNICAS

T 600-630 MPa A 32-36

T 700-750 MPa A 31-33

T 600-630 MPa A 30-38

apoacutes TTAT 750C T 520 MPa E 370 MPa A 25 55 J 20C T 850 MPa E 710 MPa A 15 gt45 J 20C gt45 J -10C gt45 J -40C

T 850 MPa E 700 MPa A 25 50 J 20C FN 30-50

OBSERVACcedilOtildeES

FBTS

importado

importado

aporte teacutermico 02-15 kJmm entrepasses 100-150C importado

48

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

METAL DEPOSITADO

ELETRODO OK COMPOSICcedilAtildeO PROPRIEDADES OBSERVACcedilOtildeES

QUIacuteMICA MECAcircNICAS

C lt004 T 900 MPa Si 04 E 700 MPa aporte teacutermico

OK 6855 Mn 09 A 25 02-15 kJmm baacutesico Cr 255 90 J 20C entrepasses B25 10 4 LN B 20+ Ni 95 55 J -40C 100-150C

Mo 40 45 J -60C importado N 025 FN 30-50

OK 6860 aacutecido-rutiacutelico

C Si Mn Cr Ni Mo

010 080 080

2600 500 150

T 680 MPa E 620 MPa A 6 50 J 20C FN 60-80

importado

C 007 OK 6881 rutiacutelico E312-17

Si Mn Cr

070 140

2930

T 780-830 MPa A 22-24

Ni 945 C 004

OK 6884 rutiacutelico E312-17

Si Mn Cr

084 078

2820

T 700-750 MPa A 23-24

Ni 1030 C 006

OK 6885 baacutesico E312-15

Si Mn Cr

035 150

2900

T 760-800 MPa A 22-24

Ni 900

OK 6933 baacutesico-rutiacutelico E 20 25 6 L Cu R 23

C Si Mn Cr Ni Mo Cu

lt003 050 100

2050 2500

500 15

T 575 MPa E 400 MPa A 35 80 J 20C 45 J -140C FN 0

importado

49

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

METAL DEPOSITADO

ELETRODO OK OBSERVACcedilOtildeESCOMPOSICcedilAtildeO PROPRIEDADES QUIacuteMICA MECAcircNICAS

C lt004 Si 040 T 680 MPa Mn 280 E 460 MPa

OK 6963 A 40 Cr 2000 importadobaacutesico-rutiacutelico

80 J 20CNi 2500E 20 25 6 L Cu R 23

Mo 650 50 J -140C Cu 120 FN 0 N 015

OK 9226 baacutesico E NiCrFe-3 EL-NiCr15FeMn

C Si Mn Cr Ni Nb Fe

lt010 080 800

1500 7000

200 600

T 640 MPa E 410 MPa A 40 100 J 20C 80 J -196C FN 0

importado

OK 9245 baacutesico E NiCrMo-3

C Si Mn Cr Ni Mo Fe Nb

lt003 040 040

2100 6400

950 300 330

T 800 MPa E 480 MPa A 40 70 J 20C 50 J -196C

importado

FILARC BM310Mo-L baacutesico E310Mo-16 E 25 22 2 N L R 1 2

C Si Mn Cr Ni Mo Cu N

lt004 050 430

2500 2200

220 lt030

015

T 620 MPa E 440 MPa A 34 54 J 20C FN 0

arco curto entrepasses lt 150C importado

50

ELET

RODO

S ES

AB R

ECO

MEN

DADO

SAI

SICA

TEG

ORI

AW

Nr

BSAF

NOR

SSJI

SAW

SC

CrNi

Mo

OK

(UNS

)Fe

rriacuteti

co-m

arte

nsiacuteti

co13

Cr1

4000

403

403S

17Z6

C13

2301

SUS4

03E3

16L

lt00

813

613

013

Cr1

4006

410

410S

21Z1

2C13

2302

SUS4

10E3

16L

01

1361

30

Ferr

iacutetico

17Cr

140

1643

043

0S15

Z8C1

723

20SU

S430

E308

Llt0

08

1761

30

17Cr

145

21S4

4400

--

2326

-E3

08L

lt00

318

25

613

026

Cr1

4762

446

-Z1

0C24

2322

-E3

10lt0

20

2667

15

Aust

eno-

ferr

iacutetico

Dupl

ex1

4460

329

--

2324

--

lt01

026

61

567

50

675

323

Cr4N

i + N

SA

F 23

041

4362

S323

04-

Z2CN

234

AZ

--

-lt0

03

234

N 0

1067

50

675

3UR

35N

Dup

lex

Dupl

ex1

4417

S315

00-

--

--

lt00

318

53

675

0 67

53

22Cr

5Ni3

Mo

+ N

Z2CN

D22

5SA

F 22

05 U

R 45

N1

4462

S318

03-

2377

--

lt00

322

53

N 0

1567

50

675

3AZ

Dupl

ex25

Cr7N

i3M

o +

N-

S312

60-

--

--

257

3N

014

685

3 68

55

DP3

Dupl

ex25

Cr7N

i3M

o +

NZ2

CND2

57

144

60S3

1200

--

--

257

3N

018

685

3 68

55

UR 4

7N D

uple

xAZ

25Cr

6Ni3

Mo+

Cu+N

Z2CN

DU25

7

Cu 2

0

144

60S3

2550

--

--

256

368

53

685

5UR

52N

Dup

lex

AZN

020

25Cr

6Ni3

Mo+

Cu+W

Cu 0

7+N

-S3

2760

--

--

-25

63

W0

768

53

685

5Ze

ron

100

Dupl

exN

025

Supe

r-dup

lex

-S3

2750

-

--

--

lt00

3 25

7

4 N

02

685

3

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

51

ELET

RODO

S ES

AB R

ECO

MEN

DADO

SAI

SICA

TEG

ORI

AW

Nr

BSAF

NOR

SSJI

SAW

SC

CrNi

Mo

OK

(UNS

)Au

sten

iacutetico

18Cr

8Ni

169

0030

230

2S25

Z10C

N18

0923

31SU

S302

E308

Llt0

12

188

613

018

Cr8N

i1

4301

304

304S

21Z6

CN18

09

2332

SUS3

04E3

08L

lt00

718

1061

30

18Cr

8Ni

143

0130

430

4S15

Z6CN

180

923

33SU

S304

E308

Llt0

05

1810

613

018

Cr8N

i + T

i1

4541

321

321S

12Z6

CNT1

810

2337

SUS3

21E3

47lt0

08

1811

Ti 0

761

84

18Cr

8Ni +

Nb

145

5034

734

7S17

Z6CN

Nb18

10

2338

SUS3

47E3

47lt0

08

1811

Nb 0

761

84

18Cr

8Ni +

S1

4305

303

303S

21Z1

0CNF

180

923

46-

E312

lt01

218

9S

02

688

418

Cr8N

i1

4306

304L

304S

12Z2

CN18

10

2352

SUS3

04L

E308

Llt0

03

1810

613

018

Cr8N

i1

4311

304L

N30

4S62

Z2CN

181

0AZ

2371

-E3

08L

lt00

318

10N

015

613

018

Cr8N

i + N

-30

4N30

4S65

Z5CN

180

9AZ

--

E308

Llt0

08

189

N 0

1561

30

18Cr

8Ni

143

1030

130

1S21

Z12C

N17

07-

SUS3

01E3

08L

01

178

613

018

Cr8N

i + M

o1

4420

-34

5S16

-23

40-

E316

lt01

018

91

563

30

18Cr

8Ni +

Mo

144

3631

631

6S16

Z6CN

D17

1223

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S316

E316

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518

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30

18Cr

8Ni +

Mo

144

0131

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6S16

Z6CN

D17

1123

47SU

S316

E316

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518

122

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18Cr

8Ni

+ M

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Cr8N

i + M

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316S

12Z2

CND1

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SUS3

16L

E316

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03

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Cr8N

i + M

o +

Ti1

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30)

18Cr

8Ni +

Mo

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144

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316S

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--

--

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310S

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15

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FILA

RC25

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Mo

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--

--

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Mo

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3 25

22

2

N 0

12 BM

310M

o-L

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

52

ELET

RODO

S ES

AB R

ECO

MEN

DADO

SAI

SICA

TEG

ORI

AW

Nr

BSAF

NOR

SSJI

SAW

SC

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Mo

OK

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)Su

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o18

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Ni +

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--

--

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Cr14

Ni +

Mo

144

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--

--

-lt0

07

1714

45

646

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Cr25

Ni +

Mo

+Cu

145

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-Z1

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--

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Cr18

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o+Cu

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S312

54-

--

--

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N 0

227

Cr31

Ni+M

o+Cu

145

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8028

--

--

ENiC

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3lt0

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Cu 1

292

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Cr25

Ni25

+ M

o +

N-

--

--

--

lt00

225

255

N0

2 UR

SB8

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

53

Page 9: 02 Solda - Eletrodos Inoxidaveis

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Figura 1 - Diagrama de De Long - diagrama de constituiccedilatildeo modificado pashyra metais de solda de accedilo inoxidaacutevel

Efeitos das condiccedilotildees de soldagem no teor de ferrita

O modo como se deposita o metal de solda de accedilo inoxidaacutevel austeniacuteshytico pode alterar o teor de ferrita que eacute modificado por variaccedilotildees nas taxas de resfriamento do metal de solda no comprimento do arco e no grau de diluiccedilatildeo com o metal de base Variaccedilotildees do nitrogecircnio e do cromo podem influenciar significativamente o teor de ferrita Soldar com um arco longo faz aumentar a captura de nitrogecircnio do ar faz reduzir o teor de cromo e por sua vez tambeacutem o teor de ferrita A inshyfluecircncia do comprimento do arco ao se soldar com um eletrodo rutiacutelico AWS E316L de 25 mm de diacircmetro eacute ilustrada na Figura 2 O nitroshygecircnio eacute um formador de austenita eficaz apresentando-se com um multiplicador 30 no diagrama de De Long

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Figura 2 - Influecircncia da tensatildeo de soldagem e do comprimento do arco nos teores de nitrogecircnio e de ferrita do metal depositado de um eleshy

trodo inoxidaacutevel rutiacutelico 18Cr12Ni25Mo AWS E316L ˘25 mm

Influecircncia do teor de carbono na resistecircncia agrave corrosatildeo

Um baixo teor de carbono eacute importante para uma boa resistecircncia agrave corrosatildeo de um depoacutesito de solda inoxidaacutevel A maioria das especifishycaccedilotildees para os accedilos inoxidaacuteveis de melhor qualidade estabelece um teor de carbono maacuteximo de 0030 A maioria dos eletrodos OK de classificaccedilatildeo E308L E316L e E317L possui normalmente um teor de carbono um pouco mais baixo que esse limite ficando normalmente mais do que 001 abaixo do maacuteximo de 004 de carbono especifishycado para esses eletrodos A influecircncia do teor de carbono na resisshytecircncia agrave corrosatildeo de um metal de solda de classificaccedilatildeo E308L (18Cr10Ni) aparece na Figura 3

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Figura 3 - Influecircncia do teor de carbono na resistecircncia agrave corrosatildeo de um metal de solda E308L (18Cr10Ni)

Criteacuterio ataques corrosivos a profundidades inferiores a 002 mm apoacutes sensitizaccedilatildeo por recozimento seguida de imersatildeo em soluccedilatildeo de Strauss (10 CuSO4 em 10 H2SO4) em ebulishyccedilatildeo

Nota uma reduccedilatildeo do teor de carbono de 0039 para 0023 tem influecircncia consideraacutevel na resistecircncia agrave corrosatildeo enquanto a influecircncia da reduccedilatildeo de 0023 para 0016 eacute menos acenshytuada

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Armazenagem de eletrodos inoxidaacuteveis em embalagens abertas

Todos os tipos de eletrodos inoxidaacuteveis tecircm que ser cuidadosamente protegidos contra a umidade principalmente apoacutes a abertura do pacoshyte

Em climas uacutemidos os eletrodos devem ser preferencialmente retirashydos dos pacotes de plaacutestico e armazenados em uma estufa eleacutetrica

na faixa de temperatura 125-150C

As embalagens abertas contendo eletrodos secos podem ser estocashy

das em estufas eleacutetricas na faixa de temperatura 70-80C

Observe que as embalagens de plaacutestico natildeo devem ser aquecidas a uma temperatura acima de 100C visto que o plaacutestico derrete a uma

temperatura de aproximadamente 120C Nota

Eletrodos que absorveram umidade nunca devem ser colocados em uma es-tufa de manutenccedilatildeo jaacute que eletrodos uacutemidos podem liberar umidade para oushytros eletrodos jaacute secos na estufa

Ressecagem de eletrodos inoxidaacuteveis OK

A Tabela III mostra a faixa de temperatura efetiva e o periacuteodo de temshypo real recomendado para a ressecagem de eletrodos revestidos inoshyxidaacuteveis OK

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Tipo de eletrodo

Temperatura efetiva no pacote de eletrodos

(C)

Tempo real agrave tempeshyratura efetiva

(h)

Inoxidaacuteveis rutiacutelicos 275 plusmn 25 15 plusmn 05

Inoxidaacuteveis baacutesicos 225 plusmn 25 15 plusmn 05

Tabela III - Recomendaccedilotildees de ressecagem de eletrodos inoxidaacuteveis OK

Manutenccedilatildeo de eletrodos inoxidaacuteveis OK

A Tabela IV apresenta a faixa de temperatura efetiva na estufa de manutenccedilatildeo e na estufa portaacutetil (cochicho) recomendadas para os eshyletrodos revestidos inoxidaacuteveis OK

Temperatura efetiva na estufa de manutenccedilatildeo

(C)

Temperatura efetiva no cochicho

(C)

110 plusmn 10 100 plusmn 20

Tabela IV - Recomendaccedilotildees de manutenccedilatildeo de eletrodos inoxidaacuteveis OK

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Soldagem de accedilos inoxidaacuteveis com eletrodos revestidos OK

Requisitos para a fonte de energia

Os accedilos inoxidaacuteveis satildeo normalmente soldados com tensotildees mais baixas do que os accedilos carbono de mesma espessura A soldagem de accedilos inoxidaacuteveis eacute feita na maioria das vezes dentro da faixa de cor-rente 50-100 A A corrente mais elevada empregada em eletrodos de diacircmetro 5 mm eacute de cerca de 200 A e em eletrodos sinteacuteticos de 300 A ateacute 330 A Ao soldar passes de raiz em chanfros para soldagem unilateral e em peccedilas de accedilo inoxidaacutevel de espessuras variando entre 1 mm e 3 mm eacute necessaacuteria uma fonte de soldagem com ajuste precishyso entre 30 A e 125 A para que o soldador possa ter um bom desemshypenho na produccedilatildeo de soldas sem defeito

Corrente alternada (CA) ou corrente contiacutenua (CC)

A maioria das soldas em accedilos inoxidaacuteveis eacute executada com corrente contiacutenua (CC) provavelmente devido agrave possibilidade de um melhor ajuste de fontes de energia em CC Aleacutem do mais os eletrodos inoxishydaacuteveis de formulaccedilatildeo antiga apresentavam melhor desempenho e geshyravam menos respingos com CC do que com CA Atualmente a maioshyria dos eletrodos de accedilo inoxidaacutevel rutiacutelico permite o uso de CA Al-guns eletrodos mostram um desempenho um pouco melhor em CA como por exemplo o eletrodo sinteacutetico OK 6742 De um modo geral os eletrodos inoxidaacuteveis relacionados como soldaacuteveis a uma tensatildeo em vazio na faixa 50-60 V possuem desempenho muito bom em CA

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Faixas de corrente recomendadas para eletrodos inoxidaacuteveis OK

A Tabela V exibe a faixa de corrente de trabalho recomendada para os diversos tipos de eletrodos inoxidaacuteveis OK

Eletrodo Diacircmetro

(mm) Corrente

(A)

alma ligada

16 20 25 32 40 50

35 ndash 50 45 ndash 65 60 ndash 90

80 ndash 125 100 ndash 175 150 ndash 240

sinteacutetico 32 40 50

100 ndash 185 150 ndash 220 180 ndash 320

Tabela V - Recomendaccedilotildees de paracircmetros de soldagem para os eletrodos inoxidaacuteveis OK

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Preparaccedilatildeo de biseacuteis

Os accedilos inoxidaacuteveis satildeo geralmente soldados com a mesma preparashyccedilatildeo de biseacuteis normalmente realizada para os accedilos de baixo carbono

O acircngulo normal do bisel eacute de 30 e o acircngulo do chanfro eacute de 60 A diferenccedila na preparaccedilatildeo estaacute em que chanfros em duplo V satildeo emshypregados jaacute a partir de peccedilas com espessura 12 mm para minimizar o volume de solda e o rechupe enquanto que em accedilos de baixo car-bono chanfros em duplo V natildeo satildeo normalmente empregados em espessuras menores que 15-20 mm

Veja as figuras seguintes com as recomendaccedilotildees de preparaccedilatildeo de chanfros para a soldagem de accedilos inoxidaacuteveis com eletrodos OK

AbEsp

Chanfros recomendados raiz Soldagem(mm)

(mm)

chanfro 1-3 0-2 unilateral

reto

chanfro ambos os2-3 0-2

reto lados

chanfro para reshy dois ou trecircs

1-3 6-10 vestimenshy passes to interno

um ou amshychanfro

3-12 1-3 bos os la-em V

dos

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

AbEsp

Chanfros recomendados raiz Soldagem(mm)

(mm)

um ou amshychanfro

12-20 2-25 bos os la-em U

dos

chanfro um ou am-

em U nashygt 12 0-25 bos os lashy

riz biselashydos

do

um ou amshychanfro

3-15 2-25 bos os la-em V

dos

chanfro um ou am-em V asshy 8-25 2-25 bos os lashysimeacutetrico dos

chanfro um ou am-em U asshy gt 12 2-25 bos os lashysimeacutetrico dos

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

AbEsp

Chanfros recomendados raiz Soldagem(mm)

(mm)

chanfro em U asshy um ou amshysimeacutetrico gt 12 1-2 bos os lashynariz bise- dos lado

um ou amshychanfro

4-12 1-2 bos os la-em meio V

dos

um ou amshychanfro

gt 12 2-25 bos os la-em J

dos

chanfro em X ou ambos os

12-30 2-3 duplo V lados simeacutetrico

chanfro em duplo ambos os

15-25 2-3 V assimeacuteshy lados trico

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

AbEsp

Chanfros recomendados raiz Soldagem(mm)

(mm)

chanfro ambos os

em duplo gt 30 2-3 lados

U

chanfro ambos os

em K asshy 13-30 2-25 lados

simeacutetrico

chanfro ambos os

em duplo gt 30 2-3 lados

J

Tabela VI - Exemplos de chanfros recomendados

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Soldagem de accedilos inoxidaacuteveis ndash regras gerais e recomendaccedilotildees

A soldagem de passes de raiz e de enchimento em juntas de topo com chanfro em accedilos inoxidaacuteveis eacute realizada da mesma forma que a soldagem de accedilos de baixo carbono poreacutem com algumas exceccedilotildees significativas o aporte teacutermico deve ser o mais baixo possiacutevel principalmente

ao soldar accedilos inoxidaacuteveis que natildeo apresentem teores de carbo-no extra-baixos

um baixo aporte teacutermico minimiza o risco de baixa resistecircncia agrave corrosatildeo na zona termicamente afetada e tambeacutem a distorccedilatildeo causada pelas tensotildees de contraccedilatildeo Um aporte teacutermico excessishyvo causaraacute uma distorccedilatildeo maior no accedilo inoxidaacutevel do que no accedilo de baixo carbono

soldar accedilos inoxidaacuteveis de grande espessura com eletrodos sinshyteacuteticos eacute beneacutefico para a resistecircncia agrave corrosatildeo porque tais eleshytrodos fornecem um aporte teacutermico menor ao metal de base do que eletrodos com alma ligada Aleacutem do mais pelo fato de me-nos passes serem necessaacuterios para preencher chanfros com os eletrodos sinteacuteticos as distorccedilotildees de contraccedilatildeo satildeo menores do que ao soldar com eletrodos de alma ligada

grandes poccedilas de fusatildeo devem que ser evitadas jaacute que elas fashycilmente levam agrave formaccedilatildeo de trincas de solidificaccedilatildeo no metal de solda

o esmerilhamento durante a contra-solda deve ser realizado com muito cuidado porque um pequeno superaquecimento da superfiacuteshycie pode facilmente causar trincas de esmerilhamento

as superfiacutecies goivadas devem ser esmerilhadas para livrar o meshytal da borra resultante da goivagem que pode causar baixa quashylidade da solda

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Revestimento com accedilo inoxidaacutevel ndash preparaccedilatildeo de biseacuteis

Como o revestimento com accedilo inoxidaacutevel consiste na soldagem de accedilos dissimilares e cada um desses materiais deve ser soldado com um eletrodo similar satildeo normalmente necessaacuterios chanfros com geshyometria especial O accedilo empregado como substrato eacute normalmente soldado primeiro e o projeto da junta deve garantir que nenhum passhyse de solda de accedilo carbono penetre no revestimento A soldagem do substrato pode ser executada de forma unilateral ou por ambos os la-dos dependendo das condiccedilotildees Juntas do substrato com acesso por ambos os lados devem preferencialmente ser em duplo U assimeacutetrico ou duplo V assimeacutetrico com a parte menor do chanfro localizada no lado revestido para limitar a largura da solda inoxidaacutevel Veja a seguir uma tabela com algumas figuras contendo exemplos de chanfros coshymumente usados e tambeacutem algumas sequumlecircncias de soldagem

AbEsp Solda-

Chanfros recomendados raiz(mm) gem

(mm)

chanfro em V

veja a noshy10-16 0-2

ta abaixo

O nariz deve ser espesso o suficiente para evitar a fusatildeo do revestimento inoxidaacutevel com os eletrodos de accedilo carbono ou de accedilo baixa liga Devem ser empregados eleshy

trodos de baixo hidrogecircnio (H2O total pound030) no lado menos ligado

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

AbEsp Solda-

Chanfros recomendados raiz(mm) gem

(mm)

veja as notas ashybaixo

lado revestido preparado para a soldagem esmerilhar na contra-solda o suficiente para abrir espaccedilo para duas camadas de accedilo inoxidaacutevel

o passe de selagem deve ser aplicado com um eletrodo 2312 ou 23122 (OK 6775 ou OK 6774) o revestimento deve ser soldado com um eletrodo de accedilo inoxidaacutevel similar

chanfro em V

veja ascom o

10-16 0-2 notas ashyoutro

cimalado usinado

veja as notas ashy

chanfro cima e a

em U nota abaishyxo

lado revestido preparado para soldagem por goivagem esmerilhamento ou fresamenshyto

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

AbEsp Solda-

Chanfros recomendados raiz(mm) gem

(mm)

Chanfro assimeacuteshytrico em dushyplo V

20-40 2-3 veja a noshyta abaixo

recomendado o primeiro passe de cada lado com eletrodo revestido pode ser emshypregado o arco submerso para a maior parte da contra-solda o lado do revestimento pode ser acabado em primeiro lugar se o revestimento for de um accedilo do tipo ELC 304L ou 316L

chanfro assimeacuteshy

veja a noshytrico Dagger 35 0-3

ta acimaem dushyplo U

veja aschanfro

10-16 notas a-em V

baixo

juntas confeccionadas completamente do lado do accedilo carbono

o accedilo do revestimento eacute soldado com um eletrodo similar o metal de base deve ser soldado preferencialmente com os eletrodos OK 6773 OK 6774 ou OK 6775 eacute reshycomendado soldar com cordotildees filetados para minimizar a diluiccedilatildeo do metal de base

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

AbEsp Solda-

Chanfros recomendados raiz(mm) gem

(mm)

chanfro em V veja as em acircnshy gt 15 notas ashygulo cima duplo

Tabela VII - Exemplos de preparaccedilatildeo de biseacuteis em accedilos revestidos

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Soldando accedilos inoxidaacuteveis a outros tipos de accedilos

Todos os accedilos inoxidaacuteveis podem ser soldados a outros tipos de accedilos de boa soldabilidade empregando-se eletrodos inoxidaacuteveis de alta liga como o OK 6715 e OK 6716 (25Cr20Ni) OK 6761 OK 6773 e OK 6775 (23Cr12Ni) OK 6774 (23Cr12Ni2Mo) OK 6881 e OK 6884 (29Cr9Ni) e eletrodos similares de maiores teores de eleshymentos de liga do que os tipos E304 18Cr8Ni ou 19Cr9Ni

Dois procedimentos diferentes satildeo empregados a teacutecnica de almofadamento ou amanteigamento (buttering) a soldagem completa com eletrodos de alta liga

A teacutecnica de almofadamento eacute um meacutetodo que emprega os eletrodos de menor custo poreacutem atualmente a maioria das juntas dissimilares entre accedilos inoxidaacuteveis e outros accedilos eacute soldada com eletrodos inoxishydaacuteveis de alta liga Cordotildees de solda filetados satildeo recomendados pashyra minimizar a diluiccedilatildeo do metal de base no metal de solda principal-mente onde o depoacutesito eacute feito na transiccedilatildeo com o accedilo de menor teor de liga

Soldas entre um accedilo inoxidaacutevel e um accedilo ao cromo-molibdecircnio

resistente agrave fluecircncia para trabalho acima de 200C devem ser prefeshyrencialmente realizadas com um eletrodo agrave base de niacutequel como por exemplo o OK 9226 para evitar a migraccedilatildeo de carbono do accedilo resisshytente agrave fluecircncia para o material austeniacutetico porque esse processo no accedilo Cr-Mo diminui sua resistecircncia agrave fluecircncia O uso de eletrodo agrave bashyse de niacutequel tambeacutem minimiza os problemas da dilataccedilatildeo teacutermica de materiais dissimilares

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Procedimentos de soldagem de accedilos inoxidaacuteveis com accedilos de baixa liga revestidos com accedilo inoxidaacutevel

A teacutecnica do almofadamento

Soldagem de accedilos inoxidaacuteveis com accedilos de baixa liga revestidos com accedilo inoshyxidaacutevel

soldar com cordotildees filetados e preferencialmente com eletrodos inoxidaacuteveis de alta liga como segunda opccedilatildeo utilizar eletrodos inoxidaacuteveis austeniacuteticos

1 OK 6773 OK 6774 OK 6775

2 OK 6715 OK 6716 OK 6745 OK 6884

3 OK 6330

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Soldagem de accedilos inoxidaacuteveis com accedilos resistentes agrave fluecircncia

soldar com cordotildees filetados com eletrodos inoxidaacuteveis de alta liga preferencialmente agrave base de niacutequel como segunda opccedilatildeo utilizar eletrodos de accedilo inoxidaacutevel

1 OK 9226

2 OK 6773 OK 6774 OK 6775

3 OK 6330

Nota Nunca use eletrodos de baixa liga ou de accedilo de baixo carbono para as trecircs junshytas acima A soldagem pode ser feita agrave temperatura ambiente Nenhum preacuteshyaquecimento eacute necessaacuterio ao soldar o accedilo resistente agrave fluecircncia com os eletrodos lisshytados acima

Tabela VIII - Procedimentos de soldagem de accedilo inoxidaacutevel com accedilos de baishyxa liga revestidos com accedilo inoxidaacutevel

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Regras e procedimentos para a soldagem de accedilos com revestimento inoxidaacutevel

O accedilo do substrato deve ser soldado de preferecircncia com eletroshydos de baixo hidrogecircnio bem secos com um teor total de aacutegua no revestimento sem exceder 030 Isto eacute muito importante para os passes proacuteximos ao revestimento Se o teor de aacutegua for maior talvez seja necessaacuterio um preacute-aquecimento e um aumento na temperatura entre passes em cerca de 100C para evitar trincas induzidas pelo hidrogecircnio na zona mais diluiacuteda do primeiro passe com o eletrodo inoxidaacutevel

O revestimento de accedilo inoxidaacutevel natildeo pode ser fundido com eleshytrodos de accedilo de baixa liga ou de baixo carbono

Se a preparaccedilatildeo do chanfro do lado revestido for realizada por goivagem com eletrodo de carvatildeo as superfiacutecies do chanfro deshyvem ser esmerilhadas para remover a borra que pode prejudicar a qualidade da solda

O passe de transiccedilatildeo no lado revestido deve ser soldado de preshyferecircncia com um eletrodo 23Cr12Ni ou 23Cr12Ni2Mo como o OK 6775 ou OK 6774

O revestimento deve ser soldado com eletrodos similares ao meshytal de base Use eletrodos de diacircmetro 25 mm ou 32 mm e aplishyque a teacutecnica de cordotildees filetados dirigindo o arco eleacutetrico para o cordatildeo anteriormente depositado e onde for possiacutevel minimize a diluiccedilatildeo da solda mantendo o arco na poccedila de fusatildeo agrave medida que se avanccedila com a solda

Atenccedilatildeo agraves observaccedilotildees localizadas no item Revestimento com accedilo inoxidaacutevel ndash preparaccedilatildeo de biseacuteis na paacutegina 19 sobre a preparaccedilatildeo recomendada para os biseacuteis

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Procedimentos de soldagem de accedilos com revestimento inoxidaacutevel a accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos

AbEsp Soldashy

raiz(mm) gem

(mm)

veja as ateacute

0-3 notas ashy10

baixo

o almofadamento claacutessico entre uma chapa revestida e uma chapa de accedilo inoxidaacutevel

o bisel da chapa revestida eacute almofadado com os eletrodos OK 6773 OK 6774 OK 6775 OK 6715 OU OK 6716

chanfro em V

veja as todas 0-3 notas ashy

baixo

a junta de topo mais empregada entre uma chapa revestida e uma chapa de accedilo inoshyxidaacutevel para todos os tipos de chanfro

a junta eacute soldada com cordotildees filetados empregando os eletrodos OK 6773 OK 6774 ou OK 6775

todos os tipos de chanfro

Tabela IX - Procedimentos de soldagem de accedilos com revestimento inoxidaacuteshyvel a accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Tratamentos poacutes-soldagem de accedilos inoxidaacuteveis

A superfiacutecie da chapa adjacente agrave solda normalmente se oxida em uma largura de aproximadamente 5 mm Por sua vez o oacutexido reduz a resistecircncia agrave corrosatildeo do material Este fato natildeo traz grandes prejuiacuteshyzos para seu uso em ambientes agressivos onde a corrosatildeo paacutera apoacutes uma fina camada superficial ser atacada

O poacutes-tratamento eacute necessaacuterio quando a resistecircncia agrave corrosatildeo nas aacutereas adjacentes agrave junta tem que ser a maacutexima possiacutevel Este tratashymento pode ser de limpeza mecacircnica ou quiacutemica ou uma combinaccedilatildeo de ambas Veja a seguir um resumo dos procedimentos mais simples de poacutes-tratamento de soldas inoxidaacuteveis

Limpeza mecacircnica

A limpeza mecacircnica pode ser realizada atraveacutes de escovas de cerdas de accedilo inoxidaacutevel esmerilhamento jato de granalha

A limpeza com escovas de cerdas de accedilo inoxidaacutevel remove escoacuterias coloraccedilatildeo teacutermica e peliacutecula de oacutexido mas natildeo o material pobre em cromo sob a peliacutecula de oacutexido

As escovas devem ser feitas de cerdas de accedilo inoxidaacutevel e natildeo poshydem ser usadas em materiais que natildeo sejam accedilo inoxidaacutevel para evishytar contaminaccedilotildees Mesmo com essas precauccedilotildees a resistecircncia agrave corrosatildeo natildeo seraacute tatildeo boa quanto num material decapado por aacutecido

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Esmerilhamento

Remove facilmente o oacutexido e a fina camada pobre em cromo Um esmerilhamento mais pesado produz sulcos longitudinais resultando numa menor resistecircncia agrave corrosatildeo Um esmerilhamento mais suave aumenta a resistecircncia agrave corrosatildeo Para maximizar a resistecircncia agrave corshyrosatildeo a superfiacutecie esmerilhada de forma suave deve ser polida ou lavada com aacutecido niacutetrico a 15-20

Limpeza com jato de granalha

Eacute um meacutetodo de limpeza eficaz e deve ser feito com granalha de accedilo inoxidaacutevel com resistecircncia agrave corrosatildeo igual agrave do metal a ser limpo O jateamento com granalha pode encruar a superfiacutecie o suficiente para reduzir a ductilidade e deve ser realizado com cuidado

Limpeza quiacutemica

Quando eacute necessaacuterio maximizar a resistecircncia agrave corrosatildeo a aacuterea esshycovada deve ser lavada com aacutecido niacutetrico a 15-20 seguida de lava-gem com aacutegua A lavagem por aacutecido niacutetrico remove a contaminaccedilatildeo apassiva a superfiacutecie e aumenta a resistecircncia agrave corrosatildeo

Limpeza mecacircnica ou preacute-limpeza

Possibilita o uso de soluccedilotildees de decapagem mais suaves minimizanshydo os riscos de seguranccedila e problemas de poluiccedilatildeo ambiental A limshypeza mecacircnica eacute portanto frequumlentemente usada como uma prepashyraccedilatildeo para a decapagem aacutecida e pode reduzir o custo total de limpeshyza diminuindo o tempo de decapagem e possibilitando medidas de seguranccedila menos rigorosas

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Accedilos inoxidaacuteveis resistentes ao calor

Caracteriacutesticas dos accedilos inoxidaacuteveis

Para tornar o ferro inoxidaacutevel ele eacute ligado ao cromo com um teor miacuteshynimo de 12 A maioria dos accedilos inoxidaacuteveis conteacutem de 16 a 20 de cromo Uns poucos graus especiais contecircm ateacute cerca de 35 de cromo poreacutem teores de cromo acima de 30 satildeo incomuns

Quanto maior o teor de cromo maior a resistecircncia agrave corrosatildeo O croshymo tambeacutem aumenta a resistecircncia ao calor principalmente a resisshytecircncia agrave formaccedilatildeo de carepa Um alto teor de cromo resulta numa alta temperatura de formaccedilatildeo de carepa

O accedilo inoxidaacutevel mais usado conteacutem 17-20 de cromo e 9-14 de niacutequel O niacutequel aumenta a conformabilidade a soldabilidade e a reshysistecircncia agrave corrosatildeo Quando o teor de niacutequel alcanccedila ou ultrapassa a metade do teor de cromo o accedilo torna-se austeniacutetico e natildeoshymagneacutetico

Designaccedilatildeo

A designaccedilatildeo dos teores de cromo de niacutequel e de molibdecircnio eacute geshyralmente feita com um ponto ou uma barra entre os diacutegitos percentushyais Exemplo 19123 significa que um accedilo ou material de cordatildeo conshyteacutem 19 de cromo 12 de niacutequel e 3 de molibdecircnio

Agrupamento dos accedilos inoxidaacuteveis

Os accedilos inoxidaacuteveis podem ser agrupados com relaccedilatildeo agrave composiccedilatildeo

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

microestrutura

Nesse informativo os accedilos estatildeo agrupados e especificados apoacutes a composiccedilatildeo quiacutemica com referecircncia agrave microestrutura de cada tipo de liga (de accedilo) Para cada tipo de accedilo informaccedilotildees sobre sua soldabilishydade e recomendaccedilotildees de soldagem satildeo fornecidas Para os tipos mais comuns informaccedilotildees raacutepidas tambeacutem satildeo fornecidas sobre a influecircncia dos elementos na resistecircncia agrave corrosatildeo e nas propriedashydes mecacircnicas

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Accedilos inoxidaacuteveis ao cromo

Os accedilos inoxidaacuteveis ao cromo satildeo ferro-magneacuteticos

Sua microestrutura pode ser martensiacutetica ferriacutetica ou ferriacutetico-martensiacutetica

Accedilos inoxidaacuteveis martensiacuteticos ao cromo

Esses accedilos contecircm de 12 a 20 de cromo e 015 de carbono Eles satildeo fortemente temperaacuteveis

Exemplos Cr = 12 - 14 C = 018 - 025

Cr = 17 Ni = 2 C = 017 - 025

Accedilos inoxidaacuteveis ao cromo com teor de carbono maior do que 025

natildeo devem ser soldados

Accedilos inoxidaacuteveis ferriacuteticos ao cromo

Esses accedilos natildeo satildeo temperaacuteveis Eles contecircm normalmente

13-14 de cromo e pound 008 de carbono ou

16-18 de cromo e pound 010 de carbono ou

24-28 de cromo e pound 025 de carbono

Accedilos com 17-18 de cromo 2-25 de molibdecircnio 02-08 de titacircshynio e 0025 de carbono e um teor muito baixo de elementos interstishyciais como o carbono e o nitrogecircnio (ELI = extra-low interstitials) poshydem ser mais bem agrupados no item seguinte

Accedilos inoxidaacuteveis ferriacuteticos natildeo satildeo sensiacuteveis agrave corrosatildeo sob tensatildeo

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Accedilos inoxidaacuteveis ferriacutetico-martensiacuteticos ao cromo

Esses accedilos contecircm 12-14 de cromo e de 009-015 de carbono Em algumas especificaccedilotildees esses accedilos satildeo classificados como marshytensiacuteticos

Soldabilidade

Os accedilos inoxidaacuteveis ao cromo possuem soldabilidade limitada e reshyquerem maior atenccedilatildeo e cuidado com seu comportamento quando se busca uma junta de qualidade satisfatoacuteria

A temperabilidade dos accedilos com cromo na faixa 12-14 aumenta rashypidamente na mesma razatildeo que o teor de carbono Um aumento no carbono de 001 na faixa 005-015 aumenta a dureza do accedilo em ateacute 10-12 HB

Soldagem de accedilos inoxidaacuteveis martensiacuteticos ao cromo

Para se soldar com sucesso accedilos inoxidaacuteveis martensiacuteticos com eleshytrodos cujo metal depositado seja correspondente ao metal de base

(OK 6815) eacute necessaacuterio um preacute-aquecimento de 250C a 350C que deve ser mantido durante a soldagem A regiatildeo de soldagem deve soshy

frer aliacutevio de tensotildees entre 650-850C imediatamente apoacutes a soldashy

gem Atenccedilatildeo Se a junta soldada for resfriada abaixo de 150C anshytes de ser colocada no forno haacute grande risco de se formarem trincas na solda

Por isso os accedilos inoxidaacuteveis martensiacuteticos satildeo geralmente soldados com eletrodos austeniacuteticos 19Cr12Ni3Mo do tipo AWS E316 como o OK 6330

Ao escolher um eletrodo desse tipo elimina-se a necessidade de aliacuteshyvio de tensotildees imediatamente apoacutes a soldagem Em alguns casos a necessidade de aliacutevio de tensotildees eacute completamente eliminada quando

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

satildeo empregados eletrodos do tipo 19Cr12Ni3Mo

Soldagem de accedilos inoxidaacuteveis ferriacutetico-martensiacuteticos ao cromo

Esses accedilos devem ser preferencialmente soldados com os mesmos tipos de eletrodos e com as mesmas temperaturas de preacuteshyaquecimento e poacutes-aquecimento utilizadas nos accedilos inoxidaacuteveis marshytensiacuteticos

Soldagem de accedilos inoxidaacuteveis ferriacuteticos ao cromo

Os accedilos inoxidaacuteveis ferriacuteticos tornam-se fraacutegeis na regiatildeo superaqueshycida da zona termicamente afetada adjacente agrave solda Por esta razatildeo os accedilos inoxidaacuteveis ferriacuteticos satildeo normalmente soldados com eletroshydos austeniacuteticos tipo 19Cr9Ni (E308) ou 19Cr12Ni3Mo (E316) OK 6130 e OK 6330 respectivamente Um preacute-aquecimento de

150-200C pode ser necessaacuterio para minimizar a ocorrecircncia de fissushyraccedilotildees principalmente ao soldar com eletrodos inoxidaacuteveis ferriacuteticos

Uma exceccedilatildeo ocorre quando a solda se expotildee ao gaacutes sulfiacutedrico (H2S) a uma temperatura alta Em tais casos o metal de solda natildeo deve conter niacutequel Entretanto o eletrodo OK 6860 que deposita um metal de solda contendo cerca de 26 de cromo 5 de niacutequel e 1 de molibdecircnio eacute muito bom tambeacutem em atmosferas sulfurosas a alta temperatura

O accedilo inoxidaacutevel ferriacutetico ELI padratildeo americano ASTM A268 (similar ao padratildeo sueco SS 2326) que conteacutem 19 de cromo e 2 de moshylibdecircnio resiste muito bem agrave corrosatildeo sob tensatildeo enquanto o accedilo inoxidaacutevel austeniacutetico possui uma resistecircncia muito limitada Esses accedilos inoxidaacuteveis ferriacuteticos apresentam tambeacutem uma boa resistecircncia agrave corrosatildeo localizada em soluccedilotildees salinas e satildeo pelo menos tatildeo bons

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

quanto os accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos mais usados nos aacutecidos coshymuns ELI significa Extra Low Interstitials o que na verdade significa que os teores de carbono e de nitrogecircnio satildeo extremamente baixos Os accedilos ELI ferriacuteticos satildeo preferencialmente soldados com eletrodos 23Cr12Ni2Mo de baixiacutessimo carbono (E309MoL) OK 6774 ou equishyvalente

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Accedilos inoxidaacuteveis ao cromo-niacutequel

A maioria dos accedilos inoxidaacuteveis ao cromo-niacutequel eacute austeniacutetica mas tambeacutem austeno-ferriacuteticos (duplex) como 25Cr5Ni e 25Cr5Ni15Mo e austeno-martensiacuteticos contendo 13-16 de cromo e 5-6 de niacutequel Os accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos podem ser totalmente austeniacuteticos ou conter uma pequena porcentagem de ferrita

O niacutequel aumenta a ductilidade e no caso dos tipos de ligas mais alshytas tambeacutem a resistecircncia agrave corrosatildeo Os accedilos inoxidaacuteveis austeniacutetishycos que contecircm 25 de niacutequel possuem uma boa resistecircncia agrave corroshysatildeo sob tensatildeo Os accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos natildeo satildeo magneacuteticos nem temperaacuteveis termicamente Desta forma as zonas termicamente afetadas desses accedilos natildeo endurecem

A resistecircncia agrave corrosatildeo dos accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos natildeo deshypende soacute dos teores de cromo e niacutequel mas tambeacutem fortemente do teor de carbono A maacutexima resistecircncia agrave corrosatildeo eacute alcanccedilada quanshydo o teor de carbono natildeo ultrapassa cerca de 002 Na maioria dos padrotildees de accedilo inoxidaacutevel ELC (extra-low carbon) mdash accedilos de baixiacutesshysimo carbono mdash o teor de carbono fica limitado ao maacuteximo de 0030 Se o teor de carbono natildeo for baixo o suficiente precipitamshyse carbonetos contendo 60-70 de cromo na zona termicamente afeshytada de uma solda onde o material foi aquecido a temperaturas na

faixa 450-900C A temperatura mais criacutetica fica na faixa 500-800C (ateacute aproximadamente 5 mm da linha de fusatildeo) Por causa desta forshymaccedilatildeo de carbonetos de cromo ocorre uma diminuiccedilatildeo local de croshymo o que reduz enormemente a resistecircncia agrave corrosatildeo das aacutereas sushyjeitas ao ambiente corrosivo O limite de 005 de carbono evita sob quase todas as condiccedilotildees de soldagem que a zona termicamente ashyfetada fique sensitizada principalmente em seccedilotildees de menor espesshysura Para soldas que devem sofrer aliacutevio de tensotildees eacute necessaacuterio

empregar accedilos de baixiacutessimo carbono (grau ELC C pound 0030)

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Estabilizaccedilatildeo do carbono

A precipitaccedilatildeo de carbonetos de cromo na zona termicamente afetada pode ser evitada combinando-se preferencialmente o carbono com o nioacutebio (AISI 347) ou com o titacircnio (AISI 321) Os accedilos inoxidaacuteveis esshytabilizados ao nioacutebio e ao titacircnio satildeo contudo ligeiramente inferiores aos accedilos inoxidaacuteveis grau ELC com relaccedilatildeo agrave garantia contra fissurashyccedilatildeo durante a soldagem e apoacutes exposiccedilatildeo a certos meios corrosivos

Influecircncia do nitrogecircnio

Accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos ao nitrogecircnio apresentam cerca de 70 Nmm2 a mais de escoamento e 100 Nmm2 a mais de resistecircncia agrave traccedilatildeo quando comparados agraves composiccedilotildees quiacutemicas corresponshydentes mais proacuteximas sem nitrogecircnio Os accedilos inoxidaacuteveis ao nitroshygecircnio tecircm soldabilidade similar aos accedilos sem adiccedilatildeo de nitrogecircnio e satildeo como estes soldados com eletrodos correspondentes ao materishyal base OK 6130 OK 6330 OK 6430 ou OK 6463

Adiccedilotildees de molibdecircnio

Accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos ao molibdecircnio tecircm uma resistecircncia agrave corrosatildeo maior a certos aacutecidos do que os accedilos inoxidaacuteveis corresshypondentes mais proacuteximos sem molibdecircnio Como regra geral quanto maior o teor de molibdecircnio melhor seraacute a resistecircncia ao ataque dos aacutecidos exceto quando da exposiccedilatildeo aos meios corrosivos fortemente oxidantes como o aacutecido niacutetrico a quente

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos (sem ferrita) ao cromoshyniacutequel-molibdecircnio-cobre

Um accedilo inoxidaacutevel austeniacutetico muito interessante eacute o accedilo ELC 20Cr25Ni45Mo17Cu (ASTM B-625) SS 2562 UHB 904L Sandshyvik 2RK65 usado em grande escala quando os accedilos AISI 316L e 317L satildeo insuficientes principalmente em induacutestrias que produzem aacutecido aceacutetico aacutecido sulfuacuterico aacutecido tartaacuterico e cloreto de vinil cujo eletrodo correspondente eacute o OK 6933

Recomendaccedilotildees para a soldagem de accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos

Os accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos satildeo faacuteceis de soldar com todos os meacutetodos de soldagem comuns contanto que as regras abaixo sejam seguidas evite grandes poccedilas de fusatildeo principalmente quando estiver solshy

dando accedilo totalmente austeniacutetico visto que tais poccedilas podem fashycilmente causar trincas de solidificaccedilatildeo na solda

Restrinja o aporte teacutermico ao material base em parte para minishymizar o rechupe e a distorccedilatildeo e tambeacutem para minimizar a redushyccedilatildeo da resistecircncia agrave corrosatildeo por sensitizaccedilatildeo Isto eacute especial-mente importante quando o teor de carbono do accedilo for maior do que 003

Accedilos inoxidaacuteveis austeno-ferriacuteticos (duplex)

Os accedilos inoxidaacuteveis duplex tornaram-se uma importante alternativa aos accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos As propriedades que mais despershytam o interesse satildeo a combinaccedilatildeo de alta resistecircncia mecacircnica boa resistecircncia agrave corrosatildeo e um niacutevel razoaacutevel de preccedilo O nuacutemero de ashy

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

plicaccedilotildees para accedilos inoxidaacuteveis duplex continua crescendo Eles esshytatildeo sendo usados em aplicaccedilotildees offshore e pelas induacutestrias naval e petroquiacutemica por exemplo

Eles satildeo conhecidos como accedilos inoxidaacuteveis austeno-ferriacuteticos (daiacute o nome duplex de duas fases) Tipicamente os accedilos inoxidaacuteveis dushyplex possuem uma microestrutura consistindo de aproximadamente 50 de ferrita e 50 de austenita Em termos simplificados a ferrita eacute a fase responsaacutevel pela alta resistecircncia mecacircnica a austenita pela boa tenacidade e as duas fases combinadas datildeo aos accedilos inoxidaacuteshyveis duplex sua atraente resistecircncia agrave corrosatildeo

Os elementos mais importantes dos accedilos inoxidaacuteveis duplex satildeo o cromo o niacutequel o molibdecircnio e o nitrogecircnio O tipo original AISI 329 (padratildeo sueco SS 2324) conteacutem no maacuteximo 010 de carbono 24-27 de cromo 45-6 de niacutequel e 13-18 de molibdecircnio O accedilo duplex 25Cr5Ni12Mo comparado ao accedilo inoxidaacutevel austeniacutetico tem uma resistecircncia melhor aos ataques sulfuacutericos a altas temperaturas e uma boa resistecircncia agrave fissuraccedilatildeo por corrosatildeo sob tensatildeo (SCC = sshytress corrosion cracking)

Atualmente existe uma gama de diferentes versotildees de accedilos inoxidaacuteshyveis duplex disponiacuteveis no mercado O tipo mais comum no presente eacute o 22Cr5Ni3Mo015N (WNr 14462 UNS S31803) que eacute empregashydo em uma larga faixa de aplicaccedilotildees O eletrodo OK 6750 foi especishyalmente desenvolvido para a soldagem desses accedilos

Foram tambeacutem introduzidos no mercado accedilos dessa categoria com maiores teores de elementos de liga intitulados accedilos inoxidaacuteveis sushyper-duplex O accedilo inoxidaacutevel super-duplex grau 25Cr7Ni4Mo025N (UNS S32750) eacute um exemplo dessa categoria Esses accedilos satildeo deshysenvolvidos para aplicaccedilotildees onde eacute necessaacuteria uma ainda maior reshysistecircncia agrave corrosatildeo ou maior resistecircncia mecacircnica

O accedilo inoxidaacutevel duplex eacute magneacutetico (o teor de niacutequel eacute apenas frac14 do teor de cromo) e natildeo temperaacutevel Natildeo haacute assim nenhuma regiatildeo enshydurecida adjacente agrave solda Um pouco de fragilizaccedilatildeo ocorre na zona

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

termicamente afetada aleacutem de uma reduccedilatildeo da resistecircncia agrave corroshysatildeo Sob condiccedilotildees de altas tensotildees ou condiccedilotildees quiacutemicas agressishyvas recomenda-se um tratamento teacutermico de recozimento para solushy

bilizaccedilatildeo a partir de 980C apoacutes a soldagem Por causa da alta temshy

peratura de formaccedilatildeo de carepa ao ar em torno de 1070C ele eacute ushysado como um accedilo para construccedilatildeo resistente ao calor Nas condishyccedilotildees como soldado e solubilizado sua resistecircncia agrave corrosatildeo eacute proacuteshyxima agrave do AISI 316 Por causa da fragilizaccedilatildeo e da reduccedilatildeo da resisshytecircncia agrave corrosatildeo na zona termicamente afetada sua soldabilidade natildeo pode ser avaliada como sendo tatildeo boa quanto a dos accedilos inoxishydaacuteveis austeniacuteticos

Pontos fortes alta resistecircncia mecacircnica e boa tenacidade boa resistecircncia agrave corrosatildeo generalizada boa resistecircncia agrave corrosatildeo localizada (pitting) insensiacutevel agrave fissuraccedilatildeo por corrosatildeo sob tensatildeo

Pontos fracos natildeo deve ser utilizado sob temperaturas de trabalho maiores que

300C Acima dessa temperatura pode ocorrer a fragilizaccedilatildeo

475C ou a fragilizaccedilatildeo por fase sigma

Todos os processos convencionais podem ser utilizados na soldagem dos accedilos inoxidaacuteveis duplex desde que sejam empregados procedishymentos e consumiacuteveis adequados No entanto processos de soldashygem de baixa energia como plasma e laser devem ser aplicados com cautela sendo recomendado normalmente um tratamento teacutermico apoacutes a soldagem O processo de soldagem TIG (GTAW) eacute geralmente recomendado para os passes de raiz em soldagem unilateral

Balanccedilo ferritaaustenita das soldas

O balanccedilo de fases do metal de solda e da zona termicamente afetashyda (ZTA) eacute vital para se obter boas propriedades nas soldas de accedilos inoxidaacuteveis duplex Teores excessivamente altos de ferrita causam fragilidade enquanto a ausecircncia dessa fase causa perda de resistecircnshy

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

cia agrave fissuraccedilatildeo por corrosatildeo sob tensatildeo Teores oacutetimos de ferrita fishycam normalmente na faixa FN 30-70

O balanccedilo de fases depende do tratamento teacutermico e da composiccedilatildeo quiacutemica O aporte teacutermico (heat input) a temperatura entrepasses e a composiccedilatildeo quiacutemica do metal de adiccedilatildeo portanto possuem um efeito decisivo na obtenccedilatildeo de uma ZTA e de um metal de solda iacutentegros Altos aportes teacutermicos e temperaturas entrepasses durante o processhyso de soldagem significam tambeacutem baixas taxas de resfriamento e vice-versa taxas de resfriamento muito altas resultam num teor de ferrita

muito alto e numa baixa tenacidade taxas de resfriamento muito baixas podem resultar na formaccedilatildeo

de fases fraacutegeis durante o resfriamento

Figura 4 - Seccedilatildeo transversal (20X) de uma solda em accedilo inoxidaacutevel duplex ZERON 100 soldado com o eletrodo OK 6853 O metal de solda estaacute agrave esquerda e o metal de base agrave direita A ferrita eacute azul e a austenita eacute branca

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Aporte teacutermico e temperatura entrepasses

As recomendaccedilotildees em geral de aporte teacutermico e temperatura entre-passes para a soldagem de accedilos duplex e super-duplex satildeo 05 - 25 kJmm para accedilos duplex

exemplo WNr 14462 UNS S31803 02 - 15 kJmm para accedilos super-duplex

exemplo UNS S32750 o aporte teacutermico natildeo deve exceder 1 kjmm na soldagem de chashypas finas

a temperatura entrepasses natildeo deve exceder 150C Os accedilos ishynoxidaacuteveis super-duplex satildeo particularmente sensiacuteveis a altos aportes teacutermicos e a altas temperaturas entrepasses

Consumiacuteveis

Normalmente os accedilos inoxidaacuteveis duplex devem ser soldados apeshynas com consumiacuteveis que possuam um teor de niacutequel mais elevado que o do metal de base Um composiccedilatildeo quiacutemica tiacutepica de um conshysumiacutevel desenvolvido para soldar o accedilo inoxidaacutevel duplex 22Cr5Ni3Mo015N (WNr 14462 UNS S31803) eacute portanto o 22Cr9Ni3Mo017N (OK 6750 e OK 6753) O teor mais elevado de niacutequel garante a formaccedilatildeo de uma quantidade suficiente de austenita Tipicamente um teor de ferrita de FN 30-70 pode ser considerado como oacutetimo Entretanto a soldagem sem material de adiccedilatildeo ou a exshycessiva diluiccedilatildeo com o metal de base pode produzir um teor excessishyvo de ferrita e resultar num metal de solda fraacutegil A soldagem sem mashyterial de adiccedilatildeo deve portanto ser evitada a menos que seja execushytado um tratamento teacutermico de recozimento para solubilizaccedilatildeo apoacutes a soldagem

Gases de proteccedilatildeo e de purga

Os gases adequados para a soldagem de accedilos inoxidaacuteveis duplex satildeo TIG Ar ou misturas Ar-He MIG misturas Ar-O2 (1-3) Ar-CO2 (1-3) ou Ar-He-O2

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

FCAW misturas Ar-CO2 (25) ou CO2 puro

Eacute essencial na soldagem de passes de raiz em accedilos inoxidaacuteveis dushyplex um bom gaacutes de proteccedilatildeo Gases de purga adequados satildeo o arshygocircnio (Ar) de alta pureza e misturas contendo nitrogecircnio (N2) e hidroshygecircnio (H2)

Os gases de proteccedilatildeo e de purga possuem um efeito no teor de nitroshygecircnio do metal de solda Esses gases podem conter adiccedilotildees de nitroshygecircnio que podem ser utilizados em aplicaccedilotildees criacuteticas para melhorar a resistecircncia agrave corrosatildeo

Accedilos austeno-martensiacuteticos e austeno-ferriacuteticoshymartensiacuteticos 13-16 de cromo 4-6 de niacutequel

Accedilos desse tipo estatildeo disponiacuteveis haacute mais de vinte anos mas ainda natildeo alcanccedilaram o estaacutegio de accedilos inoxidaacuteveis padronizados

Esses accedilos possuem um baixo teor de carbono (pound 005) um teor de cromo de 13-16 e 4-6 de niacutequel Algumas variaccedilotildees desses accedilos possuem tambeacutem aproximadamente 1 de molibdecircnio Apresentam uma resistecircncia agrave traccedilatildeo maior do que a do accedilo martensiacutetico claacutessico com 13 de cromo e 015-020 de carbono e jaacute praticamente o substituiu na construccedilatildeo de turbinas de aacutegua e grandes estruturas sishymilares nas quais satildeo soldados fundidos Sua soldabilidade pode ser geralmente considerada como boa poreacutem em alguns casos apresenshyta uma soldabilidade limitada

Com eletrodos que depositam um metal de solda de composiccedilatildeo quiacutemica similar agrave do material base tal como o OK 6817 o material pode ser soldado se houver preacute-aquecimento e de preferecircncia se a

regiatildeo soldada for mantida aquecida apoacutes a soldagem (250-260C por 4-6 horas) Revenimento ou aliacutevio de tensotildees a aproximadamente

600C imediatamente apoacutes a soldagem eacute um procedimento seguro

Com eletrodos inoxidaacuteveis austeniacuteticos tais como OK 6335 ou

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

OK 6775 obteacutem-se um metal de solda mais resistente e consequumlenshytemente o risco de fissuraccedilatildeo durante o resfriamento eacute menor O preacuteshyaquecimento assim como o aliacutevio de tensotildees pode ser deixado de lado Nem sempre eacute necessaacuterio executar aliacutevio de tensotildees logo apoacutes a soldagem para eliminar o risco de fissuraccedilatildeo Assim quando soldashydos com o OK 6335 ou com o OK 6775 os accedilos inoxidaacuteveis austeshyno-martensiacuteticos apresentam uma soldabilidade muito boa poreacutem com a ressalva de que a baixa resistecircncia agrave traccedilatildeo do seu metal de solda possa ser aprovada

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Eletrodos OK

As tabelas seguintes mostram os eletrodos ESAB disponiacuteveis e tamshybeacutem as recomendaccedilotildees para a soldagem de uma gama de materiais incluindo as classificaccedilotildees dos materiais de base em conformidade com as especificaccedilotildees mais utilizadas

METAL DEPOSITADO

ELETRODO OK OBSERVACcedilOtildeESCOMPOSICcedilAtildeO PROPRIEDADES QUIacuteMICA MECAcircNICAS

OK 6130 rutiacutelico E308L-17 E308-17

OK 6184 rutiacutelico E347-17

OK 6330 rutiacutelico E316L-17 E316-17

OK 6334 aacutecido-rutiacutelico E316L-16

C 003 Si 080 Mn 080 Cr 1960 Ni 990 C 003 Si 063 Mn 086 Cr 1930 Ni 935 Mo 020 Nb 044 C 003 Si 070 Mn 070 Cr 1870 Ni 1170 Mo 270

C lt003 Si 070 Mn 070 Cr 1800 Ni 1200 Mo 280

T 560-600 MPa A 38-42

T 600-650 MPa A 31-33

T 550-600 MPa A 33-38

T 600 MPa E 440 MPa A 40 65 J 20C 38 J -120C FN 3-8

FBTS

FBTS

importado

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

METAL DEPOSITADO

ELETRODO OK

OK 6335 baacutesico-rutiacutelico E316L-15 E19 12 3 L B 20 +

OK 6380 aacutecido-rutiacutelico E 19 12 3 Nb R 23

COMPOSICcedilAtildeO QUIacuteMICA

C lt004 Si 050 Mn 170 Cr 1850 Ni 1200 Mo 280

C lt003 Si 080 Mn 080 Cr 1800 Ni 1200 Mo 280 Nb 040

PROPRIEDADES MECAcircNICAS

T 580 MPa E 435 MPa A 40 95 J 20C 75 J -60C 60 J -120C 30 J -196C FN 3-8

T 620 MPa E 490 MPa A 35 65 J 20C 50 J -70C

OBSERVACcedilOtildeES

importado

importado

OK 6430 aacutecido-rutiacutelico E317L-16 E 18 13 4 L R 23

C Si Mn Cr Ni Mo

lt003 07 07

1900 1300

370

T 600 MPa E 450 MPa A 40 55 J 20C FN 5-10

importado

OK 6463 baacutesico-rutiacutelico E 18 16 5 L R 26

C Si Mn Cr Ni Mo N

lt004 050 270

1800 170

47 013

T 640 MPa E 450 MPa A 40 80 J 20C 45 J -140C FN 0

importado

OK 6715 baacutesico E310-15

C Si Mn Cr Ni

010 025 165

2560 2090

T 550-590 MPa A 30-32

FBTS

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

METAL DEPOSITADO

ELETRODO OK COMPOSICcedilAtildeO PROPRIEDADES OBSERVACcedilOtildeES

QUIacuteMICA MECAcircNICAS

C 014

OK 6716 rutilico E310-16

Si Mn Cr Ni

076 174

2600 2000

T 650-700 A 31-33

Mo 018 C 006

OK 6742 Si 065 rutiacutelico Mn 390 T 580-620 MPa altiacutessimo sinteacutetico Cr 2000 A 40-45 rendimento E307-26 Ni 1000

Mo 080 C 007

OK 6745 baacutesico E 18 8 Mn6 B20

Si Mn Cr

025 695

1810

T 600-620 MPa A 40-45

Ni 945

OK 6750 aacutecido rutiacutelico E 22 9 3 L R 23

C Si Mn Cr Ni Mo N

lt003 08 08

225 90 30

017

T 800 MPa E 645 MPa A 25 60 J 20C 40 J -40C FN 30-45

aporte teacutermico 05-25 kjmm entrepasses 125-150C importado

OK 6753 rutiacutelico E 22 9 3 L R 23

C Si Mn Cr Ni Mo N

lt003 09 08

225 90 30

017

T 780 MPa E 630 MPa A 25 60 J 20C 40 J -40C FN 30-45

aporte teacutermico 05-25 kjmm entrepasses 125-150C importado

C 003

OK 6761 rutiacutelico E309L-17

Si Mn Cr Ni

085 103

2366 1226

T 700-750 MPa A 31-33

importado

Mo 019

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

METAL DEPOSITADO

ELETRODO OK

OK 6773 rutiacutelico E309-16

OK 6774 rutiacutelico E309MoL-17

OK 6775 baacutesico E309-15

OK 6815 baacutesico E410-15 E 13 MPB 20 + 120

OK 6817 baacutesico-rutiacutelico E410NiMo-16 E 13 4 MPR 23 120

OK 6853 baacutesico-rutiacutelico E 25 10 4 2

COMPOSICcedilAtildeO QUIacuteMICA

C 010 Si 040 Mn 130 Cr 2400 Ni 1325 mo 030 C 003 Si 080 Mn 070 Cr 2300 Ni 1230 Mo 260 C 005 Si 030 Mn 170 Cr 2445 Ni 1310 Mo 025

C 006 Si 050 Mn 050 Cr 1300

C 005 Si 050 Mn 070 Cr 1200 Ni 430 Mo 050

C lt003 Si 06 Mn 07 Cr 255 Ni 95 Mo 40 N 025

PROPRIEDADES MECAcircNICAS

T 600-630 MPa A 32-36

T 700-750 MPa A 31-33

T 600-630 MPa A 30-38

apoacutes TTAT 750C T 520 MPa E 370 MPa A 25 55 J 20C T 850 MPa E 710 MPa A 15 gt45 J 20C gt45 J -10C gt45 J -40C

T 850 MPa E 700 MPa A 25 50 J 20C FN 30-50

OBSERVACcedilOtildeES

FBTS

importado

importado

aporte teacutermico 02-15 kJmm entrepasses 100-150C importado

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

METAL DEPOSITADO

ELETRODO OK COMPOSICcedilAtildeO PROPRIEDADES OBSERVACcedilOtildeES

QUIacuteMICA MECAcircNICAS

C lt004 T 900 MPa Si 04 E 700 MPa aporte teacutermico

OK 6855 Mn 09 A 25 02-15 kJmm baacutesico Cr 255 90 J 20C entrepasses B25 10 4 LN B 20+ Ni 95 55 J -40C 100-150C

Mo 40 45 J -60C importado N 025 FN 30-50

OK 6860 aacutecido-rutiacutelico

C Si Mn Cr Ni Mo

010 080 080

2600 500 150

T 680 MPa E 620 MPa A 6 50 J 20C FN 60-80

importado

C 007 OK 6881 rutiacutelico E312-17

Si Mn Cr

070 140

2930

T 780-830 MPa A 22-24

Ni 945 C 004

OK 6884 rutiacutelico E312-17

Si Mn Cr

084 078

2820

T 700-750 MPa A 23-24

Ni 1030 C 006

OK 6885 baacutesico E312-15

Si Mn Cr

035 150

2900

T 760-800 MPa A 22-24

Ni 900

OK 6933 baacutesico-rutiacutelico E 20 25 6 L Cu R 23

C Si Mn Cr Ni Mo Cu

lt003 050 100

2050 2500

500 15

T 575 MPa E 400 MPa A 35 80 J 20C 45 J -140C FN 0

importado

49

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

METAL DEPOSITADO

ELETRODO OK OBSERVACcedilOtildeESCOMPOSICcedilAtildeO PROPRIEDADES QUIacuteMICA MECAcircNICAS

C lt004 Si 040 T 680 MPa Mn 280 E 460 MPa

OK 6963 A 40 Cr 2000 importadobaacutesico-rutiacutelico

80 J 20CNi 2500E 20 25 6 L Cu R 23

Mo 650 50 J -140C Cu 120 FN 0 N 015

OK 9226 baacutesico E NiCrFe-3 EL-NiCr15FeMn

C Si Mn Cr Ni Nb Fe

lt010 080 800

1500 7000

200 600

T 640 MPa E 410 MPa A 40 100 J 20C 80 J -196C FN 0

importado

OK 9245 baacutesico E NiCrMo-3

C Si Mn Cr Ni Mo Fe Nb

lt003 040 040

2100 6400

950 300 330

T 800 MPa E 480 MPa A 40 70 J 20C 50 J -196C

importado

FILARC BM310Mo-L baacutesico E310Mo-16 E 25 22 2 N L R 1 2

C Si Mn Cr Ni Mo Cu N

lt004 050 430

2500 2200

220 lt030

015

T 620 MPa E 440 MPa A 34 54 J 20C FN 0

arco curto entrepasses lt 150C importado

50

ELET

RODO

S ES

AB R

ECO

MEN

DADO

SAI

SICA

TEG

ORI

AW

Nr

BSAF

NOR

SSJI

SAW

SC

CrNi

Mo

OK

(UNS

)Fe

rriacuteti

co-m

arte

nsiacuteti

co13

Cr1

4000

403

403S

17Z6

C13

2301

SUS4

03E3

16L

lt00

813

613

013

Cr1

4006

410

410S

21Z1

2C13

2302

SUS4

10E3

16L

01

1361

30

Ferr

iacutetico

17Cr

140

1643

043

0S15

Z8C1

723

20SU

S430

E308

Llt0

08

1761

30

17Cr

145

21S4

4400

--

2326

-E3

08L

lt00

318

25

613

026

Cr1

4762

446

-Z1

0C24

2322

-E3

10lt0

20

2667

15

Aust

eno-

ferr

iacutetico

Dupl

ex1

4460

329

--

2324

--

lt01

026

61

567

50

675

323

Cr4N

i + N

SA

F 23

041

4362

S323

04-

Z2CN

234

AZ

--

-lt0

03

234

N 0

1067

50

675

3UR

35N

Dup

lex

Dupl

ex1

4417

S315

00-

--

--

lt00

318

53

675

0 67

53

22Cr

5Ni3

Mo

+ N

Z2CN

D22

5SA

F 22

05 U

R 45

N1

4462

S318

03-

2377

--

lt00

322

53

N 0

1567

50

675

3AZ

Dupl

ex25

Cr7N

i3M

o +

N-

S312

60-

--

--

257

3N

014

685

3 68

55

DP3

Dupl

ex25

Cr7N

i3M

o +

NZ2

CND2

57

144

60S3

1200

--

--

257

3N

018

685

3 68

55

UR 4

7N D

uple

xAZ

25Cr

6Ni3

Mo+

Cu+N

Z2CN

DU25

7

Cu 2

0

144

60S3

2550

--

--

256

368

53

685

5UR

52N

Dup

lex

AZN

020

25Cr

6Ni3

Mo+

Cu+W

Cu 0

7+N

-S3

2760

--

--

-25

63

W0

768

53

685

5Ze

ron

100

Dupl

exN

025

Supe

r-dup

lex

-S3

2750

-

--

--

lt00

3 25

7

4 N

02

685

3

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

51

ELET

RODO

S ES

AB R

ECO

MEN

DADO

SAI

SICA

TEG

ORI

AW

Nr

BSAF

NOR

SSJI

SAW

SC

CrNi

Mo

OK

(UNS

)Au

sten

iacutetico

18Cr

8Ni

169

0030

230

2S25

Z10C

N18

0923

31SU

S302

E308

Llt0

12

188

613

018

Cr8N

i1

4301

304

304S

21Z6

CN18

09

2332

SUS3

04E3

08L

lt00

718

1061

30

18Cr

8Ni

143

0130

430

4S15

Z6CN

180

923

33SU

S304

E308

Llt0

05

1810

613

018

Cr8N

i + T

i1

4541

321

321S

12Z6

CNT1

810

2337

SUS3

21E3

47lt0

08

1811

Ti 0

761

84

18Cr

8Ni +

Nb

145

5034

734

7S17

Z6CN

Nb18

10

2338

SUS3

47E3

47lt0

08

1811

Nb 0

761

84

18Cr

8Ni +

S1

4305

303

303S

21Z1

0CNF

180

923

46-

E312

lt01

218

9S

02

688

418

Cr8N

i1

4306

304L

304S

12Z2

CN18

10

2352

SUS3

04L

E308

Llt0

03

1810

613

018

Cr8N

i1

4311

304L

N30

4S62

Z2CN

181

0AZ

2371

-E3

08L

lt00

318

10N

015

613

018

Cr8N

i + N

-30

4N30

4S65

Z5CN

180

9AZ

--

E308

Llt0

08

189

N 0

1561

30

18Cr

8Ni

143

1030

130

1S21

Z12C

N17

07-

SUS3

01E3

08L

01

178

613

018

Cr8N

i + M

o1

4420

-34

5S16

-23

40-

E316

lt01

018

91

563

30

18Cr

8Ni +

Mo

144

3631

631

6S16

Z6CN

D17

1223

43SU

S316

E316

lt00

518

122

563

30

18Cr

8Ni +

Mo

144

0131

631

6S16

Z6CN

D17

1123

47SU

S316

E316

lt00

518

122

563

30

18Cr

8Ni

+ M

o1

4404

316L

316S

12Z2

CND1

712

2348

SUS3

16L

E316

Llt0

03

1812

25

633

018

Cr8N

i + M

o1

4435

316L

316S

12Z2

CND1

713

2353

SUS3

16L

E316

Llt0

03

1813

25

633

018

Cr8N

i + M

o +

Ti1

4571

316T

i32

0S17

Z6CN

D17

1223

50-

-lt0

08

1812

25

Ti 0

763

80

(63

30)

18Cr

8Ni +

Mo

+ N

144

2931

6LN

316S

62Z2

CN17

13

AZ23

75-

E316

Llt0

03

1812

25

N 0

1563

30

18Cr

5Ni7

Mn

143

7120

2-

--

--

lt01

518

5M

n 8

674

5 (6

130

)23

Cr12

Ni1

4828

309

-Z1

5CNS

201

2-

-E3

09L

lt02

023

1367

75

Resis

tent

e ao

cal

or25

Cr20

Ni1

4845

310S

310S

24Z1

2CN2

520

2361

SUS3

10S

E310

lt00

825

2067

15

Gra

u ur

eacuteia

FILA

RC25

Cr22

Ni +

Mo

+ N

144

66

310M

oLN

--

--

E310

Mo

lt00

3 25

22

2

N 0

12 BM

310M

o-L

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

52

ELET

RODO

S ES

AB R

ECO

MEN

DADO

SAI

SICA

TEG

ORI

AW

Nr

BSAF

NOR

SSJI

SAW

SC

CrNi

Mo

OK

(UNS

)Su

per-a

uste

niacutetic

o18

Cr16

Ni +

Mo

144

38S3

1703

--

--

E317

Llt0

03

1816

35

643

017

Cr14

Ni +

Mo

144

49-

--

--

-lt0

07

1714

45

646

320

Cr25

Ni +

Mo

+Cu

145

39N0

8904

-Z1

NCDU

252

0-

--

lt02

2025

45

696

3UR

B6

Cu 0

820

Cr18

Ni+M

o+Cu

+N-

S312

54-

--

--

lt00

220

186

292

45

N 0

227

Cr31

Ni+M

o+Cu

145

63N0

8028

--

--

ENiC

rMo-

3lt0

02

2731

35

Cu 1

292

45

Cr25

Ni25

+ M

o +

N-

--

--

--

lt00

225

255

N0

2 UR

SB8

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

53

Page 10: 02 Solda - Eletrodos Inoxidaveis

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Figura 2 - Influecircncia da tensatildeo de soldagem e do comprimento do arco nos teores de nitrogecircnio e de ferrita do metal depositado de um eleshy

trodo inoxidaacutevel rutiacutelico 18Cr12Ni25Mo AWS E316L ˘25 mm

Influecircncia do teor de carbono na resistecircncia agrave corrosatildeo

Um baixo teor de carbono eacute importante para uma boa resistecircncia agrave corrosatildeo de um depoacutesito de solda inoxidaacutevel A maioria das especifishycaccedilotildees para os accedilos inoxidaacuteveis de melhor qualidade estabelece um teor de carbono maacuteximo de 0030 A maioria dos eletrodos OK de classificaccedilatildeo E308L E316L e E317L possui normalmente um teor de carbono um pouco mais baixo que esse limite ficando normalmente mais do que 001 abaixo do maacuteximo de 004 de carbono especifishycado para esses eletrodos A influecircncia do teor de carbono na resisshytecircncia agrave corrosatildeo de um metal de solda de classificaccedilatildeo E308L (18Cr10Ni) aparece na Figura 3

8

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Figura 3 - Influecircncia do teor de carbono na resistecircncia agrave corrosatildeo de um metal de solda E308L (18Cr10Ni)

Criteacuterio ataques corrosivos a profundidades inferiores a 002 mm apoacutes sensitizaccedilatildeo por recozimento seguida de imersatildeo em soluccedilatildeo de Strauss (10 CuSO4 em 10 H2SO4) em ebulishyccedilatildeo

Nota uma reduccedilatildeo do teor de carbono de 0039 para 0023 tem influecircncia consideraacutevel na resistecircncia agrave corrosatildeo enquanto a influecircncia da reduccedilatildeo de 0023 para 0016 eacute menos acenshytuada

9

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Armazenagem de eletrodos inoxidaacuteveis em embalagens abertas

Todos os tipos de eletrodos inoxidaacuteveis tecircm que ser cuidadosamente protegidos contra a umidade principalmente apoacutes a abertura do pacoshyte

Em climas uacutemidos os eletrodos devem ser preferencialmente retirashydos dos pacotes de plaacutestico e armazenados em uma estufa eleacutetrica

na faixa de temperatura 125-150C

As embalagens abertas contendo eletrodos secos podem ser estocashy

das em estufas eleacutetricas na faixa de temperatura 70-80C

Observe que as embalagens de plaacutestico natildeo devem ser aquecidas a uma temperatura acima de 100C visto que o plaacutestico derrete a uma

temperatura de aproximadamente 120C Nota

Eletrodos que absorveram umidade nunca devem ser colocados em uma es-tufa de manutenccedilatildeo jaacute que eletrodos uacutemidos podem liberar umidade para oushytros eletrodos jaacute secos na estufa

Ressecagem de eletrodos inoxidaacuteveis OK

A Tabela III mostra a faixa de temperatura efetiva e o periacuteodo de temshypo real recomendado para a ressecagem de eletrodos revestidos inoshyxidaacuteveis OK

10

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Tipo de eletrodo

Temperatura efetiva no pacote de eletrodos

(C)

Tempo real agrave tempeshyratura efetiva

(h)

Inoxidaacuteveis rutiacutelicos 275 plusmn 25 15 plusmn 05

Inoxidaacuteveis baacutesicos 225 plusmn 25 15 plusmn 05

Tabela III - Recomendaccedilotildees de ressecagem de eletrodos inoxidaacuteveis OK

Manutenccedilatildeo de eletrodos inoxidaacuteveis OK

A Tabela IV apresenta a faixa de temperatura efetiva na estufa de manutenccedilatildeo e na estufa portaacutetil (cochicho) recomendadas para os eshyletrodos revestidos inoxidaacuteveis OK

Temperatura efetiva na estufa de manutenccedilatildeo

(C)

Temperatura efetiva no cochicho

(C)

110 plusmn 10 100 plusmn 20

Tabela IV - Recomendaccedilotildees de manutenccedilatildeo de eletrodos inoxidaacuteveis OK

11

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Soldagem de accedilos inoxidaacuteveis com eletrodos revestidos OK

Requisitos para a fonte de energia

Os accedilos inoxidaacuteveis satildeo normalmente soldados com tensotildees mais baixas do que os accedilos carbono de mesma espessura A soldagem de accedilos inoxidaacuteveis eacute feita na maioria das vezes dentro da faixa de cor-rente 50-100 A A corrente mais elevada empregada em eletrodos de diacircmetro 5 mm eacute de cerca de 200 A e em eletrodos sinteacuteticos de 300 A ateacute 330 A Ao soldar passes de raiz em chanfros para soldagem unilateral e em peccedilas de accedilo inoxidaacutevel de espessuras variando entre 1 mm e 3 mm eacute necessaacuteria uma fonte de soldagem com ajuste precishyso entre 30 A e 125 A para que o soldador possa ter um bom desemshypenho na produccedilatildeo de soldas sem defeito

Corrente alternada (CA) ou corrente contiacutenua (CC)

A maioria das soldas em accedilos inoxidaacuteveis eacute executada com corrente contiacutenua (CC) provavelmente devido agrave possibilidade de um melhor ajuste de fontes de energia em CC Aleacutem do mais os eletrodos inoxishydaacuteveis de formulaccedilatildeo antiga apresentavam melhor desempenho e geshyravam menos respingos com CC do que com CA Atualmente a maioshyria dos eletrodos de accedilo inoxidaacutevel rutiacutelico permite o uso de CA Al-guns eletrodos mostram um desempenho um pouco melhor em CA como por exemplo o eletrodo sinteacutetico OK 6742 De um modo geral os eletrodos inoxidaacuteveis relacionados como soldaacuteveis a uma tensatildeo em vazio na faixa 50-60 V possuem desempenho muito bom em CA

12

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Faixas de corrente recomendadas para eletrodos inoxidaacuteveis OK

A Tabela V exibe a faixa de corrente de trabalho recomendada para os diversos tipos de eletrodos inoxidaacuteveis OK

Eletrodo Diacircmetro

(mm) Corrente

(A)

alma ligada

16 20 25 32 40 50

35 ndash 50 45 ndash 65 60 ndash 90

80 ndash 125 100 ndash 175 150 ndash 240

sinteacutetico 32 40 50

100 ndash 185 150 ndash 220 180 ndash 320

Tabela V - Recomendaccedilotildees de paracircmetros de soldagem para os eletrodos inoxidaacuteveis OK

13

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Preparaccedilatildeo de biseacuteis

Os accedilos inoxidaacuteveis satildeo geralmente soldados com a mesma preparashyccedilatildeo de biseacuteis normalmente realizada para os accedilos de baixo carbono

O acircngulo normal do bisel eacute de 30 e o acircngulo do chanfro eacute de 60 A diferenccedila na preparaccedilatildeo estaacute em que chanfros em duplo V satildeo emshypregados jaacute a partir de peccedilas com espessura 12 mm para minimizar o volume de solda e o rechupe enquanto que em accedilos de baixo car-bono chanfros em duplo V natildeo satildeo normalmente empregados em espessuras menores que 15-20 mm

Veja as figuras seguintes com as recomendaccedilotildees de preparaccedilatildeo de chanfros para a soldagem de accedilos inoxidaacuteveis com eletrodos OK

AbEsp

Chanfros recomendados raiz Soldagem(mm)

(mm)

chanfro 1-3 0-2 unilateral

reto

chanfro ambos os2-3 0-2

reto lados

chanfro para reshy dois ou trecircs

1-3 6-10 vestimenshy passes to interno

um ou amshychanfro

3-12 1-3 bos os la-em V

dos

14

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

AbEsp

Chanfros recomendados raiz Soldagem(mm)

(mm)

um ou amshychanfro

12-20 2-25 bos os la-em U

dos

chanfro um ou am-

em U nashygt 12 0-25 bos os lashy

riz biselashydos

do

um ou amshychanfro

3-15 2-25 bos os la-em V

dos

chanfro um ou am-em V asshy 8-25 2-25 bos os lashysimeacutetrico dos

chanfro um ou am-em U asshy gt 12 2-25 bos os lashysimeacutetrico dos

15

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

AbEsp

Chanfros recomendados raiz Soldagem(mm)

(mm)

chanfro em U asshy um ou amshysimeacutetrico gt 12 1-2 bos os lashynariz bise- dos lado

um ou amshychanfro

4-12 1-2 bos os la-em meio V

dos

um ou amshychanfro

gt 12 2-25 bos os la-em J

dos

chanfro em X ou ambos os

12-30 2-3 duplo V lados simeacutetrico

chanfro em duplo ambos os

15-25 2-3 V assimeacuteshy lados trico

16

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

AbEsp

Chanfros recomendados raiz Soldagem(mm)

(mm)

chanfro ambos os

em duplo gt 30 2-3 lados

U

chanfro ambos os

em K asshy 13-30 2-25 lados

simeacutetrico

chanfro ambos os

em duplo gt 30 2-3 lados

J

Tabela VI - Exemplos de chanfros recomendados

17

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Soldagem de accedilos inoxidaacuteveis ndash regras gerais e recomendaccedilotildees

A soldagem de passes de raiz e de enchimento em juntas de topo com chanfro em accedilos inoxidaacuteveis eacute realizada da mesma forma que a soldagem de accedilos de baixo carbono poreacutem com algumas exceccedilotildees significativas o aporte teacutermico deve ser o mais baixo possiacutevel principalmente

ao soldar accedilos inoxidaacuteveis que natildeo apresentem teores de carbo-no extra-baixos

um baixo aporte teacutermico minimiza o risco de baixa resistecircncia agrave corrosatildeo na zona termicamente afetada e tambeacutem a distorccedilatildeo causada pelas tensotildees de contraccedilatildeo Um aporte teacutermico excessishyvo causaraacute uma distorccedilatildeo maior no accedilo inoxidaacutevel do que no accedilo de baixo carbono

soldar accedilos inoxidaacuteveis de grande espessura com eletrodos sinshyteacuteticos eacute beneacutefico para a resistecircncia agrave corrosatildeo porque tais eleshytrodos fornecem um aporte teacutermico menor ao metal de base do que eletrodos com alma ligada Aleacutem do mais pelo fato de me-nos passes serem necessaacuterios para preencher chanfros com os eletrodos sinteacuteticos as distorccedilotildees de contraccedilatildeo satildeo menores do que ao soldar com eletrodos de alma ligada

grandes poccedilas de fusatildeo devem que ser evitadas jaacute que elas fashycilmente levam agrave formaccedilatildeo de trincas de solidificaccedilatildeo no metal de solda

o esmerilhamento durante a contra-solda deve ser realizado com muito cuidado porque um pequeno superaquecimento da superfiacuteshycie pode facilmente causar trincas de esmerilhamento

as superfiacutecies goivadas devem ser esmerilhadas para livrar o meshytal da borra resultante da goivagem que pode causar baixa quashylidade da solda

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Revestimento com accedilo inoxidaacutevel ndash preparaccedilatildeo de biseacuteis

Como o revestimento com accedilo inoxidaacutevel consiste na soldagem de accedilos dissimilares e cada um desses materiais deve ser soldado com um eletrodo similar satildeo normalmente necessaacuterios chanfros com geshyometria especial O accedilo empregado como substrato eacute normalmente soldado primeiro e o projeto da junta deve garantir que nenhum passhyse de solda de accedilo carbono penetre no revestimento A soldagem do substrato pode ser executada de forma unilateral ou por ambos os la-dos dependendo das condiccedilotildees Juntas do substrato com acesso por ambos os lados devem preferencialmente ser em duplo U assimeacutetrico ou duplo V assimeacutetrico com a parte menor do chanfro localizada no lado revestido para limitar a largura da solda inoxidaacutevel Veja a seguir uma tabela com algumas figuras contendo exemplos de chanfros coshymumente usados e tambeacutem algumas sequumlecircncias de soldagem

AbEsp Solda-

Chanfros recomendados raiz(mm) gem

(mm)

chanfro em V

veja a noshy10-16 0-2

ta abaixo

O nariz deve ser espesso o suficiente para evitar a fusatildeo do revestimento inoxidaacutevel com os eletrodos de accedilo carbono ou de accedilo baixa liga Devem ser empregados eleshy

trodos de baixo hidrogecircnio (H2O total pound030) no lado menos ligado

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

AbEsp Solda-

Chanfros recomendados raiz(mm) gem

(mm)

veja as notas ashybaixo

lado revestido preparado para a soldagem esmerilhar na contra-solda o suficiente para abrir espaccedilo para duas camadas de accedilo inoxidaacutevel

o passe de selagem deve ser aplicado com um eletrodo 2312 ou 23122 (OK 6775 ou OK 6774) o revestimento deve ser soldado com um eletrodo de accedilo inoxidaacutevel similar

chanfro em V

veja ascom o

10-16 0-2 notas ashyoutro

cimalado usinado

veja as notas ashy

chanfro cima e a

em U nota abaishyxo

lado revestido preparado para soldagem por goivagem esmerilhamento ou fresamenshyto

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

AbEsp Solda-

Chanfros recomendados raiz(mm) gem

(mm)

Chanfro assimeacuteshytrico em dushyplo V

20-40 2-3 veja a noshyta abaixo

recomendado o primeiro passe de cada lado com eletrodo revestido pode ser emshypregado o arco submerso para a maior parte da contra-solda o lado do revestimento pode ser acabado em primeiro lugar se o revestimento for de um accedilo do tipo ELC 304L ou 316L

chanfro assimeacuteshy

veja a noshytrico Dagger 35 0-3

ta acimaem dushyplo U

veja aschanfro

10-16 notas a-em V

baixo

juntas confeccionadas completamente do lado do accedilo carbono

o accedilo do revestimento eacute soldado com um eletrodo similar o metal de base deve ser soldado preferencialmente com os eletrodos OK 6773 OK 6774 ou OK 6775 eacute reshycomendado soldar com cordotildees filetados para minimizar a diluiccedilatildeo do metal de base

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

AbEsp Solda-

Chanfros recomendados raiz(mm) gem

(mm)

chanfro em V veja as em acircnshy gt 15 notas ashygulo cima duplo

Tabela VII - Exemplos de preparaccedilatildeo de biseacuteis em accedilos revestidos

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Soldando accedilos inoxidaacuteveis a outros tipos de accedilos

Todos os accedilos inoxidaacuteveis podem ser soldados a outros tipos de accedilos de boa soldabilidade empregando-se eletrodos inoxidaacuteveis de alta liga como o OK 6715 e OK 6716 (25Cr20Ni) OK 6761 OK 6773 e OK 6775 (23Cr12Ni) OK 6774 (23Cr12Ni2Mo) OK 6881 e OK 6884 (29Cr9Ni) e eletrodos similares de maiores teores de eleshymentos de liga do que os tipos E304 18Cr8Ni ou 19Cr9Ni

Dois procedimentos diferentes satildeo empregados a teacutecnica de almofadamento ou amanteigamento (buttering) a soldagem completa com eletrodos de alta liga

A teacutecnica de almofadamento eacute um meacutetodo que emprega os eletrodos de menor custo poreacutem atualmente a maioria das juntas dissimilares entre accedilos inoxidaacuteveis e outros accedilos eacute soldada com eletrodos inoxishydaacuteveis de alta liga Cordotildees de solda filetados satildeo recomendados pashyra minimizar a diluiccedilatildeo do metal de base no metal de solda principal-mente onde o depoacutesito eacute feito na transiccedilatildeo com o accedilo de menor teor de liga

Soldas entre um accedilo inoxidaacutevel e um accedilo ao cromo-molibdecircnio

resistente agrave fluecircncia para trabalho acima de 200C devem ser prefeshyrencialmente realizadas com um eletrodo agrave base de niacutequel como por exemplo o OK 9226 para evitar a migraccedilatildeo de carbono do accedilo resisshytente agrave fluecircncia para o material austeniacutetico porque esse processo no accedilo Cr-Mo diminui sua resistecircncia agrave fluecircncia O uso de eletrodo agrave bashyse de niacutequel tambeacutem minimiza os problemas da dilataccedilatildeo teacutermica de materiais dissimilares

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Procedimentos de soldagem de accedilos inoxidaacuteveis com accedilos de baixa liga revestidos com accedilo inoxidaacutevel

A teacutecnica do almofadamento

Soldagem de accedilos inoxidaacuteveis com accedilos de baixa liga revestidos com accedilo inoshyxidaacutevel

soldar com cordotildees filetados e preferencialmente com eletrodos inoxidaacuteveis de alta liga como segunda opccedilatildeo utilizar eletrodos inoxidaacuteveis austeniacuteticos

1 OK 6773 OK 6774 OK 6775

2 OK 6715 OK 6716 OK 6745 OK 6884

3 OK 6330

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Soldagem de accedilos inoxidaacuteveis com accedilos resistentes agrave fluecircncia

soldar com cordotildees filetados com eletrodos inoxidaacuteveis de alta liga preferencialmente agrave base de niacutequel como segunda opccedilatildeo utilizar eletrodos de accedilo inoxidaacutevel

1 OK 9226

2 OK 6773 OK 6774 OK 6775

3 OK 6330

Nota Nunca use eletrodos de baixa liga ou de accedilo de baixo carbono para as trecircs junshytas acima A soldagem pode ser feita agrave temperatura ambiente Nenhum preacuteshyaquecimento eacute necessaacuterio ao soldar o accedilo resistente agrave fluecircncia com os eletrodos lisshytados acima

Tabela VIII - Procedimentos de soldagem de accedilo inoxidaacutevel com accedilos de baishyxa liga revestidos com accedilo inoxidaacutevel

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Regras e procedimentos para a soldagem de accedilos com revestimento inoxidaacutevel

O accedilo do substrato deve ser soldado de preferecircncia com eletroshydos de baixo hidrogecircnio bem secos com um teor total de aacutegua no revestimento sem exceder 030 Isto eacute muito importante para os passes proacuteximos ao revestimento Se o teor de aacutegua for maior talvez seja necessaacuterio um preacute-aquecimento e um aumento na temperatura entre passes em cerca de 100C para evitar trincas induzidas pelo hidrogecircnio na zona mais diluiacuteda do primeiro passe com o eletrodo inoxidaacutevel

O revestimento de accedilo inoxidaacutevel natildeo pode ser fundido com eleshytrodos de accedilo de baixa liga ou de baixo carbono

Se a preparaccedilatildeo do chanfro do lado revestido for realizada por goivagem com eletrodo de carvatildeo as superfiacutecies do chanfro deshyvem ser esmerilhadas para remover a borra que pode prejudicar a qualidade da solda

O passe de transiccedilatildeo no lado revestido deve ser soldado de preshyferecircncia com um eletrodo 23Cr12Ni ou 23Cr12Ni2Mo como o OK 6775 ou OK 6774

O revestimento deve ser soldado com eletrodos similares ao meshytal de base Use eletrodos de diacircmetro 25 mm ou 32 mm e aplishyque a teacutecnica de cordotildees filetados dirigindo o arco eleacutetrico para o cordatildeo anteriormente depositado e onde for possiacutevel minimize a diluiccedilatildeo da solda mantendo o arco na poccedila de fusatildeo agrave medida que se avanccedila com a solda

Atenccedilatildeo agraves observaccedilotildees localizadas no item Revestimento com accedilo inoxidaacutevel ndash preparaccedilatildeo de biseacuteis na paacutegina 19 sobre a preparaccedilatildeo recomendada para os biseacuteis

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Procedimentos de soldagem de accedilos com revestimento inoxidaacutevel a accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos

AbEsp Soldashy

raiz(mm) gem

(mm)

veja as ateacute

0-3 notas ashy10

baixo

o almofadamento claacutessico entre uma chapa revestida e uma chapa de accedilo inoxidaacutevel

o bisel da chapa revestida eacute almofadado com os eletrodos OK 6773 OK 6774 OK 6775 OK 6715 OU OK 6716

chanfro em V

veja as todas 0-3 notas ashy

baixo

a junta de topo mais empregada entre uma chapa revestida e uma chapa de accedilo inoshyxidaacutevel para todos os tipos de chanfro

a junta eacute soldada com cordotildees filetados empregando os eletrodos OK 6773 OK 6774 ou OK 6775

todos os tipos de chanfro

Tabela IX - Procedimentos de soldagem de accedilos com revestimento inoxidaacuteshyvel a accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Tratamentos poacutes-soldagem de accedilos inoxidaacuteveis

A superfiacutecie da chapa adjacente agrave solda normalmente se oxida em uma largura de aproximadamente 5 mm Por sua vez o oacutexido reduz a resistecircncia agrave corrosatildeo do material Este fato natildeo traz grandes prejuiacuteshyzos para seu uso em ambientes agressivos onde a corrosatildeo paacutera apoacutes uma fina camada superficial ser atacada

O poacutes-tratamento eacute necessaacuterio quando a resistecircncia agrave corrosatildeo nas aacutereas adjacentes agrave junta tem que ser a maacutexima possiacutevel Este tratashymento pode ser de limpeza mecacircnica ou quiacutemica ou uma combinaccedilatildeo de ambas Veja a seguir um resumo dos procedimentos mais simples de poacutes-tratamento de soldas inoxidaacuteveis

Limpeza mecacircnica

A limpeza mecacircnica pode ser realizada atraveacutes de escovas de cerdas de accedilo inoxidaacutevel esmerilhamento jato de granalha

A limpeza com escovas de cerdas de accedilo inoxidaacutevel remove escoacuterias coloraccedilatildeo teacutermica e peliacutecula de oacutexido mas natildeo o material pobre em cromo sob a peliacutecula de oacutexido

As escovas devem ser feitas de cerdas de accedilo inoxidaacutevel e natildeo poshydem ser usadas em materiais que natildeo sejam accedilo inoxidaacutevel para evishytar contaminaccedilotildees Mesmo com essas precauccedilotildees a resistecircncia agrave corrosatildeo natildeo seraacute tatildeo boa quanto num material decapado por aacutecido

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Esmerilhamento

Remove facilmente o oacutexido e a fina camada pobre em cromo Um esmerilhamento mais pesado produz sulcos longitudinais resultando numa menor resistecircncia agrave corrosatildeo Um esmerilhamento mais suave aumenta a resistecircncia agrave corrosatildeo Para maximizar a resistecircncia agrave corshyrosatildeo a superfiacutecie esmerilhada de forma suave deve ser polida ou lavada com aacutecido niacutetrico a 15-20

Limpeza com jato de granalha

Eacute um meacutetodo de limpeza eficaz e deve ser feito com granalha de accedilo inoxidaacutevel com resistecircncia agrave corrosatildeo igual agrave do metal a ser limpo O jateamento com granalha pode encruar a superfiacutecie o suficiente para reduzir a ductilidade e deve ser realizado com cuidado

Limpeza quiacutemica

Quando eacute necessaacuterio maximizar a resistecircncia agrave corrosatildeo a aacuterea esshycovada deve ser lavada com aacutecido niacutetrico a 15-20 seguida de lava-gem com aacutegua A lavagem por aacutecido niacutetrico remove a contaminaccedilatildeo apassiva a superfiacutecie e aumenta a resistecircncia agrave corrosatildeo

Limpeza mecacircnica ou preacute-limpeza

Possibilita o uso de soluccedilotildees de decapagem mais suaves minimizanshydo os riscos de seguranccedila e problemas de poluiccedilatildeo ambiental A limshypeza mecacircnica eacute portanto frequumlentemente usada como uma prepashyraccedilatildeo para a decapagem aacutecida e pode reduzir o custo total de limpeshyza diminuindo o tempo de decapagem e possibilitando medidas de seguranccedila menos rigorosas

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Accedilos inoxidaacuteveis resistentes ao calor

Caracteriacutesticas dos accedilos inoxidaacuteveis

Para tornar o ferro inoxidaacutevel ele eacute ligado ao cromo com um teor miacuteshynimo de 12 A maioria dos accedilos inoxidaacuteveis conteacutem de 16 a 20 de cromo Uns poucos graus especiais contecircm ateacute cerca de 35 de cromo poreacutem teores de cromo acima de 30 satildeo incomuns

Quanto maior o teor de cromo maior a resistecircncia agrave corrosatildeo O croshymo tambeacutem aumenta a resistecircncia ao calor principalmente a resisshytecircncia agrave formaccedilatildeo de carepa Um alto teor de cromo resulta numa alta temperatura de formaccedilatildeo de carepa

O accedilo inoxidaacutevel mais usado conteacutem 17-20 de cromo e 9-14 de niacutequel O niacutequel aumenta a conformabilidade a soldabilidade e a reshysistecircncia agrave corrosatildeo Quando o teor de niacutequel alcanccedila ou ultrapassa a metade do teor de cromo o accedilo torna-se austeniacutetico e natildeoshymagneacutetico

Designaccedilatildeo

A designaccedilatildeo dos teores de cromo de niacutequel e de molibdecircnio eacute geshyralmente feita com um ponto ou uma barra entre os diacutegitos percentushyais Exemplo 19123 significa que um accedilo ou material de cordatildeo conshyteacutem 19 de cromo 12 de niacutequel e 3 de molibdecircnio

Agrupamento dos accedilos inoxidaacuteveis

Os accedilos inoxidaacuteveis podem ser agrupados com relaccedilatildeo agrave composiccedilatildeo

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

microestrutura

Nesse informativo os accedilos estatildeo agrupados e especificados apoacutes a composiccedilatildeo quiacutemica com referecircncia agrave microestrutura de cada tipo de liga (de accedilo) Para cada tipo de accedilo informaccedilotildees sobre sua soldabilishydade e recomendaccedilotildees de soldagem satildeo fornecidas Para os tipos mais comuns informaccedilotildees raacutepidas tambeacutem satildeo fornecidas sobre a influecircncia dos elementos na resistecircncia agrave corrosatildeo e nas propriedashydes mecacircnicas

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Accedilos inoxidaacuteveis ao cromo

Os accedilos inoxidaacuteveis ao cromo satildeo ferro-magneacuteticos

Sua microestrutura pode ser martensiacutetica ferriacutetica ou ferriacutetico-martensiacutetica

Accedilos inoxidaacuteveis martensiacuteticos ao cromo

Esses accedilos contecircm de 12 a 20 de cromo e 015 de carbono Eles satildeo fortemente temperaacuteveis

Exemplos Cr = 12 - 14 C = 018 - 025

Cr = 17 Ni = 2 C = 017 - 025

Accedilos inoxidaacuteveis ao cromo com teor de carbono maior do que 025

natildeo devem ser soldados

Accedilos inoxidaacuteveis ferriacuteticos ao cromo

Esses accedilos natildeo satildeo temperaacuteveis Eles contecircm normalmente

13-14 de cromo e pound 008 de carbono ou

16-18 de cromo e pound 010 de carbono ou

24-28 de cromo e pound 025 de carbono

Accedilos com 17-18 de cromo 2-25 de molibdecircnio 02-08 de titacircshynio e 0025 de carbono e um teor muito baixo de elementos interstishyciais como o carbono e o nitrogecircnio (ELI = extra-low interstitials) poshydem ser mais bem agrupados no item seguinte

Accedilos inoxidaacuteveis ferriacuteticos natildeo satildeo sensiacuteveis agrave corrosatildeo sob tensatildeo

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Accedilos inoxidaacuteveis ferriacutetico-martensiacuteticos ao cromo

Esses accedilos contecircm 12-14 de cromo e de 009-015 de carbono Em algumas especificaccedilotildees esses accedilos satildeo classificados como marshytensiacuteticos

Soldabilidade

Os accedilos inoxidaacuteveis ao cromo possuem soldabilidade limitada e reshyquerem maior atenccedilatildeo e cuidado com seu comportamento quando se busca uma junta de qualidade satisfatoacuteria

A temperabilidade dos accedilos com cromo na faixa 12-14 aumenta rashypidamente na mesma razatildeo que o teor de carbono Um aumento no carbono de 001 na faixa 005-015 aumenta a dureza do accedilo em ateacute 10-12 HB

Soldagem de accedilos inoxidaacuteveis martensiacuteticos ao cromo

Para se soldar com sucesso accedilos inoxidaacuteveis martensiacuteticos com eleshytrodos cujo metal depositado seja correspondente ao metal de base

(OK 6815) eacute necessaacuterio um preacute-aquecimento de 250C a 350C que deve ser mantido durante a soldagem A regiatildeo de soldagem deve soshy

frer aliacutevio de tensotildees entre 650-850C imediatamente apoacutes a soldashy

gem Atenccedilatildeo Se a junta soldada for resfriada abaixo de 150C anshytes de ser colocada no forno haacute grande risco de se formarem trincas na solda

Por isso os accedilos inoxidaacuteveis martensiacuteticos satildeo geralmente soldados com eletrodos austeniacuteticos 19Cr12Ni3Mo do tipo AWS E316 como o OK 6330

Ao escolher um eletrodo desse tipo elimina-se a necessidade de aliacuteshyvio de tensotildees imediatamente apoacutes a soldagem Em alguns casos a necessidade de aliacutevio de tensotildees eacute completamente eliminada quando

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

satildeo empregados eletrodos do tipo 19Cr12Ni3Mo

Soldagem de accedilos inoxidaacuteveis ferriacutetico-martensiacuteticos ao cromo

Esses accedilos devem ser preferencialmente soldados com os mesmos tipos de eletrodos e com as mesmas temperaturas de preacuteshyaquecimento e poacutes-aquecimento utilizadas nos accedilos inoxidaacuteveis marshytensiacuteticos

Soldagem de accedilos inoxidaacuteveis ferriacuteticos ao cromo

Os accedilos inoxidaacuteveis ferriacuteticos tornam-se fraacutegeis na regiatildeo superaqueshycida da zona termicamente afetada adjacente agrave solda Por esta razatildeo os accedilos inoxidaacuteveis ferriacuteticos satildeo normalmente soldados com eletroshydos austeniacuteticos tipo 19Cr9Ni (E308) ou 19Cr12Ni3Mo (E316) OK 6130 e OK 6330 respectivamente Um preacute-aquecimento de

150-200C pode ser necessaacuterio para minimizar a ocorrecircncia de fissushyraccedilotildees principalmente ao soldar com eletrodos inoxidaacuteveis ferriacuteticos

Uma exceccedilatildeo ocorre quando a solda se expotildee ao gaacutes sulfiacutedrico (H2S) a uma temperatura alta Em tais casos o metal de solda natildeo deve conter niacutequel Entretanto o eletrodo OK 6860 que deposita um metal de solda contendo cerca de 26 de cromo 5 de niacutequel e 1 de molibdecircnio eacute muito bom tambeacutem em atmosferas sulfurosas a alta temperatura

O accedilo inoxidaacutevel ferriacutetico ELI padratildeo americano ASTM A268 (similar ao padratildeo sueco SS 2326) que conteacutem 19 de cromo e 2 de moshylibdecircnio resiste muito bem agrave corrosatildeo sob tensatildeo enquanto o accedilo inoxidaacutevel austeniacutetico possui uma resistecircncia muito limitada Esses accedilos inoxidaacuteveis ferriacuteticos apresentam tambeacutem uma boa resistecircncia agrave corrosatildeo localizada em soluccedilotildees salinas e satildeo pelo menos tatildeo bons

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

quanto os accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos mais usados nos aacutecidos coshymuns ELI significa Extra Low Interstitials o que na verdade significa que os teores de carbono e de nitrogecircnio satildeo extremamente baixos Os accedilos ELI ferriacuteticos satildeo preferencialmente soldados com eletrodos 23Cr12Ni2Mo de baixiacutessimo carbono (E309MoL) OK 6774 ou equishyvalente

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Accedilos inoxidaacuteveis ao cromo-niacutequel

A maioria dos accedilos inoxidaacuteveis ao cromo-niacutequel eacute austeniacutetica mas tambeacutem austeno-ferriacuteticos (duplex) como 25Cr5Ni e 25Cr5Ni15Mo e austeno-martensiacuteticos contendo 13-16 de cromo e 5-6 de niacutequel Os accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos podem ser totalmente austeniacuteticos ou conter uma pequena porcentagem de ferrita

O niacutequel aumenta a ductilidade e no caso dos tipos de ligas mais alshytas tambeacutem a resistecircncia agrave corrosatildeo Os accedilos inoxidaacuteveis austeniacutetishycos que contecircm 25 de niacutequel possuem uma boa resistecircncia agrave corroshysatildeo sob tensatildeo Os accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos natildeo satildeo magneacuteticos nem temperaacuteveis termicamente Desta forma as zonas termicamente afetadas desses accedilos natildeo endurecem

A resistecircncia agrave corrosatildeo dos accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos natildeo deshypende soacute dos teores de cromo e niacutequel mas tambeacutem fortemente do teor de carbono A maacutexima resistecircncia agrave corrosatildeo eacute alcanccedilada quanshydo o teor de carbono natildeo ultrapassa cerca de 002 Na maioria dos padrotildees de accedilo inoxidaacutevel ELC (extra-low carbon) mdash accedilos de baixiacutesshysimo carbono mdash o teor de carbono fica limitado ao maacuteximo de 0030 Se o teor de carbono natildeo for baixo o suficiente precipitamshyse carbonetos contendo 60-70 de cromo na zona termicamente afeshytada de uma solda onde o material foi aquecido a temperaturas na

faixa 450-900C A temperatura mais criacutetica fica na faixa 500-800C (ateacute aproximadamente 5 mm da linha de fusatildeo) Por causa desta forshymaccedilatildeo de carbonetos de cromo ocorre uma diminuiccedilatildeo local de croshymo o que reduz enormemente a resistecircncia agrave corrosatildeo das aacutereas sushyjeitas ao ambiente corrosivo O limite de 005 de carbono evita sob quase todas as condiccedilotildees de soldagem que a zona termicamente ashyfetada fique sensitizada principalmente em seccedilotildees de menor espesshysura Para soldas que devem sofrer aliacutevio de tensotildees eacute necessaacuterio

empregar accedilos de baixiacutessimo carbono (grau ELC C pound 0030)

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Estabilizaccedilatildeo do carbono

A precipitaccedilatildeo de carbonetos de cromo na zona termicamente afetada pode ser evitada combinando-se preferencialmente o carbono com o nioacutebio (AISI 347) ou com o titacircnio (AISI 321) Os accedilos inoxidaacuteveis esshytabilizados ao nioacutebio e ao titacircnio satildeo contudo ligeiramente inferiores aos accedilos inoxidaacuteveis grau ELC com relaccedilatildeo agrave garantia contra fissurashyccedilatildeo durante a soldagem e apoacutes exposiccedilatildeo a certos meios corrosivos

Influecircncia do nitrogecircnio

Accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos ao nitrogecircnio apresentam cerca de 70 Nmm2 a mais de escoamento e 100 Nmm2 a mais de resistecircncia agrave traccedilatildeo quando comparados agraves composiccedilotildees quiacutemicas corresponshydentes mais proacuteximas sem nitrogecircnio Os accedilos inoxidaacuteveis ao nitroshygecircnio tecircm soldabilidade similar aos accedilos sem adiccedilatildeo de nitrogecircnio e satildeo como estes soldados com eletrodos correspondentes ao materishyal base OK 6130 OK 6330 OK 6430 ou OK 6463

Adiccedilotildees de molibdecircnio

Accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos ao molibdecircnio tecircm uma resistecircncia agrave corrosatildeo maior a certos aacutecidos do que os accedilos inoxidaacuteveis corresshypondentes mais proacuteximos sem molibdecircnio Como regra geral quanto maior o teor de molibdecircnio melhor seraacute a resistecircncia ao ataque dos aacutecidos exceto quando da exposiccedilatildeo aos meios corrosivos fortemente oxidantes como o aacutecido niacutetrico a quente

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos (sem ferrita) ao cromoshyniacutequel-molibdecircnio-cobre

Um accedilo inoxidaacutevel austeniacutetico muito interessante eacute o accedilo ELC 20Cr25Ni45Mo17Cu (ASTM B-625) SS 2562 UHB 904L Sandshyvik 2RK65 usado em grande escala quando os accedilos AISI 316L e 317L satildeo insuficientes principalmente em induacutestrias que produzem aacutecido aceacutetico aacutecido sulfuacuterico aacutecido tartaacuterico e cloreto de vinil cujo eletrodo correspondente eacute o OK 6933

Recomendaccedilotildees para a soldagem de accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos

Os accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos satildeo faacuteceis de soldar com todos os meacutetodos de soldagem comuns contanto que as regras abaixo sejam seguidas evite grandes poccedilas de fusatildeo principalmente quando estiver solshy

dando accedilo totalmente austeniacutetico visto que tais poccedilas podem fashycilmente causar trincas de solidificaccedilatildeo na solda

Restrinja o aporte teacutermico ao material base em parte para minishymizar o rechupe e a distorccedilatildeo e tambeacutem para minimizar a redushyccedilatildeo da resistecircncia agrave corrosatildeo por sensitizaccedilatildeo Isto eacute especial-mente importante quando o teor de carbono do accedilo for maior do que 003

Accedilos inoxidaacuteveis austeno-ferriacuteticos (duplex)

Os accedilos inoxidaacuteveis duplex tornaram-se uma importante alternativa aos accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos As propriedades que mais despershytam o interesse satildeo a combinaccedilatildeo de alta resistecircncia mecacircnica boa resistecircncia agrave corrosatildeo e um niacutevel razoaacutevel de preccedilo O nuacutemero de ashy

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

plicaccedilotildees para accedilos inoxidaacuteveis duplex continua crescendo Eles esshytatildeo sendo usados em aplicaccedilotildees offshore e pelas induacutestrias naval e petroquiacutemica por exemplo

Eles satildeo conhecidos como accedilos inoxidaacuteveis austeno-ferriacuteticos (daiacute o nome duplex de duas fases) Tipicamente os accedilos inoxidaacuteveis dushyplex possuem uma microestrutura consistindo de aproximadamente 50 de ferrita e 50 de austenita Em termos simplificados a ferrita eacute a fase responsaacutevel pela alta resistecircncia mecacircnica a austenita pela boa tenacidade e as duas fases combinadas datildeo aos accedilos inoxidaacuteshyveis duplex sua atraente resistecircncia agrave corrosatildeo

Os elementos mais importantes dos accedilos inoxidaacuteveis duplex satildeo o cromo o niacutequel o molibdecircnio e o nitrogecircnio O tipo original AISI 329 (padratildeo sueco SS 2324) conteacutem no maacuteximo 010 de carbono 24-27 de cromo 45-6 de niacutequel e 13-18 de molibdecircnio O accedilo duplex 25Cr5Ni12Mo comparado ao accedilo inoxidaacutevel austeniacutetico tem uma resistecircncia melhor aos ataques sulfuacutericos a altas temperaturas e uma boa resistecircncia agrave fissuraccedilatildeo por corrosatildeo sob tensatildeo (SCC = sshytress corrosion cracking)

Atualmente existe uma gama de diferentes versotildees de accedilos inoxidaacuteshyveis duplex disponiacuteveis no mercado O tipo mais comum no presente eacute o 22Cr5Ni3Mo015N (WNr 14462 UNS S31803) que eacute empregashydo em uma larga faixa de aplicaccedilotildees O eletrodo OK 6750 foi especishyalmente desenvolvido para a soldagem desses accedilos

Foram tambeacutem introduzidos no mercado accedilos dessa categoria com maiores teores de elementos de liga intitulados accedilos inoxidaacuteveis sushyper-duplex O accedilo inoxidaacutevel super-duplex grau 25Cr7Ni4Mo025N (UNS S32750) eacute um exemplo dessa categoria Esses accedilos satildeo deshysenvolvidos para aplicaccedilotildees onde eacute necessaacuteria uma ainda maior reshysistecircncia agrave corrosatildeo ou maior resistecircncia mecacircnica

O accedilo inoxidaacutevel duplex eacute magneacutetico (o teor de niacutequel eacute apenas frac14 do teor de cromo) e natildeo temperaacutevel Natildeo haacute assim nenhuma regiatildeo enshydurecida adjacente agrave solda Um pouco de fragilizaccedilatildeo ocorre na zona

39

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

termicamente afetada aleacutem de uma reduccedilatildeo da resistecircncia agrave corroshysatildeo Sob condiccedilotildees de altas tensotildees ou condiccedilotildees quiacutemicas agressishyvas recomenda-se um tratamento teacutermico de recozimento para solushy

bilizaccedilatildeo a partir de 980C apoacutes a soldagem Por causa da alta temshy

peratura de formaccedilatildeo de carepa ao ar em torno de 1070C ele eacute ushysado como um accedilo para construccedilatildeo resistente ao calor Nas condishyccedilotildees como soldado e solubilizado sua resistecircncia agrave corrosatildeo eacute proacuteshyxima agrave do AISI 316 Por causa da fragilizaccedilatildeo e da reduccedilatildeo da resisshytecircncia agrave corrosatildeo na zona termicamente afetada sua soldabilidade natildeo pode ser avaliada como sendo tatildeo boa quanto a dos accedilos inoxishydaacuteveis austeniacuteticos

Pontos fortes alta resistecircncia mecacircnica e boa tenacidade boa resistecircncia agrave corrosatildeo generalizada boa resistecircncia agrave corrosatildeo localizada (pitting) insensiacutevel agrave fissuraccedilatildeo por corrosatildeo sob tensatildeo

Pontos fracos natildeo deve ser utilizado sob temperaturas de trabalho maiores que

300C Acima dessa temperatura pode ocorrer a fragilizaccedilatildeo

475C ou a fragilizaccedilatildeo por fase sigma

Todos os processos convencionais podem ser utilizados na soldagem dos accedilos inoxidaacuteveis duplex desde que sejam empregados procedishymentos e consumiacuteveis adequados No entanto processos de soldashygem de baixa energia como plasma e laser devem ser aplicados com cautela sendo recomendado normalmente um tratamento teacutermico apoacutes a soldagem O processo de soldagem TIG (GTAW) eacute geralmente recomendado para os passes de raiz em soldagem unilateral

Balanccedilo ferritaaustenita das soldas

O balanccedilo de fases do metal de solda e da zona termicamente afetashyda (ZTA) eacute vital para se obter boas propriedades nas soldas de accedilos inoxidaacuteveis duplex Teores excessivamente altos de ferrita causam fragilidade enquanto a ausecircncia dessa fase causa perda de resistecircnshy

40

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

cia agrave fissuraccedilatildeo por corrosatildeo sob tensatildeo Teores oacutetimos de ferrita fishycam normalmente na faixa FN 30-70

O balanccedilo de fases depende do tratamento teacutermico e da composiccedilatildeo quiacutemica O aporte teacutermico (heat input) a temperatura entrepasses e a composiccedilatildeo quiacutemica do metal de adiccedilatildeo portanto possuem um efeito decisivo na obtenccedilatildeo de uma ZTA e de um metal de solda iacutentegros Altos aportes teacutermicos e temperaturas entrepasses durante o processhyso de soldagem significam tambeacutem baixas taxas de resfriamento e vice-versa taxas de resfriamento muito altas resultam num teor de ferrita

muito alto e numa baixa tenacidade taxas de resfriamento muito baixas podem resultar na formaccedilatildeo

de fases fraacutegeis durante o resfriamento

Figura 4 - Seccedilatildeo transversal (20X) de uma solda em accedilo inoxidaacutevel duplex ZERON 100 soldado com o eletrodo OK 6853 O metal de solda estaacute agrave esquerda e o metal de base agrave direita A ferrita eacute azul e a austenita eacute branca

41

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Aporte teacutermico e temperatura entrepasses

As recomendaccedilotildees em geral de aporte teacutermico e temperatura entre-passes para a soldagem de accedilos duplex e super-duplex satildeo 05 - 25 kJmm para accedilos duplex

exemplo WNr 14462 UNS S31803 02 - 15 kJmm para accedilos super-duplex

exemplo UNS S32750 o aporte teacutermico natildeo deve exceder 1 kjmm na soldagem de chashypas finas

a temperatura entrepasses natildeo deve exceder 150C Os accedilos ishynoxidaacuteveis super-duplex satildeo particularmente sensiacuteveis a altos aportes teacutermicos e a altas temperaturas entrepasses

Consumiacuteveis

Normalmente os accedilos inoxidaacuteveis duplex devem ser soldados apeshynas com consumiacuteveis que possuam um teor de niacutequel mais elevado que o do metal de base Um composiccedilatildeo quiacutemica tiacutepica de um conshysumiacutevel desenvolvido para soldar o accedilo inoxidaacutevel duplex 22Cr5Ni3Mo015N (WNr 14462 UNS S31803) eacute portanto o 22Cr9Ni3Mo017N (OK 6750 e OK 6753) O teor mais elevado de niacutequel garante a formaccedilatildeo de uma quantidade suficiente de austenita Tipicamente um teor de ferrita de FN 30-70 pode ser considerado como oacutetimo Entretanto a soldagem sem material de adiccedilatildeo ou a exshycessiva diluiccedilatildeo com o metal de base pode produzir um teor excessishyvo de ferrita e resultar num metal de solda fraacutegil A soldagem sem mashyterial de adiccedilatildeo deve portanto ser evitada a menos que seja execushytado um tratamento teacutermico de recozimento para solubilizaccedilatildeo apoacutes a soldagem

Gases de proteccedilatildeo e de purga

Os gases adequados para a soldagem de accedilos inoxidaacuteveis duplex satildeo TIG Ar ou misturas Ar-He MIG misturas Ar-O2 (1-3) Ar-CO2 (1-3) ou Ar-He-O2

42

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

FCAW misturas Ar-CO2 (25) ou CO2 puro

Eacute essencial na soldagem de passes de raiz em accedilos inoxidaacuteveis dushyplex um bom gaacutes de proteccedilatildeo Gases de purga adequados satildeo o arshygocircnio (Ar) de alta pureza e misturas contendo nitrogecircnio (N2) e hidroshygecircnio (H2)

Os gases de proteccedilatildeo e de purga possuem um efeito no teor de nitroshygecircnio do metal de solda Esses gases podem conter adiccedilotildees de nitroshygecircnio que podem ser utilizados em aplicaccedilotildees criacuteticas para melhorar a resistecircncia agrave corrosatildeo

Accedilos austeno-martensiacuteticos e austeno-ferriacuteticoshymartensiacuteticos 13-16 de cromo 4-6 de niacutequel

Accedilos desse tipo estatildeo disponiacuteveis haacute mais de vinte anos mas ainda natildeo alcanccedilaram o estaacutegio de accedilos inoxidaacuteveis padronizados

Esses accedilos possuem um baixo teor de carbono (pound 005) um teor de cromo de 13-16 e 4-6 de niacutequel Algumas variaccedilotildees desses accedilos possuem tambeacutem aproximadamente 1 de molibdecircnio Apresentam uma resistecircncia agrave traccedilatildeo maior do que a do accedilo martensiacutetico claacutessico com 13 de cromo e 015-020 de carbono e jaacute praticamente o substituiu na construccedilatildeo de turbinas de aacutegua e grandes estruturas sishymilares nas quais satildeo soldados fundidos Sua soldabilidade pode ser geralmente considerada como boa poreacutem em alguns casos apresenshyta uma soldabilidade limitada

Com eletrodos que depositam um metal de solda de composiccedilatildeo quiacutemica similar agrave do material base tal como o OK 6817 o material pode ser soldado se houver preacute-aquecimento e de preferecircncia se a

regiatildeo soldada for mantida aquecida apoacutes a soldagem (250-260C por 4-6 horas) Revenimento ou aliacutevio de tensotildees a aproximadamente

600C imediatamente apoacutes a soldagem eacute um procedimento seguro

Com eletrodos inoxidaacuteveis austeniacuteticos tais como OK 6335 ou

43

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

OK 6775 obteacutem-se um metal de solda mais resistente e consequumlenshytemente o risco de fissuraccedilatildeo durante o resfriamento eacute menor O preacuteshyaquecimento assim como o aliacutevio de tensotildees pode ser deixado de lado Nem sempre eacute necessaacuterio executar aliacutevio de tensotildees logo apoacutes a soldagem para eliminar o risco de fissuraccedilatildeo Assim quando soldashydos com o OK 6335 ou com o OK 6775 os accedilos inoxidaacuteveis austeshyno-martensiacuteticos apresentam uma soldabilidade muito boa poreacutem com a ressalva de que a baixa resistecircncia agrave traccedilatildeo do seu metal de solda possa ser aprovada

44

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Eletrodos OK

As tabelas seguintes mostram os eletrodos ESAB disponiacuteveis e tamshybeacutem as recomendaccedilotildees para a soldagem de uma gama de materiais incluindo as classificaccedilotildees dos materiais de base em conformidade com as especificaccedilotildees mais utilizadas

METAL DEPOSITADO

ELETRODO OK OBSERVACcedilOtildeESCOMPOSICcedilAtildeO PROPRIEDADES QUIacuteMICA MECAcircNICAS

OK 6130 rutiacutelico E308L-17 E308-17

OK 6184 rutiacutelico E347-17

OK 6330 rutiacutelico E316L-17 E316-17

OK 6334 aacutecido-rutiacutelico E316L-16

C 003 Si 080 Mn 080 Cr 1960 Ni 990 C 003 Si 063 Mn 086 Cr 1930 Ni 935 Mo 020 Nb 044 C 003 Si 070 Mn 070 Cr 1870 Ni 1170 Mo 270

C lt003 Si 070 Mn 070 Cr 1800 Ni 1200 Mo 280

T 560-600 MPa A 38-42

T 600-650 MPa A 31-33

T 550-600 MPa A 33-38

T 600 MPa E 440 MPa A 40 65 J 20C 38 J -120C FN 3-8

FBTS

FBTS

importado

45

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

METAL DEPOSITADO

ELETRODO OK

OK 6335 baacutesico-rutiacutelico E316L-15 E19 12 3 L B 20 +

OK 6380 aacutecido-rutiacutelico E 19 12 3 Nb R 23

COMPOSICcedilAtildeO QUIacuteMICA

C lt004 Si 050 Mn 170 Cr 1850 Ni 1200 Mo 280

C lt003 Si 080 Mn 080 Cr 1800 Ni 1200 Mo 280 Nb 040

PROPRIEDADES MECAcircNICAS

T 580 MPa E 435 MPa A 40 95 J 20C 75 J -60C 60 J -120C 30 J -196C FN 3-8

T 620 MPa E 490 MPa A 35 65 J 20C 50 J -70C

OBSERVACcedilOtildeES

importado

importado

OK 6430 aacutecido-rutiacutelico E317L-16 E 18 13 4 L R 23

C Si Mn Cr Ni Mo

lt003 07 07

1900 1300

370

T 600 MPa E 450 MPa A 40 55 J 20C FN 5-10

importado

OK 6463 baacutesico-rutiacutelico E 18 16 5 L R 26

C Si Mn Cr Ni Mo N

lt004 050 270

1800 170

47 013

T 640 MPa E 450 MPa A 40 80 J 20C 45 J -140C FN 0

importado

OK 6715 baacutesico E310-15

C Si Mn Cr Ni

010 025 165

2560 2090

T 550-590 MPa A 30-32

FBTS

46

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

METAL DEPOSITADO

ELETRODO OK COMPOSICcedilAtildeO PROPRIEDADES OBSERVACcedilOtildeES

QUIacuteMICA MECAcircNICAS

C 014

OK 6716 rutilico E310-16

Si Mn Cr Ni

076 174

2600 2000

T 650-700 A 31-33

Mo 018 C 006

OK 6742 Si 065 rutiacutelico Mn 390 T 580-620 MPa altiacutessimo sinteacutetico Cr 2000 A 40-45 rendimento E307-26 Ni 1000

Mo 080 C 007

OK 6745 baacutesico E 18 8 Mn6 B20

Si Mn Cr

025 695

1810

T 600-620 MPa A 40-45

Ni 945

OK 6750 aacutecido rutiacutelico E 22 9 3 L R 23

C Si Mn Cr Ni Mo N

lt003 08 08

225 90 30

017

T 800 MPa E 645 MPa A 25 60 J 20C 40 J -40C FN 30-45

aporte teacutermico 05-25 kjmm entrepasses 125-150C importado

OK 6753 rutiacutelico E 22 9 3 L R 23

C Si Mn Cr Ni Mo N

lt003 09 08

225 90 30

017

T 780 MPa E 630 MPa A 25 60 J 20C 40 J -40C FN 30-45

aporte teacutermico 05-25 kjmm entrepasses 125-150C importado

C 003

OK 6761 rutiacutelico E309L-17

Si Mn Cr Ni

085 103

2366 1226

T 700-750 MPa A 31-33

importado

Mo 019

47

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

METAL DEPOSITADO

ELETRODO OK

OK 6773 rutiacutelico E309-16

OK 6774 rutiacutelico E309MoL-17

OK 6775 baacutesico E309-15

OK 6815 baacutesico E410-15 E 13 MPB 20 + 120

OK 6817 baacutesico-rutiacutelico E410NiMo-16 E 13 4 MPR 23 120

OK 6853 baacutesico-rutiacutelico E 25 10 4 2

COMPOSICcedilAtildeO QUIacuteMICA

C 010 Si 040 Mn 130 Cr 2400 Ni 1325 mo 030 C 003 Si 080 Mn 070 Cr 2300 Ni 1230 Mo 260 C 005 Si 030 Mn 170 Cr 2445 Ni 1310 Mo 025

C 006 Si 050 Mn 050 Cr 1300

C 005 Si 050 Mn 070 Cr 1200 Ni 430 Mo 050

C lt003 Si 06 Mn 07 Cr 255 Ni 95 Mo 40 N 025

PROPRIEDADES MECAcircNICAS

T 600-630 MPa A 32-36

T 700-750 MPa A 31-33

T 600-630 MPa A 30-38

apoacutes TTAT 750C T 520 MPa E 370 MPa A 25 55 J 20C T 850 MPa E 710 MPa A 15 gt45 J 20C gt45 J -10C gt45 J -40C

T 850 MPa E 700 MPa A 25 50 J 20C FN 30-50

OBSERVACcedilOtildeES

FBTS

importado

importado

aporte teacutermico 02-15 kJmm entrepasses 100-150C importado

48

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

METAL DEPOSITADO

ELETRODO OK COMPOSICcedilAtildeO PROPRIEDADES OBSERVACcedilOtildeES

QUIacuteMICA MECAcircNICAS

C lt004 T 900 MPa Si 04 E 700 MPa aporte teacutermico

OK 6855 Mn 09 A 25 02-15 kJmm baacutesico Cr 255 90 J 20C entrepasses B25 10 4 LN B 20+ Ni 95 55 J -40C 100-150C

Mo 40 45 J -60C importado N 025 FN 30-50

OK 6860 aacutecido-rutiacutelico

C Si Mn Cr Ni Mo

010 080 080

2600 500 150

T 680 MPa E 620 MPa A 6 50 J 20C FN 60-80

importado

C 007 OK 6881 rutiacutelico E312-17

Si Mn Cr

070 140

2930

T 780-830 MPa A 22-24

Ni 945 C 004

OK 6884 rutiacutelico E312-17

Si Mn Cr

084 078

2820

T 700-750 MPa A 23-24

Ni 1030 C 006

OK 6885 baacutesico E312-15

Si Mn Cr

035 150

2900

T 760-800 MPa A 22-24

Ni 900

OK 6933 baacutesico-rutiacutelico E 20 25 6 L Cu R 23

C Si Mn Cr Ni Mo Cu

lt003 050 100

2050 2500

500 15

T 575 MPa E 400 MPa A 35 80 J 20C 45 J -140C FN 0

importado

49

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

METAL DEPOSITADO

ELETRODO OK OBSERVACcedilOtildeESCOMPOSICcedilAtildeO PROPRIEDADES QUIacuteMICA MECAcircNICAS

C lt004 Si 040 T 680 MPa Mn 280 E 460 MPa

OK 6963 A 40 Cr 2000 importadobaacutesico-rutiacutelico

80 J 20CNi 2500E 20 25 6 L Cu R 23

Mo 650 50 J -140C Cu 120 FN 0 N 015

OK 9226 baacutesico E NiCrFe-3 EL-NiCr15FeMn

C Si Mn Cr Ni Nb Fe

lt010 080 800

1500 7000

200 600

T 640 MPa E 410 MPa A 40 100 J 20C 80 J -196C FN 0

importado

OK 9245 baacutesico E NiCrMo-3

C Si Mn Cr Ni Mo Fe Nb

lt003 040 040

2100 6400

950 300 330

T 800 MPa E 480 MPa A 40 70 J 20C 50 J -196C

importado

FILARC BM310Mo-L baacutesico E310Mo-16 E 25 22 2 N L R 1 2

C Si Mn Cr Ni Mo Cu N

lt004 050 430

2500 2200

220 lt030

015

T 620 MPa E 440 MPa A 34 54 J 20C FN 0

arco curto entrepasses lt 150C importado

50

ELET

RODO

S ES

AB R

ECO

MEN

DADO

SAI

SICA

TEG

ORI

AW

Nr

BSAF

NOR

SSJI

SAW

SC

CrNi

Mo

OK

(UNS

)Fe

rriacuteti

co-m

arte

nsiacuteti

co13

Cr1

4000

403

403S

17Z6

C13

2301

SUS4

03E3

16L

lt00

813

613

013

Cr1

4006

410

410S

21Z1

2C13

2302

SUS4

10E3

16L

01

1361

30

Ferr

iacutetico

17Cr

140

1643

043

0S15

Z8C1

723

20SU

S430

E308

Llt0

08

1761

30

17Cr

145

21S4

4400

--

2326

-E3

08L

lt00

318

25

613

026

Cr1

4762

446

-Z1

0C24

2322

-E3

10lt0

20

2667

15

Aust

eno-

ferr

iacutetico

Dupl

ex1

4460

329

--

2324

--

lt01

026

61

567

50

675

323

Cr4N

i + N

SA

F 23

041

4362

S323

04-

Z2CN

234

AZ

--

-lt0

03

234

N 0

1067

50

675

3UR

35N

Dup

lex

Dupl

ex1

4417

S315

00-

--

--

lt00

318

53

675

0 67

53

22Cr

5Ni3

Mo

+ N

Z2CN

D22

5SA

F 22

05 U

R 45

N1

4462

S318

03-

2377

--

lt00

322

53

N 0

1567

50

675

3AZ

Dupl

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Cr7N

i3M

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N-

S312

60-

--

--

257

3N

014

685

3 68

55

DP3

Dupl

ex25

Cr7N

i3M

o +

NZ2

CND2

57

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60S3

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--

--

257

3N

018

685

3 68

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UR 4

7N D

uple

xAZ

25Cr

6Ni3

Mo+

Cu+N

Z2CN

DU25

7

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0

144

60S3

2550

--

--

256

368

53

685

5UR

52N

Dup

lex

AZN

020

25Cr

6Ni3

Mo+

Cu+W

Cu 0

7+N

-S3

2760

--

--

-25

63

W0

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53

685

5Ze

ron

100

Dupl

exN

025

Supe

r-dup

lex

-S3

2750

-

--

--

lt00

3 25

7

4 N

02

685

3

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

51

ELET

RODO

S ES

AB R

ECO

MEN

DADO

SAI

SICA

TEG

ORI

AW

Nr

BSAF

NOR

SSJI

SAW

SC

CrNi

Mo

OK

(UNS

)Au

sten

iacutetico

18Cr

8Ni

169

0030

230

2S25

Z10C

N18

0923

31SU

S302

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Llt0

12

188

613

018

Cr8N

i1

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304

304S

21Z6

CN18

09

2332

SUS3

04E3

08L

lt00

718

1061

30

18Cr

8Ni

143

0130

430

4S15

Z6CN

180

923

33SU

S304

E308

Llt0

05

1810

613

018

Cr8N

i + T

i1

4541

321

321S

12Z6

CNT1

810

2337

SUS3

21E3

47lt0

08

1811

Ti 0

761

84

18Cr

8Ni +

Nb

145

5034

734

7S17

Z6CN

Nb18

10

2338

SUS3

47E3

47lt0

08

1811

Nb 0

761

84

18Cr

8Ni +

S1

4305

303

303S

21Z1

0CNF

180

923

46-

E312

lt01

218

9S

02

688

418

Cr8N

i1

4306

304L

304S

12Z2

CN18

10

2352

SUS3

04L

E308

Llt0

03

1810

613

018

Cr8N

i1

4311

304L

N30

4S62

Z2CN

181

0AZ

2371

-E3

08L

lt00

318

10N

015

613

018

Cr8N

i + N

-30

4N30

4S65

Z5CN

180

9AZ

--

E308

Llt0

08

189

N 0

1561

30

18Cr

8Ni

143

1030

130

1S21

Z12C

N17

07-

SUS3

01E3

08L

01

178

613

018

Cr8N

i + M

o1

4420

-34

5S16

-23

40-

E316

lt01

018

91

563

30

18Cr

8Ni +

Mo

144

3631

631

6S16

Z6CN

D17

1223

43SU

S316

E316

lt00

518

122

563

30

18Cr

8Ni +

Mo

144

0131

631

6S16

Z6CN

D17

1123

47SU

S316

E316

lt00

518

122

563

30

18Cr

8Ni

+ M

o1

4404

316L

316S

12Z2

CND1

712

2348

SUS3

16L

E316

Llt0

03

1812

25

633

018

Cr8N

i + M

o1

4435

316L

316S

12Z2

CND1

713

2353

SUS3

16L

E316

Llt0

03

1813

25

633

018

Cr8N

i + M

o +

Ti1

4571

316T

i32

0S17

Z6CN

D17

1223

50-

-lt0

08

1812

25

Ti 0

763

80

(63

30)

18Cr

8Ni +

Mo

+ N

144

2931

6LN

316S

62Z2

CN17

13

AZ23

75-

E316

Llt0

03

1812

25

N 0

1563

30

18Cr

5Ni7

Mn

143

7120

2-

--

--

lt01

518

5M

n 8

674

5 (6

130

)23

Cr12

Ni1

4828

309

-Z1

5CNS

201

2-

-E3

09L

lt02

023

1367

75

Resis

tent

e ao

cal

or25

Cr20

Ni1

4845

310S

310S

24Z1

2CN2

520

2361

SUS3

10S

E310

lt00

825

2067

15

Gra

u ur

eacuteia

FILA

RC25

Cr22

Ni +

Mo

+ N

144

66

310M

oLN

--

--

E310

Mo

lt00

3 25

22

2

N 0

12 BM

310M

o-L

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

52

ELET

RODO

S ES

AB R

ECO

MEN

DADO

SAI

SICA

TEG

ORI

AW

Nr

BSAF

NOR

SSJI

SAW

SC

CrNi

Mo

OK

(UNS

)Su

per-a

uste

niacutetic

o18

Cr16

Ni +

Mo

144

38S3

1703

--

--

E317

Llt0

03

1816

35

643

017

Cr14

Ni +

Mo

144

49-

--

--

-lt0

07

1714

45

646

320

Cr25

Ni +

Mo

+Cu

145

39N0

8904

-Z1

NCDU

252

0-

--

lt02

2025

45

696

3UR

B6

Cu 0

820

Cr18

Ni+M

o+Cu

+N-

S312

54-

--

--

lt00

220

186

292

45

N 0

227

Cr31

Ni+M

o+Cu

145

63N0

8028

--

--

ENiC

rMo-

3lt0

02

2731

35

Cu 1

292

45

Cr25

Ni25

+ M

o +

N-

--

--

--

lt00

225

255

N0

2 UR

SB8

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

53

Page 11: 02 Solda - Eletrodos Inoxidaveis

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Figura 3 - Influecircncia do teor de carbono na resistecircncia agrave corrosatildeo de um metal de solda E308L (18Cr10Ni)

Criteacuterio ataques corrosivos a profundidades inferiores a 002 mm apoacutes sensitizaccedilatildeo por recozimento seguida de imersatildeo em soluccedilatildeo de Strauss (10 CuSO4 em 10 H2SO4) em ebulishyccedilatildeo

Nota uma reduccedilatildeo do teor de carbono de 0039 para 0023 tem influecircncia consideraacutevel na resistecircncia agrave corrosatildeo enquanto a influecircncia da reduccedilatildeo de 0023 para 0016 eacute menos acenshytuada

9

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Armazenagem de eletrodos inoxidaacuteveis em embalagens abertas

Todos os tipos de eletrodos inoxidaacuteveis tecircm que ser cuidadosamente protegidos contra a umidade principalmente apoacutes a abertura do pacoshyte

Em climas uacutemidos os eletrodos devem ser preferencialmente retirashydos dos pacotes de plaacutestico e armazenados em uma estufa eleacutetrica

na faixa de temperatura 125-150C

As embalagens abertas contendo eletrodos secos podem ser estocashy

das em estufas eleacutetricas na faixa de temperatura 70-80C

Observe que as embalagens de plaacutestico natildeo devem ser aquecidas a uma temperatura acima de 100C visto que o plaacutestico derrete a uma

temperatura de aproximadamente 120C Nota

Eletrodos que absorveram umidade nunca devem ser colocados em uma es-tufa de manutenccedilatildeo jaacute que eletrodos uacutemidos podem liberar umidade para oushytros eletrodos jaacute secos na estufa

Ressecagem de eletrodos inoxidaacuteveis OK

A Tabela III mostra a faixa de temperatura efetiva e o periacuteodo de temshypo real recomendado para a ressecagem de eletrodos revestidos inoshyxidaacuteveis OK

10

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Tipo de eletrodo

Temperatura efetiva no pacote de eletrodos

(C)

Tempo real agrave tempeshyratura efetiva

(h)

Inoxidaacuteveis rutiacutelicos 275 plusmn 25 15 plusmn 05

Inoxidaacuteveis baacutesicos 225 plusmn 25 15 plusmn 05

Tabela III - Recomendaccedilotildees de ressecagem de eletrodos inoxidaacuteveis OK

Manutenccedilatildeo de eletrodos inoxidaacuteveis OK

A Tabela IV apresenta a faixa de temperatura efetiva na estufa de manutenccedilatildeo e na estufa portaacutetil (cochicho) recomendadas para os eshyletrodos revestidos inoxidaacuteveis OK

Temperatura efetiva na estufa de manutenccedilatildeo

(C)

Temperatura efetiva no cochicho

(C)

110 plusmn 10 100 plusmn 20

Tabela IV - Recomendaccedilotildees de manutenccedilatildeo de eletrodos inoxidaacuteveis OK

11

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Soldagem de accedilos inoxidaacuteveis com eletrodos revestidos OK

Requisitos para a fonte de energia

Os accedilos inoxidaacuteveis satildeo normalmente soldados com tensotildees mais baixas do que os accedilos carbono de mesma espessura A soldagem de accedilos inoxidaacuteveis eacute feita na maioria das vezes dentro da faixa de cor-rente 50-100 A A corrente mais elevada empregada em eletrodos de diacircmetro 5 mm eacute de cerca de 200 A e em eletrodos sinteacuteticos de 300 A ateacute 330 A Ao soldar passes de raiz em chanfros para soldagem unilateral e em peccedilas de accedilo inoxidaacutevel de espessuras variando entre 1 mm e 3 mm eacute necessaacuteria uma fonte de soldagem com ajuste precishyso entre 30 A e 125 A para que o soldador possa ter um bom desemshypenho na produccedilatildeo de soldas sem defeito

Corrente alternada (CA) ou corrente contiacutenua (CC)

A maioria das soldas em accedilos inoxidaacuteveis eacute executada com corrente contiacutenua (CC) provavelmente devido agrave possibilidade de um melhor ajuste de fontes de energia em CC Aleacutem do mais os eletrodos inoxishydaacuteveis de formulaccedilatildeo antiga apresentavam melhor desempenho e geshyravam menos respingos com CC do que com CA Atualmente a maioshyria dos eletrodos de accedilo inoxidaacutevel rutiacutelico permite o uso de CA Al-guns eletrodos mostram um desempenho um pouco melhor em CA como por exemplo o eletrodo sinteacutetico OK 6742 De um modo geral os eletrodos inoxidaacuteveis relacionados como soldaacuteveis a uma tensatildeo em vazio na faixa 50-60 V possuem desempenho muito bom em CA

12

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Faixas de corrente recomendadas para eletrodos inoxidaacuteveis OK

A Tabela V exibe a faixa de corrente de trabalho recomendada para os diversos tipos de eletrodos inoxidaacuteveis OK

Eletrodo Diacircmetro

(mm) Corrente

(A)

alma ligada

16 20 25 32 40 50

35 ndash 50 45 ndash 65 60 ndash 90

80 ndash 125 100 ndash 175 150 ndash 240

sinteacutetico 32 40 50

100 ndash 185 150 ndash 220 180 ndash 320

Tabela V - Recomendaccedilotildees de paracircmetros de soldagem para os eletrodos inoxidaacuteveis OK

13

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Preparaccedilatildeo de biseacuteis

Os accedilos inoxidaacuteveis satildeo geralmente soldados com a mesma preparashyccedilatildeo de biseacuteis normalmente realizada para os accedilos de baixo carbono

O acircngulo normal do bisel eacute de 30 e o acircngulo do chanfro eacute de 60 A diferenccedila na preparaccedilatildeo estaacute em que chanfros em duplo V satildeo emshypregados jaacute a partir de peccedilas com espessura 12 mm para minimizar o volume de solda e o rechupe enquanto que em accedilos de baixo car-bono chanfros em duplo V natildeo satildeo normalmente empregados em espessuras menores que 15-20 mm

Veja as figuras seguintes com as recomendaccedilotildees de preparaccedilatildeo de chanfros para a soldagem de accedilos inoxidaacuteveis com eletrodos OK

AbEsp

Chanfros recomendados raiz Soldagem(mm)

(mm)

chanfro 1-3 0-2 unilateral

reto

chanfro ambos os2-3 0-2

reto lados

chanfro para reshy dois ou trecircs

1-3 6-10 vestimenshy passes to interno

um ou amshychanfro

3-12 1-3 bos os la-em V

dos

14

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

AbEsp

Chanfros recomendados raiz Soldagem(mm)

(mm)

um ou amshychanfro

12-20 2-25 bos os la-em U

dos

chanfro um ou am-

em U nashygt 12 0-25 bos os lashy

riz biselashydos

do

um ou amshychanfro

3-15 2-25 bos os la-em V

dos

chanfro um ou am-em V asshy 8-25 2-25 bos os lashysimeacutetrico dos

chanfro um ou am-em U asshy gt 12 2-25 bos os lashysimeacutetrico dos

15

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

AbEsp

Chanfros recomendados raiz Soldagem(mm)

(mm)

chanfro em U asshy um ou amshysimeacutetrico gt 12 1-2 bos os lashynariz bise- dos lado

um ou amshychanfro

4-12 1-2 bos os la-em meio V

dos

um ou amshychanfro

gt 12 2-25 bos os la-em J

dos

chanfro em X ou ambos os

12-30 2-3 duplo V lados simeacutetrico

chanfro em duplo ambos os

15-25 2-3 V assimeacuteshy lados trico

16

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

AbEsp

Chanfros recomendados raiz Soldagem(mm)

(mm)

chanfro ambos os

em duplo gt 30 2-3 lados

U

chanfro ambos os

em K asshy 13-30 2-25 lados

simeacutetrico

chanfro ambos os

em duplo gt 30 2-3 lados

J

Tabela VI - Exemplos de chanfros recomendados

17

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Soldagem de accedilos inoxidaacuteveis ndash regras gerais e recomendaccedilotildees

A soldagem de passes de raiz e de enchimento em juntas de topo com chanfro em accedilos inoxidaacuteveis eacute realizada da mesma forma que a soldagem de accedilos de baixo carbono poreacutem com algumas exceccedilotildees significativas o aporte teacutermico deve ser o mais baixo possiacutevel principalmente

ao soldar accedilos inoxidaacuteveis que natildeo apresentem teores de carbo-no extra-baixos

um baixo aporte teacutermico minimiza o risco de baixa resistecircncia agrave corrosatildeo na zona termicamente afetada e tambeacutem a distorccedilatildeo causada pelas tensotildees de contraccedilatildeo Um aporte teacutermico excessishyvo causaraacute uma distorccedilatildeo maior no accedilo inoxidaacutevel do que no accedilo de baixo carbono

soldar accedilos inoxidaacuteveis de grande espessura com eletrodos sinshyteacuteticos eacute beneacutefico para a resistecircncia agrave corrosatildeo porque tais eleshytrodos fornecem um aporte teacutermico menor ao metal de base do que eletrodos com alma ligada Aleacutem do mais pelo fato de me-nos passes serem necessaacuterios para preencher chanfros com os eletrodos sinteacuteticos as distorccedilotildees de contraccedilatildeo satildeo menores do que ao soldar com eletrodos de alma ligada

grandes poccedilas de fusatildeo devem que ser evitadas jaacute que elas fashycilmente levam agrave formaccedilatildeo de trincas de solidificaccedilatildeo no metal de solda

o esmerilhamento durante a contra-solda deve ser realizado com muito cuidado porque um pequeno superaquecimento da superfiacuteshycie pode facilmente causar trincas de esmerilhamento

as superfiacutecies goivadas devem ser esmerilhadas para livrar o meshytal da borra resultante da goivagem que pode causar baixa quashylidade da solda

18

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Revestimento com accedilo inoxidaacutevel ndash preparaccedilatildeo de biseacuteis

Como o revestimento com accedilo inoxidaacutevel consiste na soldagem de accedilos dissimilares e cada um desses materiais deve ser soldado com um eletrodo similar satildeo normalmente necessaacuterios chanfros com geshyometria especial O accedilo empregado como substrato eacute normalmente soldado primeiro e o projeto da junta deve garantir que nenhum passhyse de solda de accedilo carbono penetre no revestimento A soldagem do substrato pode ser executada de forma unilateral ou por ambos os la-dos dependendo das condiccedilotildees Juntas do substrato com acesso por ambos os lados devem preferencialmente ser em duplo U assimeacutetrico ou duplo V assimeacutetrico com a parte menor do chanfro localizada no lado revestido para limitar a largura da solda inoxidaacutevel Veja a seguir uma tabela com algumas figuras contendo exemplos de chanfros coshymumente usados e tambeacutem algumas sequumlecircncias de soldagem

AbEsp Solda-

Chanfros recomendados raiz(mm) gem

(mm)

chanfro em V

veja a noshy10-16 0-2

ta abaixo

O nariz deve ser espesso o suficiente para evitar a fusatildeo do revestimento inoxidaacutevel com os eletrodos de accedilo carbono ou de accedilo baixa liga Devem ser empregados eleshy

trodos de baixo hidrogecircnio (H2O total pound030) no lado menos ligado

19

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

AbEsp Solda-

Chanfros recomendados raiz(mm) gem

(mm)

veja as notas ashybaixo

lado revestido preparado para a soldagem esmerilhar na contra-solda o suficiente para abrir espaccedilo para duas camadas de accedilo inoxidaacutevel

o passe de selagem deve ser aplicado com um eletrodo 2312 ou 23122 (OK 6775 ou OK 6774) o revestimento deve ser soldado com um eletrodo de accedilo inoxidaacutevel similar

chanfro em V

veja ascom o

10-16 0-2 notas ashyoutro

cimalado usinado

veja as notas ashy

chanfro cima e a

em U nota abaishyxo

lado revestido preparado para soldagem por goivagem esmerilhamento ou fresamenshyto

20

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

AbEsp Solda-

Chanfros recomendados raiz(mm) gem

(mm)

Chanfro assimeacuteshytrico em dushyplo V

20-40 2-3 veja a noshyta abaixo

recomendado o primeiro passe de cada lado com eletrodo revestido pode ser emshypregado o arco submerso para a maior parte da contra-solda o lado do revestimento pode ser acabado em primeiro lugar se o revestimento for de um accedilo do tipo ELC 304L ou 316L

chanfro assimeacuteshy

veja a noshytrico Dagger 35 0-3

ta acimaem dushyplo U

veja aschanfro

10-16 notas a-em V

baixo

juntas confeccionadas completamente do lado do accedilo carbono

o accedilo do revestimento eacute soldado com um eletrodo similar o metal de base deve ser soldado preferencialmente com os eletrodos OK 6773 OK 6774 ou OK 6775 eacute reshycomendado soldar com cordotildees filetados para minimizar a diluiccedilatildeo do metal de base

21

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

AbEsp Solda-

Chanfros recomendados raiz(mm) gem

(mm)

chanfro em V veja as em acircnshy gt 15 notas ashygulo cima duplo

Tabela VII - Exemplos de preparaccedilatildeo de biseacuteis em accedilos revestidos

22

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Soldando accedilos inoxidaacuteveis a outros tipos de accedilos

Todos os accedilos inoxidaacuteveis podem ser soldados a outros tipos de accedilos de boa soldabilidade empregando-se eletrodos inoxidaacuteveis de alta liga como o OK 6715 e OK 6716 (25Cr20Ni) OK 6761 OK 6773 e OK 6775 (23Cr12Ni) OK 6774 (23Cr12Ni2Mo) OK 6881 e OK 6884 (29Cr9Ni) e eletrodos similares de maiores teores de eleshymentos de liga do que os tipos E304 18Cr8Ni ou 19Cr9Ni

Dois procedimentos diferentes satildeo empregados a teacutecnica de almofadamento ou amanteigamento (buttering) a soldagem completa com eletrodos de alta liga

A teacutecnica de almofadamento eacute um meacutetodo que emprega os eletrodos de menor custo poreacutem atualmente a maioria das juntas dissimilares entre accedilos inoxidaacuteveis e outros accedilos eacute soldada com eletrodos inoxishydaacuteveis de alta liga Cordotildees de solda filetados satildeo recomendados pashyra minimizar a diluiccedilatildeo do metal de base no metal de solda principal-mente onde o depoacutesito eacute feito na transiccedilatildeo com o accedilo de menor teor de liga

Soldas entre um accedilo inoxidaacutevel e um accedilo ao cromo-molibdecircnio

resistente agrave fluecircncia para trabalho acima de 200C devem ser prefeshyrencialmente realizadas com um eletrodo agrave base de niacutequel como por exemplo o OK 9226 para evitar a migraccedilatildeo de carbono do accedilo resisshytente agrave fluecircncia para o material austeniacutetico porque esse processo no accedilo Cr-Mo diminui sua resistecircncia agrave fluecircncia O uso de eletrodo agrave bashyse de niacutequel tambeacutem minimiza os problemas da dilataccedilatildeo teacutermica de materiais dissimilares

23

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Procedimentos de soldagem de accedilos inoxidaacuteveis com accedilos de baixa liga revestidos com accedilo inoxidaacutevel

A teacutecnica do almofadamento

Soldagem de accedilos inoxidaacuteveis com accedilos de baixa liga revestidos com accedilo inoshyxidaacutevel

soldar com cordotildees filetados e preferencialmente com eletrodos inoxidaacuteveis de alta liga como segunda opccedilatildeo utilizar eletrodos inoxidaacuteveis austeniacuteticos

1 OK 6773 OK 6774 OK 6775

2 OK 6715 OK 6716 OK 6745 OK 6884

3 OK 6330

24

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Soldagem de accedilos inoxidaacuteveis com accedilos resistentes agrave fluecircncia

soldar com cordotildees filetados com eletrodos inoxidaacuteveis de alta liga preferencialmente agrave base de niacutequel como segunda opccedilatildeo utilizar eletrodos de accedilo inoxidaacutevel

1 OK 9226

2 OK 6773 OK 6774 OK 6775

3 OK 6330

Nota Nunca use eletrodos de baixa liga ou de accedilo de baixo carbono para as trecircs junshytas acima A soldagem pode ser feita agrave temperatura ambiente Nenhum preacuteshyaquecimento eacute necessaacuterio ao soldar o accedilo resistente agrave fluecircncia com os eletrodos lisshytados acima

Tabela VIII - Procedimentos de soldagem de accedilo inoxidaacutevel com accedilos de baishyxa liga revestidos com accedilo inoxidaacutevel

25

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Regras e procedimentos para a soldagem de accedilos com revestimento inoxidaacutevel

O accedilo do substrato deve ser soldado de preferecircncia com eletroshydos de baixo hidrogecircnio bem secos com um teor total de aacutegua no revestimento sem exceder 030 Isto eacute muito importante para os passes proacuteximos ao revestimento Se o teor de aacutegua for maior talvez seja necessaacuterio um preacute-aquecimento e um aumento na temperatura entre passes em cerca de 100C para evitar trincas induzidas pelo hidrogecircnio na zona mais diluiacuteda do primeiro passe com o eletrodo inoxidaacutevel

O revestimento de accedilo inoxidaacutevel natildeo pode ser fundido com eleshytrodos de accedilo de baixa liga ou de baixo carbono

Se a preparaccedilatildeo do chanfro do lado revestido for realizada por goivagem com eletrodo de carvatildeo as superfiacutecies do chanfro deshyvem ser esmerilhadas para remover a borra que pode prejudicar a qualidade da solda

O passe de transiccedilatildeo no lado revestido deve ser soldado de preshyferecircncia com um eletrodo 23Cr12Ni ou 23Cr12Ni2Mo como o OK 6775 ou OK 6774

O revestimento deve ser soldado com eletrodos similares ao meshytal de base Use eletrodos de diacircmetro 25 mm ou 32 mm e aplishyque a teacutecnica de cordotildees filetados dirigindo o arco eleacutetrico para o cordatildeo anteriormente depositado e onde for possiacutevel minimize a diluiccedilatildeo da solda mantendo o arco na poccedila de fusatildeo agrave medida que se avanccedila com a solda

Atenccedilatildeo agraves observaccedilotildees localizadas no item Revestimento com accedilo inoxidaacutevel ndash preparaccedilatildeo de biseacuteis na paacutegina 19 sobre a preparaccedilatildeo recomendada para os biseacuteis

26

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Procedimentos de soldagem de accedilos com revestimento inoxidaacutevel a accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos

AbEsp Soldashy

raiz(mm) gem

(mm)

veja as ateacute

0-3 notas ashy10

baixo

o almofadamento claacutessico entre uma chapa revestida e uma chapa de accedilo inoxidaacutevel

o bisel da chapa revestida eacute almofadado com os eletrodos OK 6773 OK 6774 OK 6775 OK 6715 OU OK 6716

chanfro em V

veja as todas 0-3 notas ashy

baixo

a junta de topo mais empregada entre uma chapa revestida e uma chapa de accedilo inoshyxidaacutevel para todos os tipos de chanfro

a junta eacute soldada com cordotildees filetados empregando os eletrodos OK 6773 OK 6774 ou OK 6775

todos os tipos de chanfro

Tabela IX - Procedimentos de soldagem de accedilos com revestimento inoxidaacuteshyvel a accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos

27

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Tratamentos poacutes-soldagem de accedilos inoxidaacuteveis

A superfiacutecie da chapa adjacente agrave solda normalmente se oxida em uma largura de aproximadamente 5 mm Por sua vez o oacutexido reduz a resistecircncia agrave corrosatildeo do material Este fato natildeo traz grandes prejuiacuteshyzos para seu uso em ambientes agressivos onde a corrosatildeo paacutera apoacutes uma fina camada superficial ser atacada

O poacutes-tratamento eacute necessaacuterio quando a resistecircncia agrave corrosatildeo nas aacutereas adjacentes agrave junta tem que ser a maacutexima possiacutevel Este tratashymento pode ser de limpeza mecacircnica ou quiacutemica ou uma combinaccedilatildeo de ambas Veja a seguir um resumo dos procedimentos mais simples de poacutes-tratamento de soldas inoxidaacuteveis

Limpeza mecacircnica

A limpeza mecacircnica pode ser realizada atraveacutes de escovas de cerdas de accedilo inoxidaacutevel esmerilhamento jato de granalha

A limpeza com escovas de cerdas de accedilo inoxidaacutevel remove escoacuterias coloraccedilatildeo teacutermica e peliacutecula de oacutexido mas natildeo o material pobre em cromo sob a peliacutecula de oacutexido

As escovas devem ser feitas de cerdas de accedilo inoxidaacutevel e natildeo poshydem ser usadas em materiais que natildeo sejam accedilo inoxidaacutevel para evishytar contaminaccedilotildees Mesmo com essas precauccedilotildees a resistecircncia agrave corrosatildeo natildeo seraacute tatildeo boa quanto num material decapado por aacutecido

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Esmerilhamento

Remove facilmente o oacutexido e a fina camada pobre em cromo Um esmerilhamento mais pesado produz sulcos longitudinais resultando numa menor resistecircncia agrave corrosatildeo Um esmerilhamento mais suave aumenta a resistecircncia agrave corrosatildeo Para maximizar a resistecircncia agrave corshyrosatildeo a superfiacutecie esmerilhada de forma suave deve ser polida ou lavada com aacutecido niacutetrico a 15-20

Limpeza com jato de granalha

Eacute um meacutetodo de limpeza eficaz e deve ser feito com granalha de accedilo inoxidaacutevel com resistecircncia agrave corrosatildeo igual agrave do metal a ser limpo O jateamento com granalha pode encruar a superfiacutecie o suficiente para reduzir a ductilidade e deve ser realizado com cuidado

Limpeza quiacutemica

Quando eacute necessaacuterio maximizar a resistecircncia agrave corrosatildeo a aacuterea esshycovada deve ser lavada com aacutecido niacutetrico a 15-20 seguida de lava-gem com aacutegua A lavagem por aacutecido niacutetrico remove a contaminaccedilatildeo apassiva a superfiacutecie e aumenta a resistecircncia agrave corrosatildeo

Limpeza mecacircnica ou preacute-limpeza

Possibilita o uso de soluccedilotildees de decapagem mais suaves minimizanshydo os riscos de seguranccedila e problemas de poluiccedilatildeo ambiental A limshypeza mecacircnica eacute portanto frequumlentemente usada como uma prepashyraccedilatildeo para a decapagem aacutecida e pode reduzir o custo total de limpeshyza diminuindo o tempo de decapagem e possibilitando medidas de seguranccedila menos rigorosas

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Accedilos inoxidaacuteveis resistentes ao calor

Caracteriacutesticas dos accedilos inoxidaacuteveis

Para tornar o ferro inoxidaacutevel ele eacute ligado ao cromo com um teor miacuteshynimo de 12 A maioria dos accedilos inoxidaacuteveis conteacutem de 16 a 20 de cromo Uns poucos graus especiais contecircm ateacute cerca de 35 de cromo poreacutem teores de cromo acima de 30 satildeo incomuns

Quanto maior o teor de cromo maior a resistecircncia agrave corrosatildeo O croshymo tambeacutem aumenta a resistecircncia ao calor principalmente a resisshytecircncia agrave formaccedilatildeo de carepa Um alto teor de cromo resulta numa alta temperatura de formaccedilatildeo de carepa

O accedilo inoxidaacutevel mais usado conteacutem 17-20 de cromo e 9-14 de niacutequel O niacutequel aumenta a conformabilidade a soldabilidade e a reshysistecircncia agrave corrosatildeo Quando o teor de niacutequel alcanccedila ou ultrapassa a metade do teor de cromo o accedilo torna-se austeniacutetico e natildeoshymagneacutetico

Designaccedilatildeo

A designaccedilatildeo dos teores de cromo de niacutequel e de molibdecircnio eacute geshyralmente feita com um ponto ou uma barra entre os diacutegitos percentushyais Exemplo 19123 significa que um accedilo ou material de cordatildeo conshyteacutem 19 de cromo 12 de niacutequel e 3 de molibdecircnio

Agrupamento dos accedilos inoxidaacuteveis

Os accedilos inoxidaacuteveis podem ser agrupados com relaccedilatildeo agrave composiccedilatildeo

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

microestrutura

Nesse informativo os accedilos estatildeo agrupados e especificados apoacutes a composiccedilatildeo quiacutemica com referecircncia agrave microestrutura de cada tipo de liga (de accedilo) Para cada tipo de accedilo informaccedilotildees sobre sua soldabilishydade e recomendaccedilotildees de soldagem satildeo fornecidas Para os tipos mais comuns informaccedilotildees raacutepidas tambeacutem satildeo fornecidas sobre a influecircncia dos elementos na resistecircncia agrave corrosatildeo e nas propriedashydes mecacircnicas

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Accedilos inoxidaacuteveis ao cromo

Os accedilos inoxidaacuteveis ao cromo satildeo ferro-magneacuteticos

Sua microestrutura pode ser martensiacutetica ferriacutetica ou ferriacutetico-martensiacutetica

Accedilos inoxidaacuteveis martensiacuteticos ao cromo

Esses accedilos contecircm de 12 a 20 de cromo e 015 de carbono Eles satildeo fortemente temperaacuteveis

Exemplos Cr = 12 - 14 C = 018 - 025

Cr = 17 Ni = 2 C = 017 - 025

Accedilos inoxidaacuteveis ao cromo com teor de carbono maior do que 025

natildeo devem ser soldados

Accedilos inoxidaacuteveis ferriacuteticos ao cromo

Esses accedilos natildeo satildeo temperaacuteveis Eles contecircm normalmente

13-14 de cromo e pound 008 de carbono ou

16-18 de cromo e pound 010 de carbono ou

24-28 de cromo e pound 025 de carbono

Accedilos com 17-18 de cromo 2-25 de molibdecircnio 02-08 de titacircshynio e 0025 de carbono e um teor muito baixo de elementos interstishyciais como o carbono e o nitrogecircnio (ELI = extra-low interstitials) poshydem ser mais bem agrupados no item seguinte

Accedilos inoxidaacuteveis ferriacuteticos natildeo satildeo sensiacuteveis agrave corrosatildeo sob tensatildeo

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Accedilos inoxidaacuteveis ferriacutetico-martensiacuteticos ao cromo

Esses accedilos contecircm 12-14 de cromo e de 009-015 de carbono Em algumas especificaccedilotildees esses accedilos satildeo classificados como marshytensiacuteticos

Soldabilidade

Os accedilos inoxidaacuteveis ao cromo possuem soldabilidade limitada e reshyquerem maior atenccedilatildeo e cuidado com seu comportamento quando se busca uma junta de qualidade satisfatoacuteria

A temperabilidade dos accedilos com cromo na faixa 12-14 aumenta rashypidamente na mesma razatildeo que o teor de carbono Um aumento no carbono de 001 na faixa 005-015 aumenta a dureza do accedilo em ateacute 10-12 HB

Soldagem de accedilos inoxidaacuteveis martensiacuteticos ao cromo

Para se soldar com sucesso accedilos inoxidaacuteveis martensiacuteticos com eleshytrodos cujo metal depositado seja correspondente ao metal de base

(OK 6815) eacute necessaacuterio um preacute-aquecimento de 250C a 350C que deve ser mantido durante a soldagem A regiatildeo de soldagem deve soshy

frer aliacutevio de tensotildees entre 650-850C imediatamente apoacutes a soldashy

gem Atenccedilatildeo Se a junta soldada for resfriada abaixo de 150C anshytes de ser colocada no forno haacute grande risco de se formarem trincas na solda

Por isso os accedilos inoxidaacuteveis martensiacuteticos satildeo geralmente soldados com eletrodos austeniacuteticos 19Cr12Ni3Mo do tipo AWS E316 como o OK 6330

Ao escolher um eletrodo desse tipo elimina-se a necessidade de aliacuteshyvio de tensotildees imediatamente apoacutes a soldagem Em alguns casos a necessidade de aliacutevio de tensotildees eacute completamente eliminada quando

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

satildeo empregados eletrodos do tipo 19Cr12Ni3Mo

Soldagem de accedilos inoxidaacuteveis ferriacutetico-martensiacuteticos ao cromo

Esses accedilos devem ser preferencialmente soldados com os mesmos tipos de eletrodos e com as mesmas temperaturas de preacuteshyaquecimento e poacutes-aquecimento utilizadas nos accedilos inoxidaacuteveis marshytensiacuteticos

Soldagem de accedilos inoxidaacuteveis ferriacuteticos ao cromo

Os accedilos inoxidaacuteveis ferriacuteticos tornam-se fraacutegeis na regiatildeo superaqueshycida da zona termicamente afetada adjacente agrave solda Por esta razatildeo os accedilos inoxidaacuteveis ferriacuteticos satildeo normalmente soldados com eletroshydos austeniacuteticos tipo 19Cr9Ni (E308) ou 19Cr12Ni3Mo (E316) OK 6130 e OK 6330 respectivamente Um preacute-aquecimento de

150-200C pode ser necessaacuterio para minimizar a ocorrecircncia de fissushyraccedilotildees principalmente ao soldar com eletrodos inoxidaacuteveis ferriacuteticos

Uma exceccedilatildeo ocorre quando a solda se expotildee ao gaacutes sulfiacutedrico (H2S) a uma temperatura alta Em tais casos o metal de solda natildeo deve conter niacutequel Entretanto o eletrodo OK 6860 que deposita um metal de solda contendo cerca de 26 de cromo 5 de niacutequel e 1 de molibdecircnio eacute muito bom tambeacutem em atmosferas sulfurosas a alta temperatura

O accedilo inoxidaacutevel ferriacutetico ELI padratildeo americano ASTM A268 (similar ao padratildeo sueco SS 2326) que conteacutem 19 de cromo e 2 de moshylibdecircnio resiste muito bem agrave corrosatildeo sob tensatildeo enquanto o accedilo inoxidaacutevel austeniacutetico possui uma resistecircncia muito limitada Esses accedilos inoxidaacuteveis ferriacuteticos apresentam tambeacutem uma boa resistecircncia agrave corrosatildeo localizada em soluccedilotildees salinas e satildeo pelo menos tatildeo bons

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

quanto os accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos mais usados nos aacutecidos coshymuns ELI significa Extra Low Interstitials o que na verdade significa que os teores de carbono e de nitrogecircnio satildeo extremamente baixos Os accedilos ELI ferriacuteticos satildeo preferencialmente soldados com eletrodos 23Cr12Ni2Mo de baixiacutessimo carbono (E309MoL) OK 6774 ou equishyvalente

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Accedilos inoxidaacuteveis ao cromo-niacutequel

A maioria dos accedilos inoxidaacuteveis ao cromo-niacutequel eacute austeniacutetica mas tambeacutem austeno-ferriacuteticos (duplex) como 25Cr5Ni e 25Cr5Ni15Mo e austeno-martensiacuteticos contendo 13-16 de cromo e 5-6 de niacutequel Os accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos podem ser totalmente austeniacuteticos ou conter uma pequena porcentagem de ferrita

O niacutequel aumenta a ductilidade e no caso dos tipos de ligas mais alshytas tambeacutem a resistecircncia agrave corrosatildeo Os accedilos inoxidaacuteveis austeniacutetishycos que contecircm 25 de niacutequel possuem uma boa resistecircncia agrave corroshysatildeo sob tensatildeo Os accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos natildeo satildeo magneacuteticos nem temperaacuteveis termicamente Desta forma as zonas termicamente afetadas desses accedilos natildeo endurecem

A resistecircncia agrave corrosatildeo dos accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos natildeo deshypende soacute dos teores de cromo e niacutequel mas tambeacutem fortemente do teor de carbono A maacutexima resistecircncia agrave corrosatildeo eacute alcanccedilada quanshydo o teor de carbono natildeo ultrapassa cerca de 002 Na maioria dos padrotildees de accedilo inoxidaacutevel ELC (extra-low carbon) mdash accedilos de baixiacutesshysimo carbono mdash o teor de carbono fica limitado ao maacuteximo de 0030 Se o teor de carbono natildeo for baixo o suficiente precipitamshyse carbonetos contendo 60-70 de cromo na zona termicamente afeshytada de uma solda onde o material foi aquecido a temperaturas na

faixa 450-900C A temperatura mais criacutetica fica na faixa 500-800C (ateacute aproximadamente 5 mm da linha de fusatildeo) Por causa desta forshymaccedilatildeo de carbonetos de cromo ocorre uma diminuiccedilatildeo local de croshymo o que reduz enormemente a resistecircncia agrave corrosatildeo das aacutereas sushyjeitas ao ambiente corrosivo O limite de 005 de carbono evita sob quase todas as condiccedilotildees de soldagem que a zona termicamente ashyfetada fique sensitizada principalmente em seccedilotildees de menor espesshysura Para soldas que devem sofrer aliacutevio de tensotildees eacute necessaacuterio

empregar accedilos de baixiacutessimo carbono (grau ELC C pound 0030)

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Estabilizaccedilatildeo do carbono

A precipitaccedilatildeo de carbonetos de cromo na zona termicamente afetada pode ser evitada combinando-se preferencialmente o carbono com o nioacutebio (AISI 347) ou com o titacircnio (AISI 321) Os accedilos inoxidaacuteveis esshytabilizados ao nioacutebio e ao titacircnio satildeo contudo ligeiramente inferiores aos accedilos inoxidaacuteveis grau ELC com relaccedilatildeo agrave garantia contra fissurashyccedilatildeo durante a soldagem e apoacutes exposiccedilatildeo a certos meios corrosivos

Influecircncia do nitrogecircnio

Accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos ao nitrogecircnio apresentam cerca de 70 Nmm2 a mais de escoamento e 100 Nmm2 a mais de resistecircncia agrave traccedilatildeo quando comparados agraves composiccedilotildees quiacutemicas corresponshydentes mais proacuteximas sem nitrogecircnio Os accedilos inoxidaacuteveis ao nitroshygecircnio tecircm soldabilidade similar aos accedilos sem adiccedilatildeo de nitrogecircnio e satildeo como estes soldados com eletrodos correspondentes ao materishyal base OK 6130 OK 6330 OK 6430 ou OK 6463

Adiccedilotildees de molibdecircnio

Accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos ao molibdecircnio tecircm uma resistecircncia agrave corrosatildeo maior a certos aacutecidos do que os accedilos inoxidaacuteveis corresshypondentes mais proacuteximos sem molibdecircnio Como regra geral quanto maior o teor de molibdecircnio melhor seraacute a resistecircncia ao ataque dos aacutecidos exceto quando da exposiccedilatildeo aos meios corrosivos fortemente oxidantes como o aacutecido niacutetrico a quente

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos (sem ferrita) ao cromoshyniacutequel-molibdecircnio-cobre

Um accedilo inoxidaacutevel austeniacutetico muito interessante eacute o accedilo ELC 20Cr25Ni45Mo17Cu (ASTM B-625) SS 2562 UHB 904L Sandshyvik 2RK65 usado em grande escala quando os accedilos AISI 316L e 317L satildeo insuficientes principalmente em induacutestrias que produzem aacutecido aceacutetico aacutecido sulfuacuterico aacutecido tartaacuterico e cloreto de vinil cujo eletrodo correspondente eacute o OK 6933

Recomendaccedilotildees para a soldagem de accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos

Os accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos satildeo faacuteceis de soldar com todos os meacutetodos de soldagem comuns contanto que as regras abaixo sejam seguidas evite grandes poccedilas de fusatildeo principalmente quando estiver solshy

dando accedilo totalmente austeniacutetico visto que tais poccedilas podem fashycilmente causar trincas de solidificaccedilatildeo na solda

Restrinja o aporte teacutermico ao material base em parte para minishymizar o rechupe e a distorccedilatildeo e tambeacutem para minimizar a redushyccedilatildeo da resistecircncia agrave corrosatildeo por sensitizaccedilatildeo Isto eacute especial-mente importante quando o teor de carbono do accedilo for maior do que 003

Accedilos inoxidaacuteveis austeno-ferriacuteticos (duplex)

Os accedilos inoxidaacuteveis duplex tornaram-se uma importante alternativa aos accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos As propriedades que mais despershytam o interesse satildeo a combinaccedilatildeo de alta resistecircncia mecacircnica boa resistecircncia agrave corrosatildeo e um niacutevel razoaacutevel de preccedilo O nuacutemero de ashy

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

plicaccedilotildees para accedilos inoxidaacuteveis duplex continua crescendo Eles esshytatildeo sendo usados em aplicaccedilotildees offshore e pelas induacutestrias naval e petroquiacutemica por exemplo

Eles satildeo conhecidos como accedilos inoxidaacuteveis austeno-ferriacuteticos (daiacute o nome duplex de duas fases) Tipicamente os accedilos inoxidaacuteveis dushyplex possuem uma microestrutura consistindo de aproximadamente 50 de ferrita e 50 de austenita Em termos simplificados a ferrita eacute a fase responsaacutevel pela alta resistecircncia mecacircnica a austenita pela boa tenacidade e as duas fases combinadas datildeo aos accedilos inoxidaacuteshyveis duplex sua atraente resistecircncia agrave corrosatildeo

Os elementos mais importantes dos accedilos inoxidaacuteveis duplex satildeo o cromo o niacutequel o molibdecircnio e o nitrogecircnio O tipo original AISI 329 (padratildeo sueco SS 2324) conteacutem no maacuteximo 010 de carbono 24-27 de cromo 45-6 de niacutequel e 13-18 de molibdecircnio O accedilo duplex 25Cr5Ni12Mo comparado ao accedilo inoxidaacutevel austeniacutetico tem uma resistecircncia melhor aos ataques sulfuacutericos a altas temperaturas e uma boa resistecircncia agrave fissuraccedilatildeo por corrosatildeo sob tensatildeo (SCC = sshytress corrosion cracking)

Atualmente existe uma gama de diferentes versotildees de accedilos inoxidaacuteshyveis duplex disponiacuteveis no mercado O tipo mais comum no presente eacute o 22Cr5Ni3Mo015N (WNr 14462 UNS S31803) que eacute empregashydo em uma larga faixa de aplicaccedilotildees O eletrodo OK 6750 foi especishyalmente desenvolvido para a soldagem desses accedilos

Foram tambeacutem introduzidos no mercado accedilos dessa categoria com maiores teores de elementos de liga intitulados accedilos inoxidaacuteveis sushyper-duplex O accedilo inoxidaacutevel super-duplex grau 25Cr7Ni4Mo025N (UNS S32750) eacute um exemplo dessa categoria Esses accedilos satildeo deshysenvolvidos para aplicaccedilotildees onde eacute necessaacuteria uma ainda maior reshysistecircncia agrave corrosatildeo ou maior resistecircncia mecacircnica

O accedilo inoxidaacutevel duplex eacute magneacutetico (o teor de niacutequel eacute apenas frac14 do teor de cromo) e natildeo temperaacutevel Natildeo haacute assim nenhuma regiatildeo enshydurecida adjacente agrave solda Um pouco de fragilizaccedilatildeo ocorre na zona

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

termicamente afetada aleacutem de uma reduccedilatildeo da resistecircncia agrave corroshysatildeo Sob condiccedilotildees de altas tensotildees ou condiccedilotildees quiacutemicas agressishyvas recomenda-se um tratamento teacutermico de recozimento para solushy

bilizaccedilatildeo a partir de 980C apoacutes a soldagem Por causa da alta temshy

peratura de formaccedilatildeo de carepa ao ar em torno de 1070C ele eacute ushysado como um accedilo para construccedilatildeo resistente ao calor Nas condishyccedilotildees como soldado e solubilizado sua resistecircncia agrave corrosatildeo eacute proacuteshyxima agrave do AISI 316 Por causa da fragilizaccedilatildeo e da reduccedilatildeo da resisshytecircncia agrave corrosatildeo na zona termicamente afetada sua soldabilidade natildeo pode ser avaliada como sendo tatildeo boa quanto a dos accedilos inoxishydaacuteveis austeniacuteticos

Pontos fortes alta resistecircncia mecacircnica e boa tenacidade boa resistecircncia agrave corrosatildeo generalizada boa resistecircncia agrave corrosatildeo localizada (pitting) insensiacutevel agrave fissuraccedilatildeo por corrosatildeo sob tensatildeo

Pontos fracos natildeo deve ser utilizado sob temperaturas de trabalho maiores que

300C Acima dessa temperatura pode ocorrer a fragilizaccedilatildeo

475C ou a fragilizaccedilatildeo por fase sigma

Todos os processos convencionais podem ser utilizados na soldagem dos accedilos inoxidaacuteveis duplex desde que sejam empregados procedishymentos e consumiacuteveis adequados No entanto processos de soldashygem de baixa energia como plasma e laser devem ser aplicados com cautela sendo recomendado normalmente um tratamento teacutermico apoacutes a soldagem O processo de soldagem TIG (GTAW) eacute geralmente recomendado para os passes de raiz em soldagem unilateral

Balanccedilo ferritaaustenita das soldas

O balanccedilo de fases do metal de solda e da zona termicamente afetashyda (ZTA) eacute vital para se obter boas propriedades nas soldas de accedilos inoxidaacuteveis duplex Teores excessivamente altos de ferrita causam fragilidade enquanto a ausecircncia dessa fase causa perda de resistecircnshy

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

cia agrave fissuraccedilatildeo por corrosatildeo sob tensatildeo Teores oacutetimos de ferrita fishycam normalmente na faixa FN 30-70

O balanccedilo de fases depende do tratamento teacutermico e da composiccedilatildeo quiacutemica O aporte teacutermico (heat input) a temperatura entrepasses e a composiccedilatildeo quiacutemica do metal de adiccedilatildeo portanto possuem um efeito decisivo na obtenccedilatildeo de uma ZTA e de um metal de solda iacutentegros Altos aportes teacutermicos e temperaturas entrepasses durante o processhyso de soldagem significam tambeacutem baixas taxas de resfriamento e vice-versa taxas de resfriamento muito altas resultam num teor de ferrita

muito alto e numa baixa tenacidade taxas de resfriamento muito baixas podem resultar na formaccedilatildeo

de fases fraacutegeis durante o resfriamento

Figura 4 - Seccedilatildeo transversal (20X) de uma solda em accedilo inoxidaacutevel duplex ZERON 100 soldado com o eletrodo OK 6853 O metal de solda estaacute agrave esquerda e o metal de base agrave direita A ferrita eacute azul e a austenita eacute branca

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Aporte teacutermico e temperatura entrepasses

As recomendaccedilotildees em geral de aporte teacutermico e temperatura entre-passes para a soldagem de accedilos duplex e super-duplex satildeo 05 - 25 kJmm para accedilos duplex

exemplo WNr 14462 UNS S31803 02 - 15 kJmm para accedilos super-duplex

exemplo UNS S32750 o aporte teacutermico natildeo deve exceder 1 kjmm na soldagem de chashypas finas

a temperatura entrepasses natildeo deve exceder 150C Os accedilos ishynoxidaacuteveis super-duplex satildeo particularmente sensiacuteveis a altos aportes teacutermicos e a altas temperaturas entrepasses

Consumiacuteveis

Normalmente os accedilos inoxidaacuteveis duplex devem ser soldados apeshynas com consumiacuteveis que possuam um teor de niacutequel mais elevado que o do metal de base Um composiccedilatildeo quiacutemica tiacutepica de um conshysumiacutevel desenvolvido para soldar o accedilo inoxidaacutevel duplex 22Cr5Ni3Mo015N (WNr 14462 UNS S31803) eacute portanto o 22Cr9Ni3Mo017N (OK 6750 e OK 6753) O teor mais elevado de niacutequel garante a formaccedilatildeo de uma quantidade suficiente de austenita Tipicamente um teor de ferrita de FN 30-70 pode ser considerado como oacutetimo Entretanto a soldagem sem material de adiccedilatildeo ou a exshycessiva diluiccedilatildeo com o metal de base pode produzir um teor excessishyvo de ferrita e resultar num metal de solda fraacutegil A soldagem sem mashyterial de adiccedilatildeo deve portanto ser evitada a menos que seja execushytado um tratamento teacutermico de recozimento para solubilizaccedilatildeo apoacutes a soldagem

Gases de proteccedilatildeo e de purga

Os gases adequados para a soldagem de accedilos inoxidaacuteveis duplex satildeo TIG Ar ou misturas Ar-He MIG misturas Ar-O2 (1-3) Ar-CO2 (1-3) ou Ar-He-O2

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

FCAW misturas Ar-CO2 (25) ou CO2 puro

Eacute essencial na soldagem de passes de raiz em accedilos inoxidaacuteveis dushyplex um bom gaacutes de proteccedilatildeo Gases de purga adequados satildeo o arshygocircnio (Ar) de alta pureza e misturas contendo nitrogecircnio (N2) e hidroshygecircnio (H2)

Os gases de proteccedilatildeo e de purga possuem um efeito no teor de nitroshygecircnio do metal de solda Esses gases podem conter adiccedilotildees de nitroshygecircnio que podem ser utilizados em aplicaccedilotildees criacuteticas para melhorar a resistecircncia agrave corrosatildeo

Accedilos austeno-martensiacuteticos e austeno-ferriacuteticoshymartensiacuteticos 13-16 de cromo 4-6 de niacutequel

Accedilos desse tipo estatildeo disponiacuteveis haacute mais de vinte anos mas ainda natildeo alcanccedilaram o estaacutegio de accedilos inoxidaacuteveis padronizados

Esses accedilos possuem um baixo teor de carbono (pound 005) um teor de cromo de 13-16 e 4-6 de niacutequel Algumas variaccedilotildees desses accedilos possuem tambeacutem aproximadamente 1 de molibdecircnio Apresentam uma resistecircncia agrave traccedilatildeo maior do que a do accedilo martensiacutetico claacutessico com 13 de cromo e 015-020 de carbono e jaacute praticamente o substituiu na construccedilatildeo de turbinas de aacutegua e grandes estruturas sishymilares nas quais satildeo soldados fundidos Sua soldabilidade pode ser geralmente considerada como boa poreacutem em alguns casos apresenshyta uma soldabilidade limitada

Com eletrodos que depositam um metal de solda de composiccedilatildeo quiacutemica similar agrave do material base tal como o OK 6817 o material pode ser soldado se houver preacute-aquecimento e de preferecircncia se a

regiatildeo soldada for mantida aquecida apoacutes a soldagem (250-260C por 4-6 horas) Revenimento ou aliacutevio de tensotildees a aproximadamente

600C imediatamente apoacutes a soldagem eacute um procedimento seguro

Com eletrodos inoxidaacuteveis austeniacuteticos tais como OK 6335 ou

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

OK 6775 obteacutem-se um metal de solda mais resistente e consequumlenshytemente o risco de fissuraccedilatildeo durante o resfriamento eacute menor O preacuteshyaquecimento assim como o aliacutevio de tensotildees pode ser deixado de lado Nem sempre eacute necessaacuterio executar aliacutevio de tensotildees logo apoacutes a soldagem para eliminar o risco de fissuraccedilatildeo Assim quando soldashydos com o OK 6335 ou com o OK 6775 os accedilos inoxidaacuteveis austeshyno-martensiacuteticos apresentam uma soldabilidade muito boa poreacutem com a ressalva de que a baixa resistecircncia agrave traccedilatildeo do seu metal de solda possa ser aprovada

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Eletrodos OK

As tabelas seguintes mostram os eletrodos ESAB disponiacuteveis e tamshybeacutem as recomendaccedilotildees para a soldagem de uma gama de materiais incluindo as classificaccedilotildees dos materiais de base em conformidade com as especificaccedilotildees mais utilizadas

METAL DEPOSITADO

ELETRODO OK OBSERVACcedilOtildeESCOMPOSICcedilAtildeO PROPRIEDADES QUIacuteMICA MECAcircNICAS

OK 6130 rutiacutelico E308L-17 E308-17

OK 6184 rutiacutelico E347-17

OK 6330 rutiacutelico E316L-17 E316-17

OK 6334 aacutecido-rutiacutelico E316L-16

C 003 Si 080 Mn 080 Cr 1960 Ni 990 C 003 Si 063 Mn 086 Cr 1930 Ni 935 Mo 020 Nb 044 C 003 Si 070 Mn 070 Cr 1870 Ni 1170 Mo 270

C lt003 Si 070 Mn 070 Cr 1800 Ni 1200 Mo 280

T 560-600 MPa A 38-42

T 600-650 MPa A 31-33

T 550-600 MPa A 33-38

T 600 MPa E 440 MPa A 40 65 J 20C 38 J -120C FN 3-8

FBTS

FBTS

importado

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

METAL DEPOSITADO

ELETRODO OK

OK 6335 baacutesico-rutiacutelico E316L-15 E19 12 3 L B 20 +

OK 6380 aacutecido-rutiacutelico E 19 12 3 Nb R 23

COMPOSICcedilAtildeO QUIacuteMICA

C lt004 Si 050 Mn 170 Cr 1850 Ni 1200 Mo 280

C lt003 Si 080 Mn 080 Cr 1800 Ni 1200 Mo 280 Nb 040

PROPRIEDADES MECAcircNICAS

T 580 MPa E 435 MPa A 40 95 J 20C 75 J -60C 60 J -120C 30 J -196C FN 3-8

T 620 MPa E 490 MPa A 35 65 J 20C 50 J -70C

OBSERVACcedilOtildeES

importado

importado

OK 6430 aacutecido-rutiacutelico E317L-16 E 18 13 4 L R 23

C Si Mn Cr Ni Mo

lt003 07 07

1900 1300

370

T 600 MPa E 450 MPa A 40 55 J 20C FN 5-10

importado

OK 6463 baacutesico-rutiacutelico E 18 16 5 L R 26

C Si Mn Cr Ni Mo N

lt004 050 270

1800 170

47 013

T 640 MPa E 450 MPa A 40 80 J 20C 45 J -140C FN 0

importado

OK 6715 baacutesico E310-15

C Si Mn Cr Ni

010 025 165

2560 2090

T 550-590 MPa A 30-32

FBTS

46

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

METAL DEPOSITADO

ELETRODO OK COMPOSICcedilAtildeO PROPRIEDADES OBSERVACcedilOtildeES

QUIacuteMICA MECAcircNICAS

C 014

OK 6716 rutilico E310-16

Si Mn Cr Ni

076 174

2600 2000

T 650-700 A 31-33

Mo 018 C 006

OK 6742 Si 065 rutiacutelico Mn 390 T 580-620 MPa altiacutessimo sinteacutetico Cr 2000 A 40-45 rendimento E307-26 Ni 1000

Mo 080 C 007

OK 6745 baacutesico E 18 8 Mn6 B20

Si Mn Cr

025 695

1810

T 600-620 MPa A 40-45

Ni 945

OK 6750 aacutecido rutiacutelico E 22 9 3 L R 23

C Si Mn Cr Ni Mo N

lt003 08 08

225 90 30

017

T 800 MPa E 645 MPa A 25 60 J 20C 40 J -40C FN 30-45

aporte teacutermico 05-25 kjmm entrepasses 125-150C importado

OK 6753 rutiacutelico E 22 9 3 L R 23

C Si Mn Cr Ni Mo N

lt003 09 08

225 90 30

017

T 780 MPa E 630 MPa A 25 60 J 20C 40 J -40C FN 30-45

aporte teacutermico 05-25 kjmm entrepasses 125-150C importado

C 003

OK 6761 rutiacutelico E309L-17

Si Mn Cr Ni

085 103

2366 1226

T 700-750 MPa A 31-33

importado

Mo 019

47

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

METAL DEPOSITADO

ELETRODO OK

OK 6773 rutiacutelico E309-16

OK 6774 rutiacutelico E309MoL-17

OK 6775 baacutesico E309-15

OK 6815 baacutesico E410-15 E 13 MPB 20 + 120

OK 6817 baacutesico-rutiacutelico E410NiMo-16 E 13 4 MPR 23 120

OK 6853 baacutesico-rutiacutelico E 25 10 4 2

COMPOSICcedilAtildeO QUIacuteMICA

C 010 Si 040 Mn 130 Cr 2400 Ni 1325 mo 030 C 003 Si 080 Mn 070 Cr 2300 Ni 1230 Mo 260 C 005 Si 030 Mn 170 Cr 2445 Ni 1310 Mo 025

C 006 Si 050 Mn 050 Cr 1300

C 005 Si 050 Mn 070 Cr 1200 Ni 430 Mo 050

C lt003 Si 06 Mn 07 Cr 255 Ni 95 Mo 40 N 025

PROPRIEDADES MECAcircNICAS

T 600-630 MPa A 32-36

T 700-750 MPa A 31-33

T 600-630 MPa A 30-38

apoacutes TTAT 750C T 520 MPa E 370 MPa A 25 55 J 20C T 850 MPa E 710 MPa A 15 gt45 J 20C gt45 J -10C gt45 J -40C

T 850 MPa E 700 MPa A 25 50 J 20C FN 30-50

OBSERVACcedilOtildeES

FBTS

importado

importado

aporte teacutermico 02-15 kJmm entrepasses 100-150C importado

48

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

METAL DEPOSITADO

ELETRODO OK COMPOSICcedilAtildeO PROPRIEDADES OBSERVACcedilOtildeES

QUIacuteMICA MECAcircNICAS

C lt004 T 900 MPa Si 04 E 700 MPa aporte teacutermico

OK 6855 Mn 09 A 25 02-15 kJmm baacutesico Cr 255 90 J 20C entrepasses B25 10 4 LN B 20+ Ni 95 55 J -40C 100-150C

Mo 40 45 J -60C importado N 025 FN 30-50

OK 6860 aacutecido-rutiacutelico

C Si Mn Cr Ni Mo

010 080 080

2600 500 150

T 680 MPa E 620 MPa A 6 50 J 20C FN 60-80

importado

C 007 OK 6881 rutiacutelico E312-17

Si Mn Cr

070 140

2930

T 780-830 MPa A 22-24

Ni 945 C 004

OK 6884 rutiacutelico E312-17

Si Mn Cr

084 078

2820

T 700-750 MPa A 23-24

Ni 1030 C 006

OK 6885 baacutesico E312-15

Si Mn Cr

035 150

2900

T 760-800 MPa A 22-24

Ni 900

OK 6933 baacutesico-rutiacutelico E 20 25 6 L Cu R 23

C Si Mn Cr Ni Mo Cu

lt003 050 100

2050 2500

500 15

T 575 MPa E 400 MPa A 35 80 J 20C 45 J -140C FN 0

importado

49

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

METAL DEPOSITADO

ELETRODO OK OBSERVACcedilOtildeESCOMPOSICcedilAtildeO PROPRIEDADES QUIacuteMICA MECAcircNICAS

C lt004 Si 040 T 680 MPa Mn 280 E 460 MPa

OK 6963 A 40 Cr 2000 importadobaacutesico-rutiacutelico

80 J 20CNi 2500E 20 25 6 L Cu R 23

Mo 650 50 J -140C Cu 120 FN 0 N 015

OK 9226 baacutesico E NiCrFe-3 EL-NiCr15FeMn

C Si Mn Cr Ni Nb Fe

lt010 080 800

1500 7000

200 600

T 640 MPa E 410 MPa A 40 100 J 20C 80 J -196C FN 0

importado

OK 9245 baacutesico E NiCrMo-3

C Si Mn Cr Ni Mo Fe Nb

lt003 040 040

2100 6400

950 300 330

T 800 MPa E 480 MPa A 40 70 J 20C 50 J -196C

importado

FILARC BM310Mo-L baacutesico E310Mo-16 E 25 22 2 N L R 1 2

C Si Mn Cr Ni Mo Cu N

lt004 050 430

2500 2200

220 lt030

015

T 620 MPa E 440 MPa A 34 54 J 20C FN 0

arco curto entrepasses lt 150C importado

50

ELET

RODO

S ES

AB R

ECO

MEN

DADO

SAI

SICA

TEG

ORI

AW

Nr

BSAF

NOR

SSJI

SAW

SC

CrNi

Mo

OK

(UNS

)Fe

rriacuteti

co-m

arte

nsiacuteti

co13

Cr1

4000

403

403S

17Z6

C13

2301

SUS4

03E3

16L

lt00

813

613

013

Cr1

4006

410

410S

21Z1

2C13

2302

SUS4

10E3

16L

01

1361

30

Ferr

iacutetico

17Cr

140

1643

043

0S15

Z8C1

723

20SU

S430

E308

Llt0

08

1761

30

17Cr

145

21S4

4400

--

2326

-E3

08L

lt00

318

25

613

026

Cr1

4762

446

-Z1

0C24

2322

-E3

10lt0

20

2667

15

Aust

eno-

ferr

iacutetico

Dupl

ex1

4460

329

--

2324

--

lt01

026

61

567

50

675

323

Cr4N

i + N

SA

F 23

041

4362

S323

04-

Z2CN

234

AZ

--

-lt0

03

234

N 0

1067

50

675

3UR

35N

Dup

lex

Dupl

ex1

4417

S315

00-

--

--

lt00

318

53

675

0 67

53

22Cr

5Ni3

Mo

+ N

Z2CN

D22

5SA

F 22

05 U

R 45

N1

4462

S318

03-

2377

--

lt00

322

53

N 0

1567

50

675

3AZ

Dupl

ex25

Cr7N

i3M

o +

N-

S312

60-

--

--

257

3N

014

685

3 68

55

DP3

Dupl

ex25

Cr7N

i3M

o +

NZ2

CND2

57

144

60S3

1200

--

--

257

3N

018

685

3 68

55

UR 4

7N D

uple

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25Cr

6Ni3

Mo+

Cu+N

Z2CN

DU25

7

Cu 2

0

144

60S3

2550

--

--

256

368

53

685

5UR

52N

Dup

lex

AZN

020

25Cr

6Ni3

Mo+

Cu+W

Cu 0

7+N

-S3

2760

--

--

-25

63

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768

53

685

5Ze

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100

Dupl

exN

025

Supe

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lex

-S3

2750

-

--

--

lt00

3 25

7

4 N

02

685

3

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

51

ELET

RODO

S ES

AB R

ECO

MEN

DADO

SAI

SICA

TEG

ORI

AW

Nr

BSAF

NOR

SSJI

SAW

SC

CrNi

Mo

OK

(UNS

)Au

sten

iacutetico

18Cr

8Ni

169

0030

230

2S25

Z10C

N18

0923

31SU

S302

E308

Llt0

12

188

613

018

Cr8N

i1

4301

304

304S

21Z6

CN18

09

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SUS3

04E3

08L

lt00

718

1061

30

18Cr

8Ni

143

0130

430

4S15

Z6CN

180

923

33SU

S304

E308

Llt0

05

1810

613

018

Cr8N

i + T

i1

4541

321

321S

12Z6

CNT1

810

2337

SUS3

21E3

47lt0

08

1811

Ti 0

761

84

18Cr

8Ni +

Nb

145

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7S17

Z6CN

Nb18

10

2338

SUS3

47E3

47lt0

08

1811

Nb 0

761

84

18Cr

8Ni +

S1

4305

303

303S

21Z1

0CNF

180

923

46-

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218

9S

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Cr8N

i1

4306

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304S

12Z2

CN18

10

2352

SUS3

04L

E308

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1810

613

018

Cr8N

i1

4311

304L

N30

4S62

Z2CN

181

0AZ

2371

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08L

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318

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015

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018

Cr8N

i + N

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4N30

4S65

Z5CN

180

9AZ

--

E308

Llt0

08

189

N 0

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18Cr

8Ni

143

1030

130

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Z12C

N17

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SUS3

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08L

01

178

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018

Cr8N

i + M

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4420

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18Cr

8Ni +

Mo

144

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6S16

Z6CN

D17

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E316

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18Cr

8Ni +

Mo

144

0131

631

6S16

Z6CN

D17

1123

47SU

S316

E316

lt00

518

122

563

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18Cr

8Ni

+ M

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Cr8N

i + M

o1

4435

316L

316S

12Z2

CND1

713

2353

SUS3

16L

E316

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03

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018

Cr8N

i + M

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Ti1

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Z6CN

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Ti 0

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18Cr

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--

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310S

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--

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3 25

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2

N 0

12 BM

310M

o-L

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

52

ELET

RODO

S ES

AB R

ECO

MEN

DADO

SAI

SICA

TEG

ORI

AW

Nr

BSAF

NOR

SSJI

SAW

SC

CrNi

Mo

OK

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Ni +

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--

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Mo

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--

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Cr25

Ni +

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Cr18

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--

--

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--

--

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Cr25

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--

--

--

lt00

225

255

N0

2 UR

SB8

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

53

Page 12: 02 Solda - Eletrodos Inoxidaveis

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Armazenagem de eletrodos inoxidaacuteveis em embalagens abertas

Todos os tipos de eletrodos inoxidaacuteveis tecircm que ser cuidadosamente protegidos contra a umidade principalmente apoacutes a abertura do pacoshyte

Em climas uacutemidos os eletrodos devem ser preferencialmente retirashydos dos pacotes de plaacutestico e armazenados em uma estufa eleacutetrica

na faixa de temperatura 125-150C

As embalagens abertas contendo eletrodos secos podem ser estocashy

das em estufas eleacutetricas na faixa de temperatura 70-80C

Observe que as embalagens de plaacutestico natildeo devem ser aquecidas a uma temperatura acima de 100C visto que o plaacutestico derrete a uma

temperatura de aproximadamente 120C Nota

Eletrodos que absorveram umidade nunca devem ser colocados em uma es-tufa de manutenccedilatildeo jaacute que eletrodos uacutemidos podem liberar umidade para oushytros eletrodos jaacute secos na estufa

Ressecagem de eletrodos inoxidaacuteveis OK

A Tabela III mostra a faixa de temperatura efetiva e o periacuteodo de temshypo real recomendado para a ressecagem de eletrodos revestidos inoshyxidaacuteveis OK

10

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Tipo de eletrodo

Temperatura efetiva no pacote de eletrodos

(C)

Tempo real agrave tempeshyratura efetiva

(h)

Inoxidaacuteveis rutiacutelicos 275 plusmn 25 15 plusmn 05

Inoxidaacuteveis baacutesicos 225 plusmn 25 15 plusmn 05

Tabela III - Recomendaccedilotildees de ressecagem de eletrodos inoxidaacuteveis OK

Manutenccedilatildeo de eletrodos inoxidaacuteveis OK

A Tabela IV apresenta a faixa de temperatura efetiva na estufa de manutenccedilatildeo e na estufa portaacutetil (cochicho) recomendadas para os eshyletrodos revestidos inoxidaacuteveis OK

Temperatura efetiva na estufa de manutenccedilatildeo

(C)

Temperatura efetiva no cochicho

(C)

110 plusmn 10 100 plusmn 20

Tabela IV - Recomendaccedilotildees de manutenccedilatildeo de eletrodos inoxidaacuteveis OK

11

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Soldagem de accedilos inoxidaacuteveis com eletrodos revestidos OK

Requisitos para a fonte de energia

Os accedilos inoxidaacuteveis satildeo normalmente soldados com tensotildees mais baixas do que os accedilos carbono de mesma espessura A soldagem de accedilos inoxidaacuteveis eacute feita na maioria das vezes dentro da faixa de cor-rente 50-100 A A corrente mais elevada empregada em eletrodos de diacircmetro 5 mm eacute de cerca de 200 A e em eletrodos sinteacuteticos de 300 A ateacute 330 A Ao soldar passes de raiz em chanfros para soldagem unilateral e em peccedilas de accedilo inoxidaacutevel de espessuras variando entre 1 mm e 3 mm eacute necessaacuteria uma fonte de soldagem com ajuste precishyso entre 30 A e 125 A para que o soldador possa ter um bom desemshypenho na produccedilatildeo de soldas sem defeito

Corrente alternada (CA) ou corrente contiacutenua (CC)

A maioria das soldas em accedilos inoxidaacuteveis eacute executada com corrente contiacutenua (CC) provavelmente devido agrave possibilidade de um melhor ajuste de fontes de energia em CC Aleacutem do mais os eletrodos inoxishydaacuteveis de formulaccedilatildeo antiga apresentavam melhor desempenho e geshyravam menos respingos com CC do que com CA Atualmente a maioshyria dos eletrodos de accedilo inoxidaacutevel rutiacutelico permite o uso de CA Al-guns eletrodos mostram um desempenho um pouco melhor em CA como por exemplo o eletrodo sinteacutetico OK 6742 De um modo geral os eletrodos inoxidaacuteveis relacionados como soldaacuteveis a uma tensatildeo em vazio na faixa 50-60 V possuem desempenho muito bom em CA

12

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Faixas de corrente recomendadas para eletrodos inoxidaacuteveis OK

A Tabela V exibe a faixa de corrente de trabalho recomendada para os diversos tipos de eletrodos inoxidaacuteveis OK

Eletrodo Diacircmetro

(mm) Corrente

(A)

alma ligada

16 20 25 32 40 50

35 ndash 50 45 ndash 65 60 ndash 90

80 ndash 125 100 ndash 175 150 ndash 240

sinteacutetico 32 40 50

100 ndash 185 150 ndash 220 180 ndash 320

Tabela V - Recomendaccedilotildees de paracircmetros de soldagem para os eletrodos inoxidaacuteveis OK

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Preparaccedilatildeo de biseacuteis

Os accedilos inoxidaacuteveis satildeo geralmente soldados com a mesma preparashyccedilatildeo de biseacuteis normalmente realizada para os accedilos de baixo carbono

O acircngulo normal do bisel eacute de 30 e o acircngulo do chanfro eacute de 60 A diferenccedila na preparaccedilatildeo estaacute em que chanfros em duplo V satildeo emshypregados jaacute a partir de peccedilas com espessura 12 mm para minimizar o volume de solda e o rechupe enquanto que em accedilos de baixo car-bono chanfros em duplo V natildeo satildeo normalmente empregados em espessuras menores que 15-20 mm

Veja as figuras seguintes com as recomendaccedilotildees de preparaccedilatildeo de chanfros para a soldagem de accedilos inoxidaacuteveis com eletrodos OK

AbEsp

Chanfros recomendados raiz Soldagem(mm)

(mm)

chanfro 1-3 0-2 unilateral

reto

chanfro ambos os2-3 0-2

reto lados

chanfro para reshy dois ou trecircs

1-3 6-10 vestimenshy passes to interno

um ou amshychanfro

3-12 1-3 bos os la-em V

dos

14

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

AbEsp

Chanfros recomendados raiz Soldagem(mm)

(mm)

um ou amshychanfro

12-20 2-25 bos os la-em U

dos

chanfro um ou am-

em U nashygt 12 0-25 bos os lashy

riz biselashydos

do

um ou amshychanfro

3-15 2-25 bos os la-em V

dos

chanfro um ou am-em V asshy 8-25 2-25 bos os lashysimeacutetrico dos

chanfro um ou am-em U asshy gt 12 2-25 bos os lashysimeacutetrico dos

15

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

AbEsp

Chanfros recomendados raiz Soldagem(mm)

(mm)

chanfro em U asshy um ou amshysimeacutetrico gt 12 1-2 bos os lashynariz bise- dos lado

um ou amshychanfro

4-12 1-2 bos os la-em meio V

dos

um ou amshychanfro

gt 12 2-25 bos os la-em J

dos

chanfro em X ou ambos os

12-30 2-3 duplo V lados simeacutetrico

chanfro em duplo ambos os

15-25 2-3 V assimeacuteshy lados trico

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

AbEsp

Chanfros recomendados raiz Soldagem(mm)

(mm)

chanfro ambos os

em duplo gt 30 2-3 lados

U

chanfro ambos os

em K asshy 13-30 2-25 lados

simeacutetrico

chanfro ambos os

em duplo gt 30 2-3 lados

J

Tabela VI - Exemplos de chanfros recomendados

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Soldagem de accedilos inoxidaacuteveis ndash regras gerais e recomendaccedilotildees

A soldagem de passes de raiz e de enchimento em juntas de topo com chanfro em accedilos inoxidaacuteveis eacute realizada da mesma forma que a soldagem de accedilos de baixo carbono poreacutem com algumas exceccedilotildees significativas o aporte teacutermico deve ser o mais baixo possiacutevel principalmente

ao soldar accedilos inoxidaacuteveis que natildeo apresentem teores de carbo-no extra-baixos

um baixo aporte teacutermico minimiza o risco de baixa resistecircncia agrave corrosatildeo na zona termicamente afetada e tambeacutem a distorccedilatildeo causada pelas tensotildees de contraccedilatildeo Um aporte teacutermico excessishyvo causaraacute uma distorccedilatildeo maior no accedilo inoxidaacutevel do que no accedilo de baixo carbono

soldar accedilos inoxidaacuteveis de grande espessura com eletrodos sinshyteacuteticos eacute beneacutefico para a resistecircncia agrave corrosatildeo porque tais eleshytrodos fornecem um aporte teacutermico menor ao metal de base do que eletrodos com alma ligada Aleacutem do mais pelo fato de me-nos passes serem necessaacuterios para preencher chanfros com os eletrodos sinteacuteticos as distorccedilotildees de contraccedilatildeo satildeo menores do que ao soldar com eletrodos de alma ligada

grandes poccedilas de fusatildeo devem que ser evitadas jaacute que elas fashycilmente levam agrave formaccedilatildeo de trincas de solidificaccedilatildeo no metal de solda

o esmerilhamento durante a contra-solda deve ser realizado com muito cuidado porque um pequeno superaquecimento da superfiacuteshycie pode facilmente causar trincas de esmerilhamento

as superfiacutecies goivadas devem ser esmerilhadas para livrar o meshytal da borra resultante da goivagem que pode causar baixa quashylidade da solda

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Revestimento com accedilo inoxidaacutevel ndash preparaccedilatildeo de biseacuteis

Como o revestimento com accedilo inoxidaacutevel consiste na soldagem de accedilos dissimilares e cada um desses materiais deve ser soldado com um eletrodo similar satildeo normalmente necessaacuterios chanfros com geshyometria especial O accedilo empregado como substrato eacute normalmente soldado primeiro e o projeto da junta deve garantir que nenhum passhyse de solda de accedilo carbono penetre no revestimento A soldagem do substrato pode ser executada de forma unilateral ou por ambos os la-dos dependendo das condiccedilotildees Juntas do substrato com acesso por ambos os lados devem preferencialmente ser em duplo U assimeacutetrico ou duplo V assimeacutetrico com a parte menor do chanfro localizada no lado revestido para limitar a largura da solda inoxidaacutevel Veja a seguir uma tabela com algumas figuras contendo exemplos de chanfros coshymumente usados e tambeacutem algumas sequumlecircncias de soldagem

AbEsp Solda-

Chanfros recomendados raiz(mm) gem

(mm)

chanfro em V

veja a noshy10-16 0-2

ta abaixo

O nariz deve ser espesso o suficiente para evitar a fusatildeo do revestimento inoxidaacutevel com os eletrodos de accedilo carbono ou de accedilo baixa liga Devem ser empregados eleshy

trodos de baixo hidrogecircnio (H2O total pound030) no lado menos ligado

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

AbEsp Solda-

Chanfros recomendados raiz(mm) gem

(mm)

veja as notas ashybaixo

lado revestido preparado para a soldagem esmerilhar na contra-solda o suficiente para abrir espaccedilo para duas camadas de accedilo inoxidaacutevel

o passe de selagem deve ser aplicado com um eletrodo 2312 ou 23122 (OK 6775 ou OK 6774) o revestimento deve ser soldado com um eletrodo de accedilo inoxidaacutevel similar

chanfro em V

veja ascom o

10-16 0-2 notas ashyoutro

cimalado usinado

veja as notas ashy

chanfro cima e a

em U nota abaishyxo

lado revestido preparado para soldagem por goivagem esmerilhamento ou fresamenshyto

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

AbEsp Solda-

Chanfros recomendados raiz(mm) gem

(mm)

Chanfro assimeacuteshytrico em dushyplo V

20-40 2-3 veja a noshyta abaixo

recomendado o primeiro passe de cada lado com eletrodo revestido pode ser emshypregado o arco submerso para a maior parte da contra-solda o lado do revestimento pode ser acabado em primeiro lugar se o revestimento for de um accedilo do tipo ELC 304L ou 316L

chanfro assimeacuteshy

veja a noshytrico Dagger 35 0-3

ta acimaem dushyplo U

veja aschanfro

10-16 notas a-em V

baixo

juntas confeccionadas completamente do lado do accedilo carbono

o accedilo do revestimento eacute soldado com um eletrodo similar o metal de base deve ser soldado preferencialmente com os eletrodos OK 6773 OK 6774 ou OK 6775 eacute reshycomendado soldar com cordotildees filetados para minimizar a diluiccedilatildeo do metal de base

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

AbEsp Solda-

Chanfros recomendados raiz(mm) gem

(mm)

chanfro em V veja as em acircnshy gt 15 notas ashygulo cima duplo

Tabela VII - Exemplos de preparaccedilatildeo de biseacuteis em accedilos revestidos

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Soldando accedilos inoxidaacuteveis a outros tipos de accedilos

Todos os accedilos inoxidaacuteveis podem ser soldados a outros tipos de accedilos de boa soldabilidade empregando-se eletrodos inoxidaacuteveis de alta liga como o OK 6715 e OK 6716 (25Cr20Ni) OK 6761 OK 6773 e OK 6775 (23Cr12Ni) OK 6774 (23Cr12Ni2Mo) OK 6881 e OK 6884 (29Cr9Ni) e eletrodos similares de maiores teores de eleshymentos de liga do que os tipos E304 18Cr8Ni ou 19Cr9Ni

Dois procedimentos diferentes satildeo empregados a teacutecnica de almofadamento ou amanteigamento (buttering) a soldagem completa com eletrodos de alta liga

A teacutecnica de almofadamento eacute um meacutetodo que emprega os eletrodos de menor custo poreacutem atualmente a maioria das juntas dissimilares entre accedilos inoxidaacuteveis e outros accedilos eacute soldada com eletrodos inoxishydaacuteveis de alta liga Cordotildees de solda filetados satildeo recomendados pashyra minimizar a diluiccedilatildeo do metal de base no metal de solda principal-mente onde o depoacutesito eacute feito na transiccedilatildeo com o accedilo de menor teor de liga

Soldas entre um accedilo inoxidaacutevel e um accedilo ao cromo-molibdecircnio

resistente agrave fluecircncia para trabalho acima de 200C devem ser prefeshyrencialmente realizadas com um eletrodo agrave base de niacutequel como por exemplo o OK 9226 para evitar a migraccedilatildeo de carbono do accedilo resisshytente agrave fluecircncia para o material austeniacutetico porque esse processo no accedilo Cr-Mo diminui sua resistecircncia agrave fluecircncia O uso de eletrodo agrave bashyse de niacutequel tambeacutem minimiza os problemas da dilataccedilatildeo teacutermica de materiais dissimilares

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Procedimentos de soldagem de accedilos inoxidaacuteveis com accedilos de baixa liga revestidos com accedilo inoxidaacutevel

A teacutecnica do almofadamento

Soldagem de accedilos inoxidaacuteveis com accedilos de baixa liga revestidos com accedilo inoshyxidaacutevel

soldar com cordotildees filetados e preferencialmente com eletrodos inoxidaacuteveis de alta liga como segunda opccedilatildeo utilizar eletrodos inoxidaacuteveis austeniacuteticos

1 OK 6773 OK 6774 OK 6775

2 OK 6715 OK 6716 OK 6745 OK 6884

3 OK 6330

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Soldagem de accedilos inoxidaacuteveis com accedilos resistentes agrave fluecircncia

soldar com cordotildees filetados com eletrodos inoxidaacuteveis de alta liga preferencialmente agrave base de niacutequel como segunda opccedilatildeo utilizar eletrodos de accedilo inoxidaacutevel

1 OK 9226

2 OK 6773 OK 6774 OK 6775

3 OK 6330

Nota Nunca use eletrodos de baixa liga ou de accedilo de baixo carbono para as trecircs junshytas acima A soldagem pode ser feita agrave temperatura ambiente Nenhum preacuteshyaquecimento eacute necessaacuterio ao soldar o accedilo resistente agrave fluecircncia com os eletrodos lisshytados acima

Tabela VIII - Procedimentos de soldagem de accedilo inoxidaacutevel com accedilos de baishyxa liga revestidos com accedilo inoxidaacutevel

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Regras e procedimentos para a soldagem de accedilos com revestimento inoxidaacutevel

O accedilo do substrato deve ser soldado de preferecircncia com eletroshydos de baixo hidrogecircnio bem secos com um teor total de aacutegua no revestimento sem exceder 030 Isto eacute muito importante para os passes proacuteximos ao revestimento Se o teor de aacutegua for maior talvez seja necessaacuterio um preacute-aquecimento e um aumento na temperatura entre passes em cerca de 100C para evitar trincas induzidas pelo hidrogecircnio na zona mais diluiacuteda do primeiro passe com o eletrodo inoxidaacutevel

O revestimento de accedilo inoxidaacutevel natildeo pode ser fundido com eleshytrodos de accedilo de baixa liga ou de baixo carbono

Se a preparaccedilatildeo do chanfro do lado revestido for realizada por goivagem com eletrodo de carvatildeo as superfiacutecies do chanfro deshyvem ser esmerilhadas para remover a borra que pode prejudicar a qualidade da solda

O passe de transiccedilatildeo no lado revestido deve ser soldado de preshyferecircncia com um eletrodo 23Cr12Ni ou 23Cr12Ni2Mo como o OK 6775 ou OK 6774

O revestimento deve ser soldado com eletrodos similares ao meshytal de base Use eletrodos de diacircmetro 25 mm ou 32 mm e aplishyque a teacutecnica de cordotildees filetados dirigindo o arco eleacutetrico para o cordatildeo anteriormente depositado e onde for possiacutevel minimize a diluiccedilatildeo da solda mantendo o arco na poccedila de fusatildeo agrave medida que se avanccedila com a solda

Atenccedilatildeo agraves observaccedilotildees localizadas no item Revestimento com accedilo inoxidaacutevel ndash preparaccedilatildeo de biseacuteis na paacutegina 19 sobre a preparaccedilatildeo recomendada para os biseacuteis

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Procedimentos de soldagem de accedilos com revestimento inoxidaacutevel a accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos

AbEsp Soldashy

raiz(mm) gem

(mm)

veja as ateacute

0-3 notas ashy10

baixo

o almofadamento claacutessico entre uma chapa revestida e uma chapa de accedilo inoxidaacutevel

o bisel da chapa revestida eacute almofadado com os eletrodos OK 6773 OK 6774 OK 6775 OK 6715 OU OK 6716

chanfro em V

veja as todas 0-3 notas ashy

baixo

a junta de topo mais empregada entre uma chapa revestida e uma chapa de accedilo inoshyxidaacutevel para todos os tipos de chanfro

a junta eacute soldada com cordotildees filetados empregando os eletrodos OK 6773 OK 6774 ou OK 6775

todos os tipos de chanfro

Tabela IX - Procedimentos de soldagem de accedilos com revestimento inoxidaacuteshyvel a accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Tratamentos poacutes-soldagem de accedilos inoxidaacuteveis

A superfiacutecie da chapa adjacente agrave solda normalmente se oxida em uma largura de aproximadamente 5 mm Por sua vez o oacutexido reduz a resistecircncia agrave corrosatildeo do material Este fato natildeo traz grandes prejuiacuteshyzos para seu uso em ambientes agressivos onde a corrosatildeo paacutera apoacutes uma fina camada superficial ser atacada

O poacutes-tratamento eacute necessaacuterio quando a resistecircncia agrave corrosatildeo nas aacutereas adjacentes agrave junta tem que ser a maacutexima possiacutevel Este tratashymento pode ser de limpeza mecacircnica ou quiacutemica ou uma combinaccedilatildeo de ambas Veja a seguir um resumo dos procedimentos mais simples de poacutes-tratamento de soldas inoxidaacuteveis

Limpeza mecacircnica

A limpeza mecacircnica pode ser realizada atraveacutes de escovas de cerdas de accedilo inoxidaacutevel esmerilhamento jato de granalha

A limpeza com escovas de cerdas de accedilo inoxidaacutevel remove escoacuterias coloraccedilatildeo teacutermica e peliacutecula de oacutexido mas natildeo o material pobre em cromo sob a peliacutecula de oacutexido

As escovas devem ser feitas de cerdas de accedilo inoxidaacutevel e natildeo poshydem ser usadas em materiais que natildeo sejam accedilo inoxidaacutevel para evishytar contaminaccedilotildees Mesmo com essas precauccedilotildees a resistecircncia agrave corrosatildeo natildeo seraacute tatildeo boa quanto num material decapado por aacutecido

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Esmerilhamento

Remove facilmente o oacutexido e a fina camada pobre em cromo Um esmerilhamento mais pesado produz sulcos longitudinais resultando numa menor resistecircncia agrave corrosatildeo Um esmerilhamento mais suave aumenta a resistecircncia agrave corrosatildeo Para maximizar a resistecircncia agrave corshyrosatildeo a superfiacutecie esmerilhada de forma suave deve ser polida ou lavada com aacutecido niacutetrico a 15-20

Limpeza com jato de granalha

Eacute um meacutetodo de limpeza eficaz e deve ser feito com granalha de accedilo inoxidaacutevel com resistecircncia agrave corrosatildeo igual agrave do metal a ser limpo O jateamento com granalha pode encruar a superfiacutecie o suficiente para reduzir a ductilidade e deve ser realizado com cuidado

Limpeza quiacutemica

Quando eacute necessaacuterio maximizar a resistecircncia agrave corrosatildeo a aacuterea esshycovada deve ser lavada com aacutecido niacutetrico a 15-20 seguida de lava-gem com aacutegua A lavagem por aacutecido niacutetrico remove a contaminaccedilatildeo apassiva a superfiacutecie e aumenta a resistecircncia agrave corrosatildeo

Limpeza mecacircnica ou preacute-limpeza

Possibilita o uso de soluccedilotildees de decapagem mais suaves minimizanshydo os riscos de seguranccedila e problemas de poluiccedilatildeo ambiental A limshypeza mecacircnica eacute portanto frequumlentemente usada como uma prepashyraccedilatildeo para a decapagem aacutecida e pode reduzir o custo total de limpeshyza diminuindo o tempo de decapagem e possibilitando medidas de seguranccedila menos rigorosas

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Accedilos inoxidaacuteveis resistentes ao calor

Caracteriacutesticas dos accedilos inoxidaacuteveis

Para tornar o ferro inoxidaacutevel ele eacute ligado ao cromo com um teor miacuteshynimo de 12 A maioria dos accedilos inoxidaacuteveis conteacutem de 16 a 20 de cromo Uns poucos graus especiais contecircm ateacute cerca de 35 de cromo poreacutem teores de cromo acima de 30 satildeo incomuns

Quanto maior o teor de cromo maior a resistecircncia agrave corrosatildeo O croshymo tambeacutem aumenta a resistecircncia ao calor principalmente a resisshytecircncia agrave formaccedilatildeo de carepa Um alto teor de cromo resulta numa alta temperatura de formaccedilatildeo de carepa

O accedilo inoxidaacutevel mais usado conteacutem 17-20 de cromo e 9-14 de niacutequel O niacutequel aumenta a conformabilidade a soldabilidade e a reshysistecircncia agrave corrosatildeo Quando o teor de niacutequel alcanccedila ou ultrapassa a metade do teor de cromo o accedilo torna-se austeniacutetico e natildeoshymagneacutetico

Designaccedilatildeo

A designaccedilatildeo dos teores de cromo de niacutequel e de molibdecircnio eacute geshyralmente feita com um ponto ou uma barra entre os diacutegitos percentushyais Exemplo 19123 significa que um accedilo ou material de cordatildeo conshyteacutem 19 de cromo 12 de niacutequel e 3 de molibdecircnio

Agrupamento dos accedilos inoxidaacuteveis

Os accedilos inoxidaacuteveis podem ser agrupados com relaccedilatildeo agrave composiccedilatildeo

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

microestrutura

Nesse informativo os accedilos estatildeo agrupados e especificados apoacutes a composiccedilatildeo quiacutemica com referecircncia agrave microestrutura de cada tipo de liga (de accedilo) Para cada tipo de accedilo informaccedilotildees sobre sua soldabilishydade e recomendaccedilotildees de soldagem satildeo fornecidas Para os tipos mais comuns informaccedilotildees raacutepidas tambeacutem satildeo fornecidas sobre a influecircncia dos elementos na resistecircncia agrave corrosatildeo e nas propriedashydes mecacircnicas

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Accedilos inoxidaacuteveis ao cromo

Os accedilos inoxidaacuteveis ao cromo satildeo ferro-magneacuteticos

Sua microestrutura pode ser martensiacutetica ferriacutetica ou ferriacutetico-martensiacutetica

Accedilos inoxidaacuteveis martensiacuteticos ao cromo

Esses accedilos contecircm de 12 a 20 de cromo e 015 de carbono Eles satildeo fortemente temperaacuteveis

Exemplos Cr = 12 - 14 C = 018 - 025

Cr = 17 Ni = 2 C = 017 - 025

Accedilos inoxidaacuteveis ao cromo com teor de carbono maior do que 025

natildeo devem ser soldados

Accedilos inoxidaacuteveis ferriacuteticos ao cromo

Esses accedilos natildeo satildeo temperaacuteveis Eles contecircm normalmente

13-14 de cromo e pound 008 de carbono ou

16-18 de cromo e pound 010 de carbono ou

24-28 de cromo e pound 025 de carbono

Accedilos com 17-18 de cromo 2-25 de molibdecircnio 02-08 de titacircshynio e 0025 de carbono e um teor muito baixo de elementos interstishyciais como o carbono e o nitrogecircnio (ELI = extra-low interstitials) poshydem ser mais bem agrupados no item seguinte

Accedilos inoxidaacuteveis ferriacuteticos natildeo satildeo sensiacuteveis agrave corrosatildeo sob tensatildeo

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Accedilos inoxidaacuteveis ferriacutetico-martensiacuteticos ao cromo

Esses accedilos contecircm 12-14 de cromo e de 009-015 de carbono Em algumas especificaccedilotildees esses accedilos satildeo classificados como marshytensiacuteticos

Soldabilidade

Os accedilos inoxidaacuteveis ao cromo possuem soldabilidade limitada e reshyquerem maior atenccedilatildeo e cuidado com seu comportamento quando se busca uma junta de qualidade satisfatoacuteria

A temperabilidade dos accedilos com cromo na faixa 12-14 aumenta rashypidamente na mesma razatildeo que o teor de carbono Um aumento no carbono de 001 na faixa 005-015 aumenta a dureza do accedilo em ateacute 10-12 HB

Soldagem de accedilos inoxidaacuteveis martensiacuteticos ao cromo

Para se soldar com sucesso accedilos inoxidaacuteveis martensiacuteticos com eleshytrodos cujo metal depositado seja correspondente ao metal de base

(OK 6815) eacute necessaacuterio um preacute-aquecimento de 250C a 350C que deve ser mantido durante a soldagem A regiatildeo de soldagem deve soshy

frer aliacutevio de tensotildees entre 650-850C imediatamente apoacutes a soldashy

gem Atenccedilatildeo Se a junta soldada for resfriada abaixo de 150C anshytes de ser colocada no forno haacute grande risco de se formarem trincas na solda

Por isso os accedilos inoxidaacuteveis martensiacuteticos satildeo geralmente soldados com eletrodos austeniacuteticos 19Cr12Ni3Mo do tipo AWS E316 como o OK 6330

Ao escolher um eletrodo desse tipo elimina-se a necessidade de aliacuteshyvio de tensotildees imediatamente apoacutes a soldagem Em alguns casos a necessidade de aliacutevio de tensotildees eacute completamente eliminada quando

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

satildeo empregados eletrodos do tipo 19Cr12Ni3Mo

Soldagem de accedilos inoxidaacuteveis ferriacutetico-martensiacuteticos ao cromo

Esses accedilos devem ser preferencialmente soldados com os mesmos tipos de eletrodos e com as mesmas temperaturas de preacuteshyaquecimento e poacutes-aquecimento utilizadas nos accedilos inoxidaacuteveis marshytensiacuteticos

Soldagem de accedilos inoxidaacuteveis ferriacuteticos ao cromo

Os accedilos inoxidaacuteveis ferriacuteticos tornam-se fraacutegeis na regiatildeo superaqueshycida da zona termicamente afetada adjacente agrave solda Por esta razatildeo os accedilos inoxidaacuteveis ferriacuteticos satildeo normalmente soldados com eletroshydos austeniacuteticos tipo 19Cr9Ni (E308) ou 19Cr12Ni3Mo (E316) OK 6130 e OK 6330 respectivamente Um preacute-aquecimento de

150-200C pode ser necessaacuterio para minimizar a ocorrecircncia de fissushyraccedilotildees principalmente ao soldar com eletrodos inoxidaacuteveis ferriacuteticos

Uma exceccedilatildeo ocorre quando a solda se expotildee ao gaacutes sulfiacutedrico (H2S) a uma temperatura alta Em tais casos o metal de solda natildeo deve conter niacutequel Entretanto o eletrodo OK 6860 que deposita um metal de solda contendo cerca de 26 de cromo 5 de niacutequel e 1 de molibdecircnio eacute muito bom tambeacutem em atmosferas sulfurosas a alta temperatura

O accedilo inoxidaacutevel ferriacutetico ELI padratildeo americano ASTM A268 (similar ao padratildeo sueco SS 2326) que conteacutem 19 de cromo e 2 de moshylibdecircnio resiste muito bem agrave corrosatildeo sob tensatildeo enquanto o accedilo inoxidaacutevel austeniacutetico possui uma resistecircncia muito limitada Esses accedilos inoxidaacuteveis ferriacuteticos apresentam tambeacutem uma boa resistecircncia agrave corrosatildeo localizada em soluccedilotildees salinas e satildeo pelo menos tatildeo bons

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

quanto os accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos mais usados nos aacutecidos coshymuns ELI significa Extra Low Interstitials o que na verdade significa que os teores de carbono e de nitrogecircnio satildeo extremamente baixos Os accedilos ELI ferriacuteticos satildeo preferencialmente soldados com eletrodos 23Cr12Ni2Mo de baixiacutessimo carbono (E309MoL) OK 6774 ou equishyvalente

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Accedilos inoxidaacuteveis ao cromo-niacutequel

A maioria dos accedilos inoxidaacuteveis ao cromo-niacutequel eacute austeniacutetica mas tambeacutem austeno-ferriacuteticos (duplex) como 25Cr5Ni e 25Cr5Ni15Mo e austeno-martensiacuteticos contendo 13-16 de cromo e 5-6 de niacutequel Os accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos podem ser totalmente austeniacuteticos ou conter uma pequena porcentagem de ferrita

O niacutequel aumenta a ductilidade e no caso dos tipos de ligas mais alshytas tambeacutem a resistecircncia agrave corrosatildeo Os accedilos inoxidaacuteveis austeniacutetishycos que contecircm 25 de niacutequel possuem uma boa resistecircncia agrave corroshysatildeo sob tensatildeo Os accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos natildeo satildeo magneacuteticos nem temperaacuteveis termicamente Desta forma as zonas termicamente afetadas desses accedilos natildeo endurecem

A resistecircncia agrave corrosatildeo dos accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos natildeo deshypende soacute dos teores de cromo e niacutequel mas tambeacutem fortemente do teor de carbono A maacutexima resistecircncia agrave corrosatildeo eacute alcanccedilada quanshydo o teor de carbono natildeo ultrapassa cerca de 002 Na maioria dos padrotildees de accedilo inoxidaacutevel ELC (extra-low carbon) mdash accedilos de baixiacutesshysimo carbono mdash o teor de carbono fica limitado ao maacuteximo de 0030 Se o teor de carbono natildeo for baixo o suficiente precipitamshyse carbonetos contendo 60-70 de cromo na zona termicamente afeshytada de uma solda onde o material foi aquecido a temperaturas na

faixa 450-900C A temperatura mais criacutetica fica na faixa 500-800C (ateacute aproximadamente 5 mm da linha de fusatildeo) Por causa desta forshymaccedilatildeo de carbonetos de cromo ocorre uma diminuiccedilatildeo local de croshymo o que reduz enormemente a resistecircncia agrave corrosatildeo das aacutereas sushyjeitas ao ambiente corrosivo O limite de 005 de carbono evita sob quase todas as condiccedilotildees de soldagem que a zona termicamente ashyfetada fique sensitizada principalmente em seccedilotildees de menor espesshysura Para soldas que devem sofrer aliacutevio de tensotildees eacute necessaacuterio

empregar accedilos de baixiacutessimo carbono (grau ELC C pound 0030)

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Estabilizaccedilatildeo do carbono

A precipitaccedilatildeo de carbonetos de cromo na zona termicamente afetada pode ser evitada combinando-se preferencialmente o carbono com o nioacutebio (AISI 347) ou com o titacircnio (AISI 321) Os accedilos inoxidaacuteveis esshytabilizados ao nioacutebio e ao titacircnio satildeo contudo ligeiramente inferiores aos accedilos inoxidaacuteveis grau ELC com relaccedilatildeo agrave garantia contra fissurashyccedilatildeo durante a soldagem e apoacutes exposiccedilatildeo a certos meios corrosivos

Influecircncia do nitrogecircnio

Accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos ao nitrogecircnio apresentam cerca de 70 Nmm2 a mais de escoamento e 100 Nmm2 a mais de resistecircncia agrave traccedilatildeo quando comparados agraves composiccedilotildees quiacutemicas corresponshydentes mais proacuteximas sem nitrogecircnio Os accedilos inoxidaacuteveis ao nitroshygecircnio tecircm soldabilidade similar aos accedilos sem adiccedilatildeo de nitrogecircnio e satildeo como estes soldados com eletrodos correspondentes ao materishyal base OK 6130 OK 6330 OK 6430 ou OK 6463

Adiccedilotildees de molibdecircnio

Accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos ao molibdecircnio tecircm uma resistecircncia agrave corrosatildeo maior a certos aacutecidos do que os accedilos inoxidaacuteveis corresshypondentes mais proacuteximos sem molibdecircnio Como regra geral quanto maior o teor de molibdecircnio melhor seraacute a resistecircncia ao ataque dos aacutecidos exceto quando da exposiccedilatildeo aos meios corrosivos fortemente oxidantes como o aacutecido niacutetrico a quente

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos (sem ferrita) ao cromoshyniacutequel-molibdecircnio-cobre

Um accedilo inoxidaacutevel austeniacutetico muito interessante eacute o accedilo ELC 20Cr25Ni45Mo17Cu (ASTM B-625) SS 2562 UHB 904L Sandshyvik 2RK65 usado em grande escala quando os accedilos AISI 316L e 317L satildeo insuficientes principalmente em induacutestrias que produzem aacutecido aceacutetico aacutecido sulfuacuterico aacutecido tartaacuterico e cloreto de vinil cujo eletrodo correspondente eacute o OK 6933

Recomendaccedilotildees para a soldagem de accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos

Os accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos satildeo faacuteceis de soldar com todos os meacutetodos de soldagem comuns contanto que as regras abaixo sejam seguidas evite grandes poccedilas de fusatildeo principalmente quando estiver solshy

dando accedilo totalmente austeniacutetico visto que tais poccedilas podem fashycilmente causar trincas de solidificaccedilatildeo na solda

Restrinja o aporte teacutermico ao material base em parte para minishymizar o rechupe e a distorccedilatildeo e tambeacutem para minimizar a redushyccedilatildeo da resistecircncia agrave corrosatildeo por sensitizaccedilatildeo Isto eacute especial-mente importante quando o teor de carbono do accedilo for maior do que 003

Accedilos inoxidaacuteveis austeno-ferriacuteticos (duplex)

Os accedilos inoxidaacuteveis duplex tornaram-se uma importante alternativa aos accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos As propriedades que mais despershytam o interesse satildeo a combinaccedilatildeo de alta resistecircncia mecacircnica boa resistecircncia agrave corrosatildeo e um niacutevel razoaacutevel de preccedilo O nuacutemero de ashy

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

plicaccedilotildees para accedilos inoxidaacuteveis duplex continua crescendo Eles esshytatildeo sendo usados em aplicaccedilotildees offshore e pelas induacutestrias naval e petroquiacutemica por exemplo

Eles satildeo conhecidos como accedilos inoxidaacuteveis austeno-ferriacuteticos (daiacute o nome duplex de duas fases) Tipicamente os accedilos inoxidaacuteveis dushyplex possuem uma microestrutura consistindo de aproximadamente 50 de ferrita e 50 de austenita Em termos simplificados a ferrita eacute a fase responsaacutevel pela alta resistecircncia mecacircnica a austenita pela boa tenacidade e as duas fases combinadas datildeo aos accedilos inoxidaacuteshyveis duplex sua atraente resistecircncia agrave corrosatildeo

Os elementos mais importantes dos accedilos inoxidaacuteveis duplex satildeo o cromo o niacutequel o molibdecircnio e o nitrogecircnio O tipo original AISI 329 (padratildeo sueco SS 2324) conteacutem no maacuteximo 010 de carbono 24-27 de cromo 45-6 de niacutequel e 13-18 de molibdecircnio O accedilo duplex 25Cr5Ni12Mo comparado ao accedilo inoxidaacutevel austeniacutetico tem uma resistecircncia melhor aos ataques sulfuacutericos a altas temperaturas e uma boa resistecircncia agrave fissuraccedilatildeo por corrosatildeo sob tensatildeo (SCC = sshytress corrosion cracking)

Atualmente existe uma gama de diferentes versotildees de accedilos inoxidaacuteshyveis duplex disponiacuteveis no mercado O tipo mais comum no presente eacute o 22Cr5Ni3Mo015N (WNr 14462 UNS S31803) que eacute empregashydo em uma larga faixa de aplicaccedilotildees O eletrodo OK 6750 foi especishyalmente desenvolvido para a soldagem desses accedilos

Foram tambeacutem introduzidos no mercado accedilos dessa categoria com maiores teores de elementos de liga intitulados accedilos inoxidaacuteveis sushyper-duplex O accedilo inoxidaacutevel super-duplex grau 25Cr7Ni4Mo025N (UNS S32750) eacute um exemplo dessa categoria Esses accedilos satildeo deshysenvolvidos para aplicaccedilotildees onde eacute necessaacuteria uma ainda maior reshysistecircncia agrave corrosatildeo ou maior resistecircncia mecacircnica

O accedilo inoxidaacutevel duplex eacute magneacutetico (o teor de niacutequel eacute apenas frac14 do teor de cromo) e natildeo temperaacutevel Natildeo haacute assim nenhuma regiatildeo enshydurecida adjacente agrave solda Um pouco de fragilizaccedilatildeo ocorre na zona

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

termicamente afetada aleacutem de uma reduccedilatildeo da resistecircncia agrave corroshysatildeo Sob condiccedilotildees de altas tensotildees ou condiccedilotildees quiacutemicas agressishyvas recomenda-se um tratamento teacutermico de recozimento para solushy

bilizaccedilatildeo a partir de 980C apoacutes a soldagem Por causa da alta temshy

peratura de formaccedilatildeo de carepa ao ar em torno de 1070C ele eacute ushysado como um accedilo para construccedilatildeo resistente ao calor Nas condishyccedilotildees como soldado e solubilizado sua resistecircncia agrave corrosatildeo eacute proacuteshyxima agrave do AISI 316 Por causa da fragilizaccedilatildeo e da reduccedilatildeo da resisshytecircncia agrave corrosatildeo na zona termicamente afetada sua soldabilidade natildeo pode ser avaliada como sendo tatildeo boa quanto a dos accedilos inoxishydaacuteveis austeniacuteticos

Pontos fortes alta resistecircncia mecacircnica e boa tenacidade boa resistecircncia agrave corrosatildeo generalizada boa resistecircncia agrave corrosatildeo localizada (pitting) insensiacutevel agrave fissuraccedilatildeo por corrosatildeo sob tensatildeo

Pontos fracos natildeo deve ser utilizado sob temperaturas de trabalho maiores que

300C Acima dessa temperatura pode ocorrer a fragilizaccedilatildeo

475C ou a fragilizaccedilatildeo por fase sigma

Todos os processos convencionais podem ser utilizados na soldagem dos accedilos inoxidaacuteveis duplex desde que sejam empregados procedishymentos e consumiacuteveis adequados No entanto processos de soldashygem de baixa energia como plasma e laser devem ser aplicados com cautela sendo recomendado normalmente um tratamento teacutermico apoacutes a soldagem O processo de soldagem TIG (GTAW) eacute geralmente recomendado para os passes de raiz em soldagem unilateral

Balanccedilo ferritaaustenita das soldas

O balanccedilo de fases do metal de solda e da zona termicamente afetashyda (ZTA) eacute vital para se obter boas propriedades nas soldas de accedilos inoxidaacuteveis duplex Teores excessivamente altos de ferrita causam fragilidade enquanto a ausecircncia dessa fase causa perda de resistecircnshy

40

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

cia agrave fissuraccedilatildeo por corrosatildeo sob tensatildeo Teores oacutetimos de ferrita fishycam normalmente na faixa FN 30-70

O balanccedilo de fases depende do tratamento teacutermico e da composiccedilatildeo quiacutemica O aporte teacutermico (heat input) a temperatura entrepasses e a composiccedilatildeo quiacutemica do metal de adiccedilatildeo portanto possuem um efeito decisivo na obtenccedilatildeo de uma ZTA e de um metal de solda iacutentegros Altos aportes teacutermicos e temperaturas entrepasses durante o processhyso de soldagem significam tambeacutem baixas taxas de resfriamento e vice-versa taxas de resfriamento muito altas resultam num teor de ferrita

muito alto e numa baixa tenacidade taxas de resfriamento muito baixas podem resultar na formaccedilatildeo

de fases fraacutegeis durante o resfriamento

Figura 4 - Seccedilatildeo transversal (20X) de uma solda em accedilo inoxidaacutevel duplex ZERON 100 soldado com o eletrodo OK 6853 O metal de solda estaacute agrave esquerda e o metal de base agrave direita A ferrita eacute azul e a austenita eacute branca

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Aporte teacutermico e temperatura entrepasses

As recomendaccedilotildees em geral de aporte teacutermico e temperatura entre-passes para a soldagem de accedilos duplex e super-duplex satildeo 05 - 25 kJmm para accedilos duplex

exemplo WNr 14462 UNS S31803 02 - 15 kJmm para accedilos super-duplex

exemplo UNS S32750 o aporte teacutermico natildeo deve exceder 1 kjmm na soldagem de chashypas finas

a temperatura entrepasses natildeo deve exceder 150C Os accedilos ishynoxidaacuteveis super-duplex satildeo particularmente sensiacuteveis a altos aportes teacutermicos e a altas temperaturas entrepasses

Consumiacuteveis

Normalmente os accedilos inoxidaacuteveis duplex devem ser soldados apeshynas com consumiacuteveis que possuam um teor de niacutequel mais elevado que o do metal de base Um composiccedilatildeo quiacutemica tiacutepica de um conshysumiacutevel desenvolvido para soldar o accedilo inoxidaacutevel duplex 22Cr5Ni3Mo015N (WNr 14462 UNS S31803) eacute portanto o 22Cr9Ni3Mo017N (OK 6750 e OK 6753) O teor mais elevado de niacutequel garante a formaccedilatildeo de uma quantidade suficiente de austenita Tipicamente um teor de ferrita de FN 30-70 pode ser considerado como oacutetimo Entretanto a soldagem sem material de adiccedilatildeo ou a exshycessiva diluiccedilatildeo com o metal de base pode produzir um teor excessishyvo de ferrita e resultar num metal de solda fraacutegil A soldagem sem mashyterial de adiccedilatildeo deve portanto ser evitada a menos que seja execushytado um tratamento teacutermico de recozimento para solubilizaccedilatildeo apoacutes a soldagem

Gases de proteccedilatildeo e de purga

Os gases adequados para a soldagem de accedilos inoxidaacuteveis duplex satildeo TIG Ar ou misturas Ar-He MIG misturas Ar-O2 (1-3) Ar-CO2 (1-3) ou Ar-He-O2

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

FCAW misturas Ar-CO2 (25) ou CO2 puro

Eacute essencial na soldagem de passes de raiz em accedilos inoxidaacuteveis dushyplex um bom gaacutes de proteccedilatildeo Gases de purga adequados satildeo o arshygocircnio (Ar) de alta pureza e misturas contendo nitrogecircnio (N2) e hidroshygecircnio (H2)

Os gases de proteccedilatildeo e de purga possuem um efeito no teor de nitroshygecircnio do metal de solda Esses gases podem conter adiccedilotildees de nitroshygecircnio que podem ser utilizados em aplicaccedilotildees criacuteticas para melhorar a resistecircncia agrave corrosatildeo

Accedilos austeno-martensiacuteticos e austeno-ferriacuteticoshymartensiacuteticos 13-16 de cromo 4-6 de niacutequel

Accedilos desse tipo estatildeo disponiacuteveis haacute mais de vinte anos mas ainda natildeo alcanccedilaram o estaacutegio de accedilos inoxidaacuteveis padronizados

Esses accedilos possuem um baixo teor de carbono (pound 005) um teor de cromo de 13-16 e 4-6 de niacutequel Algumas variaccedilotildees desses accedilos possuem tambeacutem aproximadamente 1 de molibdecircnio Apresentam uma resistecircncia agrave traccedilatildeo maior do que a do accedilo martensiacutetico claacutessico com 13 de cromo e 015-020 de carbono e jaacute praticamente o substituiu na construccedilatildeo de turbinas de aacutegua e grandes estruturas sishymilares nas quais satildeo soldados fundidos Sua soldabilidade pode ser geralmente considerada como boa poreacutem em alguns casos apresenshyta uma soldabilidade limitada

Com eletrodos que depositam um metal de solda de composiccedilatildeo quiacutemica similar agrave do material base tal como o OK 6817 o material pode ser soldado se houver preacute-aquecimento e de preferecircncia se a

regiatildeo soldada for mantida aquecida apoacutes a soldagem (250-260C por 4-6 horas) Revenimento ou aliacutevio de tensotildees a aproximadamente

600C imediatamente apoacutes a soldagem eacute um procedimento seguro

Com eletrodos inoxidaacuteveis austeniacuteticos tais como OK 6335 ou

43

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

OK 6775 obteacutem-se um metal de solda mais resistente e consequumlenshytemente o risco de fissuraccedilatildeo durante o resfriamento eacute menor O preacuteshyaquecimento assim como o aliacutevio de tensotildees pode ser deixado de lado Nem sempre eacute necessaacuterio executar aliacutevio de tensotildees logo apoacutes a soldagem para eliminar o risco de fissuraccedilatildeo Assim quando soldashydos com o OK 6335 ou com o OK 6775 os accedilos inoxidaacuteveis austeshyno-martensiacuteticos apresentam uma soldabilidade muito boa poreacutem com a ressalva de que a baixa resistecircncia agrave traccedilatildeo do seu metal de solda possa ser aprovada

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Eletrodos OK

As tabelas seguintes mostram os eletrodos ESAB disponiacuteveis e tamshybeacutem as recomendaccedilotildees para a soldagem de uma gama de materiais incluindo as classificaccedilotildees dos materiais de base em conformidade com as especificaccedilotildees mais utilizadas

METAL DEPOSITADO

ELETRODO OK OBSERVACcedilOtildeESCOMPOSICcedilAtildeO PROPRIEDADES QUIacuteMICA MECAcircNICAS

OK 6130 rutiacutelico E308L-17 E308-17

OK 6184 rutiacutelico E347-17

OK 6330 rutiacutelico E316L-17 E316-17

OK 6334 aacutecido-rutiacutelico E316L-16

C 003 Si 080 Mn 080 Cr 1960 Ni 990 C 003 Si 063 Mn 086 Cr 1930 Ni 935 Mo 020 Nb 044 C 003 Si 070 Mn 070 Cr 1870 Ni 1170 Mo 270

C lt003 Si 070 Mn 070 Cr 1800 Ni 1200 Mo 280

T 560-600 MPa A 38-42

T 600-650 MPa A 31-33

T 550-600 MPa A 33-38

T 600 MPa E 440 MPa A 40 65 J 20C 38 J -120C FN 3-8

FBTS

FBTS

importado

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

METAL DEPOSITADO

ELETRODO OK

OK 6335 baacutesico-rutiacutelico E316L-15 E19 12 3 L B 20 +

OK 6380 aacutecido-rutiacutelico E 19 12 3 Nb R 23

COMPOSICcedilAtildeO QUIacuteMICA

C lt004 Si 050 Mn 170 Cr 1850 Ni 1200 Mo 280

C lt003 Si 080 Mn 080 Cr 1800 Ni 1200 Mo 280 Nb 040

PROPRIEDADES MECAcircNICAS

T 580 MPa E 435 MPa A 40 95 J 20C 75 J -60C 60 J -120C 30 J -196C FN 3-8

T 620 MPa E 490 MPa A 35 65 J 20C 50 J -70C

OBSERVACcedilOtildeES

importado

importado

OK 6430 aacutecido-rutiacutelico E317L-16 E 18 13 4 L R 23

C Si Mn Cr Ni Mo

lt003 07 07

1900 1300

370

T 600 MPa E 450 MPa A 40 55 J 20C FN 5-10

importado

OK 6463 baacutesico-rutiacutelico E 18 16 5 L R 26

C Si Mn Cr Ni Mo N

lt004 050 270

1800 170

47 013

T 640 MPa E 450 MPa A 40 80 J 20C 45 J -140C FN 0

importado

OK 6715 baacutesico E310-15

C Si Mn Cr Ni

010 025 165

2560 2090

T 550-590 MPa A 30-32

FBTS

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

METAL DEPOSITADO

ELETRODO OK COMPOSICcedilAtildeO PROPRIEDADES OBSERVACcedilOtildeES

QUIacuteMICA MECAcircNICAS

C 014

OK 6716 rutilico E310-16

Si Mn Cr Ni

076 174

2600 2000

T 650-700 A 31-33

Mo 018 C 006

OK 6742 Si 065 rutiacutelico Mn 390 T 580-620 MPa altiacutessimo sinteacutetico Cr 2000 A 40-45 rendimento E307-26 Ni 1000

Mo 080 C 007

OK 6745 baacutesico E 18 8 Mn6 B20

Si Mn Cr

025 695

1810

T 600-620 MPa A 40-45

Ni 945

OK 6750 aacutecido rutiacutelico E 22 9 3 L R 23

C Si Mn Cr Ni Mo N

lt003 08 08

225 90 30

017

T 800 MPa E 645 MPa A 25 60 J 20C 40 J -40C FN 30-45

aporte teacutermico 05-25 kjmm entrepasses 125-150C importado

OK 6753 rutiacutelico E 22 9 3 L R 23

C Si Mn Cr Ni Mo N

lt003 09 08

225 90 30

017

T 780 MPa E 630 MPa A 25 60 J 20C 40 J -40C FN 30-45

aporte teacutermico 05-25 kjmm entrepasses 125-150C importado

C 003

OK 6761 rutiacutelico E309L-17

Si Mn Cr Ni

085 103

2366 1226

T 700-750 MPa A 31-33

importado

Mo 019

47

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

METAL DEPOSITADO

ELETRODO OK

OK 6773 rutiacutelico E309-16

OK 6774 rutiacutelico E309MoL-17

OK 6775 baacutesico E309-15

OK 6815 baacutesico E410-15 E 13 MPB 20 + 120

OK 6817 baacutesico-rutiacutelico E410NiMo-16 E 13 4 MPR 23 120

OK 6853 baacutesico-rutiacutelico E 25 10 4 2

COMPOSICcedilAtildeO QUIacuteMICA

C 010 Si 040 Mn 130 Cr 2400 Ni 1325 mo 030 C 003 Si 080 Mn 070 Cr 2300 Ni 1230 Mo 260 C 005 Si 030 Mn 170 Cr 2445 Ni 1310 Mo 025

C 006 Si 050 Mn 050 Cr 1300

C 005 Si 050 Mn 070 Cr 1200 Ni 430 Mo 050

C lt003 Si 06 Mn 07 Cr 255 Ni 95 Mo 40 N 025

PROPRIEDADES MECAcircNICAS

T 600-630 MPa A 32-36

T 700-750 MPa A 31-33

T 600-630 MPa A 30-38

apoacutes TTAT 750C T 520 MPa E 370 MPa A 25 55 J 20C T 850 MPa E 710 MPa A 15 gt45 J 20C gt45 J -10C gt45 J -40C

T 850 MPa E 700 MPa A 25 50 J 20C FN 30-50

OBSERVACcedilOtildeES

FBTS

importado

importado

aporte teacutermico 02-15 kJmm entrepasses 100-150C importado

48

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

METAL DEPOSITADO

ELETRODO OK COMPOSICcedilAtildeO PROPRIEDADES OBSERVACcedilOtildeES

QUIacuteMICA MECAcircNICAS

C lt004 T 900 MPa Si 04 E 700 MPa aporte teacutermico

OK 6855 Mn 09 A 25 02-15 kJmm baacutesico Cr 255 90 J 20C entrepasses B25 10 4 LN B 20+ Ni 95 55 J -40C 100-150C

Mo 40 45 J -60C importado N 025 FN 30-50

OK 6860 aacutecido-rutiacutelico

C Si Mn Cr Ni Mo

010 080 080

2600 500 150

T 680 MPa E 620 MPa A 6 50 J 20C FN 60-80

importado

C 007 OK 6881 rutiacutelico E312-17

Si Mn Cr

070 140

2930

T 780-830 MPa A 22-24

Ni 945 C 004

OK 6884 rutiacutelico E312-17

Si Mn Cr

084 078

2820

T 700-750 MPa A 23-24

Ni 1030 C 006

OK 6885 baacutesico E312-15

Si Mn Cr

035 150

2900

T 760-800 MPa A 22-24

Ni 900

OK 6933 baacutesico-rutiacutelico E 20 25 6 L Cu R 23

C Si Mn Cr Ni Mo Cu

lt003 050 100

2050 2500

500 15

T 575 MPa E 400 MPa A 35 80 J 20C 45 J -140C FN 0

importado

49

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

METAL DEPOSITADO

ELETRODO OK OBSERVACcedilOtildeESCOMPOSICcedilAtildeO PROPRIEDADES QUIacuteMICA MECAcircNICAS

C lt004 Si 040 T 680 MPa Mn 280 E 460 MPa

OK 6963 A 40 Cr 2000 importadobaacutesico-rutiacutelico

80 J 20CNi 2500E 20 25 6 L Cu R 23

Mo 650 50 J -140C Cu 120 FN 0 N 015

OK 9226 baacutesico E NiCrFe-3 EL-NiCr15FeMn

C Si Mn Cr Ni Nb Fe

lt010 080 800

1500 7000

200 600

T 640 MPa E 410 MPa A 40 100 J 20C 80 J -196C FN 0

importado

OK 9245 baacutesico E NiCrMo-3

C Si Mn Cr Ni Mo Fe Nb

lt003 040 040

2100 6400

950 300 330

T 800 MPa E 480 MPa A 40 70 J 20C 50 J -196C

importado

FILARC BM310Mo-L baacutesico E310Mo-16 E 25 22 2 N L R 1 2

C Si Mn Cr Ni Mo Cu N

lt004 050 430

2500 2200

220 lt030

015

T 620 MPa E 440 MPa A 34 54 J 20C FN 0

arco curto entrepasses lt 150C importado

50

ELET

RODO

S ES

AB R

ECO

MEN

DADO

SAI

SICA

TEG

ORI

AW

Nr

BSAF

NOR

SSJI

SAW

SC

CrNi

Mo

OK

(UNS

)Fe

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co-m

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nsiacuteti

co13

Cr1

4000

403

403S

17Z6

C13

2301

SUS4

03E3

16L

lt00

813

613

013

Cr1

4006

410

410S

21Z1

2C13

2302

SUS4

10E3

16L

01

1361

30

Ferr

iacutetico

17Cr

140

1643

043

0S15

Z8C1

723

20SU

S430

E308

Llt0

08

1761

30

17Cr

145

21S4

4400

--

2326

-E3

08L

lt00

318

25

613

026

Cr1

4762

446

-Z1

0C24

2322

-E3

10lt0

20

2667

15

Aust

eno-

ferr

iacutetico

Dupl

ex1

4460

329

--

2324

--

lt01

026

61

567

50

675

323

Cr4N

i + N

SA

F 23

041

4362

S323

04-

Z2CN

234

AZ

--

-lt0

03

234

N 0

1067

50

675

3UR

35N

Dup

lex

Dupl

ex1

4417

S315

00-

--

--

lt00

318

53

675

0 67

53

22Cr

5Ni3

Mo

+ N

Z2CN

D22

5SA

F 22

05 U

R 45

N1

4462

S318

03-

2377

--

lt00

322

53

N 0

1567

50

675

3AZ

Dupl

ex25

Cr7N

i3M

o +

N-

S312

60-

--

--

257

3N

014

685

3 68

55

DP3

Dupl

ex25

Cr7N

i3M

o +

NZ2

CND2

57

144

60S3

1200

--

--

257

3N

018

685

3 68

55

UR 4

7N D

uple

xAZ

25Cr

6Ni3

Mo+

Cu+N

Z2CN

DU25

7

Cu 2

0

144

60S3

2550

--

--

256

368

53

685

5UR

52N

Dup

lex

AZN

020

25Cr

6Ni3

Mo+

Cu+W

Cu 0

7+N

-S3

2760

--

--

-25

63

W0

768

53

685

5Ze

ron

100

Dupl

exN

025

Supe

r-dup

lex

-S3

2750

-

--

--

lt00

3 25

7

4 N

02

685

3

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

51

ELET

RODO

S ES

AB R

ECO

MEN

DADO

SAI

SICA

TEG

ORI

AW

Nr

BSAF

NOR

SSJI

SAW

SC

CrNi

Mo

OK

(UNS

)Au

sten

iacutetico

18Cr

8Ni

169

0030

230

2S25

Z10C

N18

0923

31SU

S302

E308

Llt0

12

188

613

018

Cr8N

i1

4301

304

304S

21Z6

CN18

09

2332

SUS3

04E3

08L

lt00

718

1061

30

18Cr

8Ni

143

0130

430

4S15

Z6CN

180

923

33SU

S304

E308

Llt0

05

1810

613

018

Cr8N

i + T

i1

4541

321

321S

12Z6

CNT1

810

2337

SUS3

21E3

47lt0

08

1811

Ti 0

761

84

18Cr

8Ni +

Nb

145

5034

734

7S17

Z6CN

Nb18

10

2338

SUS3

47E3

47lt0

08

1811

Nb 0

761

84

18Cr

8Ni +

S1

4305

303

303S

21Z1

0CNF

180

923

46-

E312

lt01

218

9S

02

688

418

Cr8N

i1

4306

304L

304S

12Z2

CN18

10

2352

SUS3

04L

E308

Llt0

03

1810

613

018

Cr8N

i1

4311

304L

N30

4S62

Z2CN

181

0AZ

2371

-E3

08L

lt00

318

10N

015

613

018

Cr8N

i + N

-30

4N30

4S65

Z5CN

180

9AZ

--

E308

Llt0

08

189

N 0

1561

30

18Cr

8Ni

143

1030

130

1S21

Z12C

N17

07-

SUS3

01E3

08L

01

178

613

018

Cr8N

i + M

o1

4420

-34

5S16

-23

40-

E316

lt01

018

91

563

30

18Cr

8Ni +

Mo

144

3631

631

6S16

Z6CN

D17

1223

43SU

S316

E316

lt00

518

122

563

30

18Cr

8Ni +

Mo

144

0131

631

6S16

Z6CN

D17

1123

47SU

S316

E316

lt00

518

122

563

30

18Cr

8Ni

+ M

o1

4404

316L

316S

12Z2

CND1

712

2348

SUS3

16L

E316

Llt0

03

1812

25

633

018

Cr8N

i + M

o1

4435

316L

316S

12Z2

CND1

713

2353

SUS3

16L

E316

Llt0

03

1813

25

633

018

Cr8N

i + M

o +

Ti1

4571

316T

i32

0S17

Z6CN

D17

1223

50-

-lt0

08

1812

25

Ti 0

763

80

(63

30)

18Cr

8Ni +

Mo

+ N

144

2931

6LN

316S

62Z2

CN17

13

AZ23

75-

E316

Llt0

03

1812

25

N 0

1563

30

18Cr

5Ni7

Mn

143

7120

2-

--

--

lt01

518

5M

n 8

674

5 (6

130

)23

Cr12

Ni1

4828

309

-Z1

5CNS

201

2-

-E3

09L

lt02

023

1367

75

Resis

tent

e ao

cal

or25

Cr20

Ni1

4845

310S

310S

24Z1

2CN2

520

2361

SUS3

10S

E310

lt00

825

2067

15

Gra

u ur

eacuteia

FILA

RC25

Cr22

Ni +

Mo

+ N

144

66

310M

oLN

--

--

E310

Mo

lt00

3 25

22

2

N 0

12 BM

310M

o-L

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

52

ELET

RODO

S ES

AB R

ECO

MEN

DADO

SAI

SICA

TEG

ORI

AW

Nr

BSAF

NOR

SSJI

SAW

SC

CrNi

Mo

OK

(UNS

)Su

per-a

uste

niacutetic

o18

Cr16

Ni +

Mo

144

38S3

1703

--

--

E317

Llt0

03

1816

35

643

017

Cr14

Ni +

Mo

144

49-

--

--

-lt0

07

1714

45

646

320

Cr25

Ni +

Mo

+Cu

145

39N0

8904

-Z1

NCDU

252

0-

--

lt02

2025

45

696

3UR

B6

Cu 0

820

Cr18

Ni+M

o+Cu

+N-

S312

54-

--

--

lt00

220

186

292

45

N 0

227

Cr31

Ni+M

o+Cu

145

63N0

8028

--

--

ENiC

rMo-

3lt0

02

2731

35

Cu 1

292

45

Cr25

Ni25

+ M

o +

N-

--

--

--

lt00

225

255

N0

2 UR

SB8

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

53

Page 13: 02 Solda - Eletrodos Inoxidaveis

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Tipo de eletrodo

Temperatura efetiva no pacote de eletrodos

(C)

Tempo real agrave tempeshyratura efetiva

(h)

Inoxidaacuteveis rutiacutelicos 275 plusmn 25 15 plusmn 05

Inoxidaacuteveis baacutesicos 225 plusmn 25 15 plusmn 05

Tabela III - Recomendaccedilotildees de ressecagem de eletrodos inoxidaacuteveis OK

Manutenccedilatildeo de eletrodos inoxidaacuteveis OK

A Tabela IV apresenta a faixa de temperatura efetiva na estufa de manutenccedilatildeo e na estufa portaacutetil (cochicho) recomendadas para os eshyletrodos revestidos inoxidaacuteveis OK

Temperatura efetiva na estufa de manutenccedilatildeo

(C)

Temperatura efetiva no cochicho

(C)

110 plusmn 10 100 plusmn 20

Tabela IV - Recomendaccedilotildees de manutenccedilatildeo de eletrodos inoxidaacuteveis OK

11

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Soldagem de accedilos inoxidaacuteveis com eletrodos revestidos OK

Requisitos para a fonte de energia

Os accedilos inoxidaacuteveis satildeo normalmente soldados com tensotildees mais baixas do que os accedilos carbono de mesma espessura A soldagem de accedilos inoxidaacuteveis eacute feita na maioria das vezes dentro da faixa de cor-rente 50-100 A A corrente mais elevada empregada em eletrodos de diacircmetro 5 mm eacute de cerca de 200 A e em eletrodos sinteacuteticos de 300 A ateacute 330 A Ao soldar passes de raiz em chanfros para soldagem unilateral e em peccedilas de accedilo inoxidaacutevel de espessuras variando entre 1 mm e 3 mm eacute necessaacuteria uma fonte de soldagem com ajuste precishyso entre 30 A e 125 A para que o soldador possa ter um bom desemshypenho na produccedilatildeo de soldas sem defeito

Corrente alternada (CA) ou corrente contiacutenua (CC)

A maioria das soldas em accedilos inoxidaacuteveis eacute executada com corrente contiacutenua (CC) provavelmente devido agrave possibilidade de um melhor ajuste de fontes de energia em CC Aleacutem do mais os eletrodos inoxishydaacuteveis de formulaccedilatildeo antiga apresentavam melhor desempenho e geshyravam menos respingos com CC do que com CA Atualmente a maioshyria dos eletrodos de accedilo inoxidaacutevel rutiacutelico permite o uso de CA Al-guns eletrodos mostram um desempenho um pouco melhor em CA como por exemplo o eletrodo sinteacutetico OK 6742 De um modo geral os eletrodos inoxidaacuteveis relacionados como soldaacuteveis a uma tensatildeo em vazio na faixa 50-60 V possuem desempenho muito bom em CA

12

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Faixas de corrente recomendadas para eletrodos inoxidaacuteveis OK

A Tabela V exibe a faixa de corrente de trabalho recomendada para os diversos tipos de eletrodos inoxidaacuteveis OK

Eletrodo Diacircmetro

(mm) Corrente

(A)

alma ligada

16 20 25 32 40 50

35 ndash 50 45 ndash 65 60 ndash 90

80 ndash 125 100 ndash 175 150 ndash 240

sinteacutetico 32 40 50

100 ndash 185 150 ndash 220 180 ndash 320

Tabela V - Recomendaccedilotildees de paracircmetros de soldagem para os eletrodos inoxidaacuteveis OK

13

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Preparaccedilatildeo de biseacuteis

Os accedilos inoxidaacuteveis satildeo geralmente soldados com a mesma preparashyccedilatildeo de biseacuteis normalmente realizada para os accedilos de baixo carbono

O acircngulo normal do bisel eacute de 30 e o acircngulo do chanfro eacute de 60 A diferenccedila na preparaccedilatildeo estaacute em que chanfros em duplo V satildeo emshypregados jaacute a partir de peccedilas com espessura 12 mm para minimizar o volume de solda e o rechupe enquanto que em accedilos de baixo car-bono chanfros em duplo V natildeo satildeo normalmente empregados em espessuras menores que 15-20 mm

Veja as figuras seguintes com as recomendaccedilotildees de preparaccedilatildeo de chanfros para a soldagem de accedilos inoxidaacuteveis com eletrodos OK

AbEsp

Chanfros recomendados raiz Soldagem(mm)

(mm)

chanfro 1-3 0-2 unilateral

reto

chanfro ambos os2-3 0-2

reto lados

chanfro para reshy dois ou trecircs

1-3 6-10 vestimenshy passes to interno

um ou amshychanfro

3-12 1-3 bos os la-em V

dos

14

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

AbEsp

Chanfros recomendados raiz Soldagem(mm)

(mm)

um ou amshychanfro

12-20 2-25 bos os la-em U

dos

chanfro um ou am-

em U nashygt 12 0-25 bos os lashy

riz biselashydos

do

um ou amshychanfro

3-15 2-25 bos os la-em V

dos

chanfro um ou am-em V asshy 8-25 2-25 bos os lashysimeacutetrico dos

chanfro um ou am-em U asshy gt 12 2-25 bos os lashysimeacutetrico dos

15

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

AbEsp

Chanfros recomendados raiz Soldagem(mm)

(mm)

chanfro em U asshy um ou amshysimeacutetrico gt 12 1-2 bos os lashynariz bise- dos lado

um ou amshychanfro

4-12 1-2 bos os la-em meio V

dos

um ou amshychanfro

gt 12 2-25 bos os la-em J

dos

chanfro em X ou ambos os

12-30 2-3 duplo V lados simeacutetrico

chanfro em duplo ambos os

15-25 2-3 V assimeacuteshy lados trico

16

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

AbEsp

Chanfros recomendados raiz Soldagem(mm)

(mm)

chanfro ambos os

em duplo gt 30 2-3 lados

U

chanfro ambos os

em K asshy 13-30 2-25 lados

simeacutetrico

chanfro ambos os

em duplo gt 30 2-3 lados

J

Tabela VI - Exemplos de chanfros recomendados

17

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Soldagem de accedilos inoxidaacuteveis ndash regras gerais e recomendaccedilotildees

A soldagem de passes de raiz e de enchimento em juntas de topo com chanfro em accedilos inoxidaacuteveis eacute realizada da mesma forma que a soldagem de accedilos de baixo carbono poreacutem com algumas exceccedilotildees significativas o aporte teacutermico deve ser o mais baixo possiacutevel principalmente

ao soldar accedilos inoxidaacuteveis que natildeo apresentem teores de carbo-no extra-baixos

um baixo aporte teacutermico minimiza o risco de baixa resistecircncia agrave corrosatildeo na zona termicamente afetada e tambeacutem a distorccedilatildeo causada pelas tensotildees de contraccedilatildeo Um aporte teacutermico excessishyvo causaraacute uma distorccedilatildeo maior no accedilo inoxidaacutevel do que no accedilo de baixo carbono

soldar accedilos inoxidaacuteveis de grande espessura com eletrodos sinshyteacuteticos eacute beneacutefico para a resistecircncia agrave corrosatildeo porque tais eleshytrodos fornecem um aporte teacutermico menor ao metal de base do que eletrodos com alma ligada Aleacutem do mais pelo fato de me-nos passes serem necessaacuterios para preencher chanfros com os eletrodos sinteacuteticos as distorccedilotildees de contraccedilatildeo satildeo menores do que ao soldar com eletrodos de alma ligada

grandes poccedilas de fusatildeo devem que ser evitadas jaacute que elas fashycilmente levam agrave formaccedilatildeo de trincas de solidificaccedilatildeo no metal de solda

o esmerilhamento durante a contra-solda deve ser realizado com muito cuidado porque um pequeno superaquecimento da superfiacuteshycie pode facilmente causar trincas de esmerilhamento

as superfiacutecies goivadas devem ser esmerilhadas para livrar o meshytal da borra resultante da goivagem que pode causar baixa quashylidade da solda

18

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Revestimento com accedilo inoxidaacutevel ndash preparaccedilatildeo de biseacuteis

Como o revestimento com accedilo inoxidaacutevel consiste na soldagem de accedilos dissimilares e cada um desses materiais deve ser soldado com um eletrodo similar satildeo normalmente necessaacuterios chanfros com geshyometria especial O accedilo empregado como substrato eacute normalmente soldado primeiro e o projeto da junta deve garantir que nenhum passhyse de solda de accedilo carbono penetre no revestimento A soldagem do substrato pode ser executada de forma unilateral ou por ambos os la-dos dependendo das condiccedilotildees Juntas do substrato com acesso por ambos os lados devem preferencialmente ser em duplo U assimeacutetrico ou duplo V assimeacutetrico com a parte menor do chanfro localizada no lado revestido para limitar a largura da solda inoxidaacutevel Veja a seguir uma tabela com algumas figuras contendo exemplos de chanfros coshymumente usados e tambeacutem algumas sequumlecircncias de soldagem

AbEsp Solda-

Chanfros recomendados raiz(mm) gem

(mm)

chanfro em V

veja a noshy10-16 0-2

ta abaixo

O nariz deve ser espesso o suficiente para evitar a fusatildeo do revestimento inoxidaacutevel com os eletrodos de accedilo carbono ou de accedilo baixa liga Devem ser empregados eleshy

trodos de baixo hidrogecircnio (H2O total pound030) no lado menos ligado

19

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

AbEsp Solda-

Chanfros recomendados raiz(mm) gem

(mm)

veja as notas ashybaixo

lado revestido preparado para a soldagem esmerilhar na contra-solda o suficiente para abrir espaccedilo para duas camadas de accedilo inoxidaacutevel

o passe de selagem deve ser aplicado com um eletrodo 2312 ou 23122 (OK 6775 ou OK 6774) o revestimento deve ser soldado com um eletrodo de accedilo inoxidaacutevel similar

chanfro em V

veja ascom o

10-16 0-2 notas ashyoutro

cimalado usinado

veja as notas ashy

chanfro cima e a

em U nota abaishyxo

lado revestido preparado para soldagem por goivagem esmerilhamento ou fresamenshyto

20

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

AbEsp Solda-

Chanfros recomendados raiz(mm) gem

(mm)

Chanfro assimeacuteshytrico em dushyplo V

20-40 2-3 veja a noshyta abaixo

recomendado o primeiro passe de cada lado com eletrodo revestido pode ser emshypregado o arco submerso para a maior parte da contra-solda o lado do revestimento pode ser acabado em primeiro lugar se o revestimento for de um accedilo do tipo ELC 304L ou 316L

chanfro assimeacuteshy

veja a noshytrico Dagger 35 0-3

ta acimaem dushyplo U

veja aschanfro

10-16 notas a-em V

baixo

juntas confeccionadas completamente do lado do accedilo carbono

o accedilo do revestimento eacute soldado com um eletrodo similar o metal de base deve ser soldado preferencialmente com os eletrodos OK 6773 OK 6774 ou OK 6775 eacute reshycomendado soldar com cordotildees filetados para minimizar a diluiccedilatildeo do metal de base

21

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

AbEsp Solda-

Chanfros recomendados raiz(mm) gem

(mm)

chanfro em V veja as em acircnshy gt 15 notas ashygulo cima duplo

Tabela VII - Exemplos de preparaccedilatildeo de biseacuteis em accedilos revestidos

22

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Soldando accedilos inoxidaacuteveis a outros tipos de accedilos

Todos os accedilos inoxidaacuteveis podem ser soldados a outros tipos de accedilos de boa soldabilidade empregando-se eletrodos inoxidaacuteveis de alta liga como o OK 6715 e OK 6716 (25Cr20Ni) OK 6761 OK 6773 e OK 6775 (23Cr12Ni) OK 6774 (23Cr12Ni2Mo) OK 6881 e OK 6884 (29Cr9Ni) e eletrodos similares de maiores teores de eleshymentos de liga do que os tipos E304 18Cr8Ni ou 19Cr9Ni

Dois procedimentos diferentes satildeo empregados a teacutecnica de almofadamento ou amanteigamento (buttering) a soldagem completa com eletrodos de alta liga

A teacutecnica de almofadamento eacute um meacutetodo que emprega os eletrodos de menor custo poreacutem atualmente a maioria das juntas dissimilares entre accedilos inoxidaacuteveis e outros accedilos eacute soldada com eletrodos inoxishydaacuteveis de alta liga Cordotildees de solda filetados satildeo recomendados pashyra minimizar a diluiccedilatildeo do metal de base no metal de solda principal-mente onde o depoacutesito eacute feito na transiccedilatildeo com o accedilo de menor teor de liga

Soldas entre um accedilo inoxidaacutevel e um accedilo ao cromo-molibdecircnio

resistente agrave fluecircncia para trabalho acima de 200C devem ser prefeshyrencialmente realizadas com um eletrodo agrave base de niacutequel como por exemplo o OK 9226 para evitar a migraccedilatildeo de carbono do accedilo resisshytente agrave fluecircncia para o material austeniacutetico porque esse processo no accedilo Cr-Mo diminui sua resistecircncia agrave fluecircncia O uso de eletrodo agrave bashyse de niacutequel tambeacutem minimiza os problemas da dilataccedilatildeo teacutermica de materiais dissimilares

23

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Procedimentos de soldagem de accedilos inoxidaacuteveis com accedilos de baixa liga revestidos com accedilo inoxidaacutevel

A teacutecnica do almofadamento

Soldagem de accedilos inoxidaacuteveis com accedilos de baixa liga revestidos com accedilo inoshyxidaacutevel

soldar com cordotildees filetados e preferencialmente com eletrodos inoxidaacuteveis de alta liga como segunda opccedilatildeo utilizar eletrodos inoxidaacuteveis austeniacuteticos

1 OK 6773 OK 6774 OK 6775

2 OK 6715 OK 6716 OK 6745 OK 6884

3 OK 6330

24

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Soldagem de accedilos inoxidaacuteveis com accedilos resistentes agrave fluecircncia

soldar com cordotildees filetados com eletrodos inoxidaacuteveis de alta liga preferencialmente agrave base de niacutequel como segunda opccedilatildeo utilizar eletrodos de accedilo inoxidaacutevel

1 OK 9226

2 OK 6773 OK 6774 OK 6775

3 OK 6330

Nota Nunca use eletrodos de baixa liga ou de accedilo de baixo carbono para as trecircs junshytas acima A soldagem pode ser feita agrave temperatura ambiente Nenhum preacuteshyaquecimento eacute necessaacuterio ao soldar o accedilo resistente agrave fluecircncia com os eletrodos lisshytados acima

Tabela VIII - Procedimentos de soldagem de accedilo inoxidaacutevel com accedilos de baishyxa liga revestidos com accedilo inoxidaacutevel

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Regras e procedimentos para a soldagem de accedilos com revestimento inoxidaacutevel

O accedilo do substrato deve ser soldado de preferecircncia com eletroshydos de baixo hidrogecircnio bem secos com um teor total de aacutegua no revestimento sem exceder 030 Isto eacute muito importante para os passes proacuteximos ao revestimento Se o teor de aacutegua for maior talvez seja necessaacuterio um preacute-aquecimento e um aumento na temperatura entre passes em cerca de 100C para evitar trincas induzidas pelo hidrogecircnio na zona mais diluiacuteda do primeiro passe com o eletrodo inoxidaacutevel

O revestimento de accedilo inoxidaacutevel natildeo pode ser fundido com eleshytrodos de accedilo de baixa liga ou de baixo carbono

Se a preparaccedilatildeo do chanfro do lado revestido for realizada por goivagem com eletrodo de carvatildeo as superfiacutecies do chanfro deshyvem ser esmerilhadas para remover a borra que pode prejudicar a qualidade da solda

O passe de transiccedilatildeo no lado revestido deve ser soldado de preshyferecircncia com um eletrodo 23Cr12Ni ou 23Cr12Ni2Mo como o OK 6775 ou OK 6774

O revestimento deve ser soldado com eletrodos similares ao meshytal de base Use eletrodos de diacircmetro 25 mm ou 32 mm e aplishyque a teacutecnica de cordotildees filetados dirigindo o arco eleacutetrico para o cordatildeo anteriormente depositado e onde for possiacutevel minimize a diluiccedilatildeo da solda mantendo o arco na poccedila de fusatildeo agrave medida que se avanccedila com a solda

Atenccedilatildeo agraves observaccedilotildees localizadas no item Revestimento com accedilo inoxidaacutevel ndash preparaccedilatildeo de biseacuteis na paacutegina 19 sobre a preparaccedilatildeo recomendada para os biseacuteis

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Procedimentos de soldagem de accedilos com revestimento inoxidaacutevel a accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos

AbEsp Soldashy

raiz(mm) gem

(mm)

veja as ateacute

0-3 notas ashy10

baixo

o almofadamento claacutessico entre uma chapa revestida e uma chapa de accedilo inoxidaacutevel

o bisel da chapa revestida eacute almofadado com os eletrodos OK 6773 OK 6774 OK 6775 OK 6715 OU OK 6716

chanfro em V

veja as todas 0-3 notas ashy

baixo

a junta de topo mais empregada entre uma chapa revestida e uma chapa de accedilo inoshyxidaacutevel para todos os tipos de chanfro

a junta eacute soldada com cordotildees filetados empregando os eletrodos OK 6773 OK 6774 ou OK 6775

todos os tipos de chanfro

Tabela IX - Procedimentos de soldagem de accedilos com revestimento inoxidaacuteshyvel a accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Tratamentos poacutes-soldagem de accedilos inoxidaacuteveis

A superfiacutecie da chapa adjacente agrave solda normalmente se oxida em uma largura de aproximadamente 5 mm Por sua vez o oacutexido reduz a resistecircncia agrave corrosatildeo do material Este fato natildeo traz grandes prejuiacuteshyzos para seu uso em ambientes agressivos onde a corrosatildeo paacutera apoacutes uma fina camada superficial ser atacada

O poacutes-tratamento eacute necessaacuterio quando a resistecircncia agrave corrosatildeo nas aacutereas adjacentes agrave junta tem que ser a maacutexima possiacutevel Este tratashymento pode ser de limpeza mecacircnica ou quiacutemica ou uma combinaccedilatildeo de ambas Veja a seguir um resumo dos procedimentos mais simples de poacutes-tratamento de soldas inoxidaacuteveis

Limpeza mecacircnica

A limpeza mecacircnica pode ser realizada atraveacutes de escovas de cerdas de accedilo inoxidaacutevel esmerilhamento jato de granalha

A limpeza com escovas de cerdas de accedilo inoxidaacutevel remove escoacuterias coloraccedilatildeo teacutermica e peliacutecula de oacutexido mas natildeo o material pobre em cromo sob a peliacutecula de oacutexido

As escovas devem ser feitas de cerdas de accedilo inoxidaacutevel e natildeo poshydem ser usadas em materiais que natildeo sejam accedilo inoxidaacutevel para evishytar contaminaccedilotildees Mesmo com essas precauccedilotildees a resistecircncia agrave corrosatildeo natildeo seraacute tatildeo boa quanto num material decapado por aacutecido

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Esmerilhamento

Remove facilmente o oacutexido e a fina camada pobre em cromo Um esmerilhamento mais pesado produz sulcos longitudinais resultando numa menor resistecircncia agrave corrosatildeo Um esmerilhamento mais suave aumenta a resistecircncia agrave corrosatildeo Para maximizar a resistecircncia agrave corshyrosatildeo a superfiacutecie esmerilhada de forma suave deve ser polida ou lavada com aacutecido niacutetrico a 15-20

Limpeza com jato de granalha

Eacute um meacutetodo de limpeza eficaz e deve ser feito com granalha de accedilo inoxidaacutevel com resistecircncia agrave corrosatildeo igual agrave do metal a ser limpo O jateamento com granalha pode encruar a superfiacutecie o suficiente para reduzir a ductilidade e deve ser realizado com cuidado

Limpeza quiacutemica

Quando eacute necessaacuterio maximizar a resistecircncia agrave corrosatildeo a aacuterea esshycovada deve ser lavada com aacutecido niacutetrico a 15-20 seguida de lava-gem com aacutegua A lavagem por aacutecido niacutetrico remove a contaminaccedilatildeo apassiva a superfiacutecie e aumenta a resistecircncia agrave corrosatildeo

Limpeza mecacircnica ou preacute-limpeza

Possibilita o uso de soluccedilotildees de decapagem mais suaves minimizanshydo os riscos de seguranccedila e problemas de poluiccedilatildeo ambiental A limshypeza mecacircnica eacute portanto frequumlentemente usada como uma prepashyraccedilatildeo para a decapagem aacutecida e pode reduzir o custo total de limpeshyza diminuindo o tempo de decapagem e possibilitando medidas de seguranccedila menos rigorosas

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Accedilos inoxidaacuteveis resistentes ao calor

Caracteriacutesticas dos accedilos inoxidaacuteveis

Para tornar o ferro inoxidaacutevel ele eacute ligado ao cromo com um teor miacuteshynimo de 12 A maioria dos accedilos inoxidaacuteveis conteacutem de 16 a 20 de cromo Uns poucos graus especiais contecircm ateacute cerca de 35 de cromo poreacutem teores de cromo acima de 30 satildeo incomuns

Quanto maior o teor de cromo maior a resistecircncia agrave corrosatildeo O croshymo tambeacutem aumenta a resistecircncia ao calor principalmente a resisshytecircncia agrave formaccedilatildeo de carepa Um alto teor de cromo resulta numa alta temperatura de formaccedilatildeo de carepa

O accedilo inoxidaacutevel mais usado conteacutem 17-20 de cromo e 9-14 de niacutequel O niacutequel aumenta a conformabilidade a soldabilidade e a reshysistecircncia agrave corrosatildeo Quando o teor de niacutequel alcanccedila ou ultrapassa a metade do teor de cromo o accedilo torna-se austeniacutetico e natildeoshymagneacutetico

Designaccedilatildeo

A designaccedilatildeo dos teores de cromo de niacutequel e de molibdecircnio eacute geshyralmente feita com um ponto ou uma barra entre os diacutegitos percentushyais Exemplo 19123 significa que um accedilo ou material de cordatildeo conshyteacutem 19 de cromo 12 de niacutequel e 3 de molibdecircnio

Agrupamento dos accedilos inoxidaacuteveis

Os accedilos inoxidaacuteveis podem ser agrupados com relaccedilatildeo agrave composiccedilatildeo

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

microestrutura

Nesse informativo os accedilos estatildeo agrupados e especificados apoacutes a composiccedilatildeo quiacutemica com referecircncia agrave microestrutura de cada tipo de liga (de accedilo) Para cada tipo de accedilo informaccedilotildees sobre sua soldabilishydade e recomendaccedilotildees de soldagem satildeo fornecidas Para os tipos mais comuns informaccedilotildees raacutepidas tambeacutem satildeo fornecidas sobre a influecircncia dos elementos na resistecircncia agrave corrosatildeo e nas propriedashydes mecacircnicas

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Accedilos inoxidaacuteveis ao cromo

Os accedilos inoxidaacuteveis ao cromo satildeo ferro-magneacuteticos

Sua microestrutura pode ser martensiacutetica ferriacutetica ou ferriacutetico-martensiacutetica

Accedilos inoxidaacuteveis martensiacuteticos ao cromo

Esses accedilos contecircm de 12 a 20 de cromo e 015 de carbono Eles satildeo fortemente temperaacuteveis

Exemplos Cr = 12 - 14 C = 018 - 025

Cr = 17 Ni = 2 C = 017 - 025

Accedilos inoxidaacuteveis ao cromo com teor de carbono maior do que 025

natildeo devem ser soldados

Accedilos inoxidaacuteveis ferriacuteticos ao cromo

Esses accedilos natildeo satildeo temperaacuteveis Eles contecircm normalmente

13-14 de cromo e pound 008 de carbono ou

16-18 de cromo e pound 010 de carbono ou

24-28 de cromo e pound 025 de carbono

Accedilos com 17-18 de cromo 2-25 de molibdecircnio 02-08 de titacircshynio e 0025 de carbono e um teor muito baixo de elementos interstishyciais como o carbono e o nitrogecircnio (ELI = extra-low interstitials) poshydem ser mais bem agrupados no item seguinte

Accedilos inoxidaacuteveis ferriacuteticos natildeo satildeo sensiacuteveis agrave corrosatildeo sob tensatildeo

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Accedilos inoxidaacuteveis ferriacutetico-martensiacuteticos ao cromo

Esses accedilos contecircm 12-14 de cromo e de 009-015 de carbono Em algumas especificaccedilotildees esses accedilos satildeo classificados como marshytensiacuteticos

Soldabilidade

Os accedilos inoxidaacuteveis ao cromo possuem soldabilidade limitada e reshyquerem maior atenccedilatildeo e cuidado com seu comportamento quando se busca uma junta de qualidade satisfatoacuteria

A temperabilidade dos accedilos com cromo na faixa 12-14 aumenta rashypidamente na mesma razatildeo que o teor de carbono Um aumento no carbono de 001 na faixa 005-015 aumenta a dureza do accedilo em ateacute 10-12 HB

Soldagem de accedilos inoxidaacuteveis martensiacuteticos ao cromo

Para se soldar com sucesso accedilos inoxidaacuteveis martensiacuteticos com eleshytrodos cujo metal depositado seja correspondente ao metal de base

(OK 6815) eacute necessaacuterio um preacute-aquecimento de 250C a 350C que deve ser mantido durante a soldagem A regiatildeo de soldagem deve soshy

frer aliacutevio de tensotildees entre 650-850C imediatamente apoacutes a soldashy

gem Atenccedilatildeo Se a junta soldada for resfriada abaixo de 150C anshytes de ser colocada no forno haacute grande risco de se formarem trincas na solda

Por isso os accedilos inoxidaacuteveis martensiacuteticos satildeo geralmente soldados com eletrodos austeniacuteticos 19Cr12Ni3Mo do tipo AWS E316 como o OK 6330

Ao escolher um eletrodo desse tipo elimina-se a necessidade de aliacuteshyvio de tensotildees imediatamente apoacutes a soldagem Em alguns casos a necessidade de aliacutevio de tensotildees eacute completamente eliminada quando

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

satildeo empregados eletrodos do tipo 19Cr12Ni3Mo

Soldagem de accedilos inoxidaacuteveis ferriacutetico-martensiacuteticos ao cromo

Esses accedilos devem ser preferencialmente soldados com os mesmos tipos de eletrodos e com as mesmas temperaturas de preacuteshyaquecimento e poacutes-aquecimento utilizadas nos accedilos inoxidaacuteveis marshytensiacuteticos

Soldagem de accedilos inoxidaacuteveis ferriacuteticos ao cromo

Os accedilos inoxidaacuteveis ferriacuteticos tornam-se fraacutegeis na regiatildeo superaqueshycida da zona termicamente afetada adjacente agrave solda Por esta razatildeo os accedilos inoxidaacuteveis ferriacuteticos satildeo normalmente soldados com eletroshydos austeniacuteticos tipo 19Cr9Ni (E308) ou 19Cr12Ni3Mo (E316) OK 6130 e OK 6330 respectivamente Um preacute-aquecimento de

150-200C pode ser necessaacuterio para minimizar a ocorrecircncia de fissushyraccedilotildees principalmente ao soldar com eletrodos inoxidaacuteveis ferriacuteticos

Uma exceccedilatildeo ocorre quando a solda se expotildee ao gaacutes sulfiacutedrico (H2S) a uma temperatura alta Em tais casos o metal de solda natildeo deve conter niacutequel Entretanto o eletrodo OK 6860 que deposita um metal de solda contendo cerca de 26 de cromo 5 de niacutequel e 1 de molibdecircnio eacute muito bom tambeacutem em atmosferas sulfurosas a alta temperatura

O accedilo inoxidaacutevel ferriacutetico ELI padratildeo americano ASTM A268 (similar ao padratildeo sueco SS 2326) que conteacutem 19 de cromo e 2 de moshylibdecircnio resiste muito bem agrave corrosatildeo sob tensatildeo enquanto o accedilo inoxidaacutevel austeniacutetico possui uma resistecircncia muito limitada Esses accedilos inoxidaacuteveis ferriacuteticos apresentam tambeacutem uma boa resistecircncia agrave corrosatildeo localizada em soluccedilotildees salinas e satildeo pelo menos tatildeo bons

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

quanto os accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos mais usados nos aacutecidos coshymuns ELI significa Extra Low Interstitials o que na verdade significa que os teores de carbono e de nitrogecircnio satildeo extremamente baixos Os accedilos ELI ferriacuteticos satildeo preferencialmente soldados com eletrodos 23Cr12Ni2Mo de baixiacutessimo carbono (E309MoL) OK 6774 ou equishyvalente

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Accedilos inoxidaacuteveis ao cromo-niacutequel

A maioria dos accedilos inoxidaacuteveis ao cromo-niacutequel eacute austeniacutetica mas tambeacutem austeno-ferriacuteticos (duplex) como 25Cr5Ni e 25Cr5Ni15Mo e austeno-martensiacuteticos contendo 13-16 de cromo e 5-6 de niacutequel Os accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos podem ser totalmente austeniacuteticos ou conter uma pequena porcentagem de ferrita

O niacutequel aumenta a ductilidade e no caso dos tipos de ligas mais alshytas tambeacutem a resistecircncia agrave corrosatildeo Os accedilos inoxidaacuteveis austeniacutetishycos que contecircm 25 de niacutequel possuem uma boa resistecircncia agrave corroshysatildeo sob tensatildeo Os accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos natildeo satildeo magneacuteticos nem temperaacuteveis termicamente Desta forma as zonas termicamente afetadas desses accedilos natildeo endurecem

A resistecircncia agrave corrosatildeo dos accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos natildeo deshypende soacute dos teores de cromo e niacutequel mas tambeacutem fortemente do teor de carbono A maacutexima resistecircncia agrave corrosatildeo eacute alcanccedilada quanshydo o teor de carbono natildeo ultrapassa cerca de 002 Na maioria dos padrotildees de accedilo inoxidaacutevel ELC (extra-low carbon) mdash accedilos de baixiacutesshysimo carbono mdash o teor de carbono fica limitado ao maacuteximo de 0030 Se o teor de carbono natildeo for baixo o suficiente precipitamshyse carbonetos contendo 60-70 de cromo na zona termicamente afeshytada de uma solda onde o material foi aquecido a temperaturas na

faixa 450-900C A temperatura mais criacutetica fica na faixa 500-800C (ateacute aproximadamente 5 mm da linha de fusatildeo) Por causa desta forshymaccedilatildeo de carbonetos de cromo ocorre uma diminuiccedilatildeo local de croshymo o que reduz enormemente a resistecircncia agrave corrosatildeo das aacutereas sushyjeitas ao ambiente corrosivo O limite de 005 de carbono evita sob quase todas as condiccedilotildees de soldagem que a zona termicamente ashyfetada fique sensitizada principalmente em seccedilotildees de menor espesshysura Para soldas que devem sofrer aliacutevio de tensotildees eacute necessaacuterio

empregar accedilos de baixiacutessimo carbono (grau ELC C pound 0030)

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Estabilizaccedilatildeo do carbono

A precipitaccedilatildeo de carbonetos de cromo na zona termicamente afetada pode ser evitada combinando-se preferencialmente o carbono com o nioacutebio (AISI 347) ou com o titacircnio (AISI 321) Os accedilos inoxidaacuteveis esshytabilizados ao nioacutebio e ao titacircnio satildeo contudo ligeiramente inferiores aos accedilos inoxidaacuteveis grau ELC com relaccedilatildeo agrave garantia contra fissurashyccedilatildeo durante a soldagem e apoacutes exposiccedilatildeo a certos meios corrosivos

Influecircncia do nitrogecircnio

Accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos ao nitrogecircnio apresentam cerca de 70 Nmm2 a mais de escoamento e 100 Nmm2 a mais de resistecircncia agrave traccedilatildeo quando comparados agraves composiccedilotildees quiacutemicas corresponshydentes mais proacuteximas sem nitrogecircnio Os accedilos inoxidaacuteveis ao nitroshygecircnio tecircm soldabilidade similar aos accedilos sem adiccedilatildeo de nitrogecircnio e satildeo como estes soldados com eletrodos correspondentes ao materishyal base OK 6130 OK 6330 OK 6430 ou OK 6463

Adiccedilotildees de molibdecircnio

Accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos ao molibdecircnio tecircm uma resistecircncia agrave corrosatildeo maior a certos aacutecidos do que os accedilos inoxidaacuteveis corresshypondentes mais proacuteximos sem molibdecircnio Como regra geral quanto maior o teor de molibdecircnio melhor seraacute a resistecircncia ao ataque dos aacutecidos exceto quando da exposiccedilatildeo aos meios corrosivos fortemente oxidantes como o aacutecido niacutetrico a quente

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos (sem ferrita) ao cromoshyniacutequel-molibdecircnio-cobre

Um accedilo inoxidaacutevel austeniacutetico muito interessante eacute o accedilo ELC 20Cr25Ni45Mo17Cu (ASTM B-625) SS 2562 UHB 904L Sandshyvik 2RK65 usado em grande escala quando os accedilos AISI 316L e 317L satildeo insuficientes principalmente em induacutestrias que produzem aacutecido aceacutetico aacutecido sulfuacuterico aacutecido tartaacuterico e cloreto de vinil cujo eletrodo correspondente eacute o OK 6933

Recomendaccedilotildees para a soldagem de accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos

Os accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos satildeo faacuteceis de soldar com todos os meacutetodos de soldagem comuns contanto que as regras abaixo sejam seguidas evite grandes poccedilas de fusatildeo principalmente quando estiver solshy

dando accedilo totalmente austeniacutetico visto que tais poccedilas podem fashycilmente causar trincas de solidificaccedilatildeo na solda

Restrinja o aporte teacutermico ao material base em parte para minishymizar o rechupe e a distorccedilatildeo e tambeacutem para minimizar a redushyccedilatildeo da resistecircncia agrave corrosatildeo por sensitizaccedilatildeo Isto eacute especial-mente importante quando o teor de carbono do accedilo for maior do que 003

Accedilos inoxidaacuteveis austeno-ferriacuteticos (duplex)

Os accedilos inoxidaacuteveis duplex tornaram-se uma importante alternativa aos accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos As propriedades que mais despershytam o interesse satildeo a combinaccedilatildeo de alta resistecircncia mecacircnica boa resistecircncia agrave corrosatildeo e um niacutevel razoaacutevel de preccedilo O nuacutemero de ashy

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

plicaccedilotildees para accedilos inoxidaacuteveis duplex continua crescendo Eles esshytatildeo sendo usados em aplicaccedilotildees offshore e pelas induacutestrias naval e petroquiacutemica por exemplo

Eles satildeo conhecidos como accedilos inoxidaacuteveis austeno-ferriacuteticos (daiacute o nome duplex de duas fases) Tipicamente os accedilos inoxidaacuteveis dushyplex possuem uma microestrutura consistindo de aproximadamente 50 de ferrita e 50 de austenita Em termos simplificados a ferrita eacute a fase responsaacutevel pela alta resistecircncia mecacircnica a austenita pela boa tenacidade e as duas fases combinadas datildeo aos accedilos inoxidaacuteshyveis duplex sua atraente resistecircncia agrave corrosatildeo

Os elementos mais importantes dos accedilos inoxidaacuteveis duplex satildeo o cromo o niacutequel o molibdecircnio e o nitrogecircnio O tipo original AISI 329 (padratildeo sueco SS 2324) conteacutem no maacuteximo 010 de carbono 24-27 de cromo 45-6 de niacutequel e 13-18 de molibdecircnio O accedilo duplex 25Cr5Ni12Mo comparado ao accedilo inoxidaacutevel austeniacutetico tem uma resistecircncia melhor aos ataques sulfuacutericos a altas temperaturas e uma boa resistecircncia agrave fissuraccedilatildeo por corrosatildeo sob tensatildeo (SCC = sshytress corrosion cracking)

Atualmente existe uma gama de diferentes versotildees de accedilos inoxidaacuteshyveis duplex disponiacuteveis no mercado O tipo mais comum no presente eacute o 22Cr5Ni3Mo015N (WNr 14462 UNS S31803) que eacute empregashydo em uma larga faixa de aplicaccedilotildees O eletrodo OK 6750 foi especishyalmente desenvolvido para a soldagem desses accedilos

Foram tambeacutem introduzidos no mercado accedilos dessa categoria com maiores teores de elementos de liga intitulados accedilos inoxidaacuteveis sushyper-duplex O accedilo inoxidaacutevel super-duplex grau 25Cr7Ni4Mo025N (UNS S32750) eacute um exemplo dessa categoria Esses accedilos satildeo deshysenvolvidos para aplicaccedilotildees onde eacute necessaacuteria uma ainda maior reshysistecircncia agrave corrosatildeo ou maior resistecircncia mecacircnica

O accedilo inoxidaacutevel duplex eacute magneacutetico (o teor de niacutequel eacute apenas frac14 do teor de cromo) e natildeo temperaacutevel Natildeo haacute assim nenhuma regiatildeo enshydurecida adjacente agrave solda Um pouco de fragilizaccedilatildeo ocorre na zona

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

termicamente afetada aleacutem de uma reduccedilatildeo da resistecircncia agrave corroshysatildeo Sob condiccedilotildees de altas tensotildees ou condiccedilotildees quiacutemicas agressishyvas recomenda-se um tratamento teacutermico de recozimento para solushy

bilizaccedilatildeo a partir de 980C apoacutes a soldagem Por causa da alta temshy

peratura de formaccedilatildeo de carepa ao ar em torno de 1070C ele eacute ushysado como um accedilo para construccedilatildeo resistente ao calor Nas condishyccedilotildees como soldado e solubilizado sua resistecircncia agrave corrosatildeo eacute proacuteshyxima agrave do AISI 316 Por causa da fragilizaccedilatildeo e da reduccedilatildeo da resisshytecircncia agrave corrosatildeo na zona termicamente afetada sua soldabilidade natildeo pode ser avaliada como sendo tatildeo boa quanto a dos accedilos inoxishydaacuteveis austeniacuteticos

Pontos fortes alta resistecircncia mecacircnica e boa tenacidade boa resistecircncia agrave corrosatildeo generalizada boa resistecircncia agrave corrosatildeo localizada (pitting) insensiacutevel agrave fissuraccedilatildeo por corrosatildeo sob tensatildeo

Pontos fracos natildeo deve ser utilizado sob temperaturas de trabalho maiores que

300C Acima dessa temperatura pode ocorrer a fragilizaccedilatildeo

475C ou a fragilizaccedilatildeo por fase sigma

Todos os processos convencionais podem ser utilizados na soldagem dos accedilos inoxidaacuteveis duplex desde que sejam empregados procedishymentos e consumiacuteveis adequados No entanto processos de soldashygem de baixa energia como plasma e laser devem ser aplicados com cautela sendo recomendado normalmente um tratamento teacutermico apoacutes a soldagem O processo de soldagem TIG (GTAW) eacute geralmente recomendado para os passes de raiz em soldagem unilateral

Balanccedilo ferritaaustenita das soldas

O balanccedilo de fases do metal de solda e da zona termicamente afetashyda (ZTA) eacute vital para se obter boas propriedades nas soldas de accedilos inoxidaacuteveis duplex Teores excessivamente altos de ferrita causam fragilidade enquanto a ausecircncia dessa fase causa perda de resistecircnshy

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

cia agrave fissuraccedilatildeo por corrosatildeo sob tensatildeo Teores oacutetimos de ferrita fishycam normalmente na faixa FN 30-70

O balanccedilo de fases depende do tratamento teacutermico e da composiccedilatildeo quiacutemica O aporte teacutermico (heat input) a temperatura entrepasses e a composiccedilatildeo quiacutemica do metal de adiccedilatildeo portanto possuem um efeito decisivo na obtenccedilatildeo de uma ZTA e de um metal de solda iacutentegros Altos aportes teacutermicos e temperaturas entrepasses durante o processhyso de soldagem significam tambeacutem baixas taxas de resfriamento e vice-versa taxas de resfriamento muito altas resultam num teor de ferrita

muito alto e numa baixa tenacidade taxas de resfriamento muito baixas podem resultar na formaccedilatildeo

de fases fraacutegeis durante o resfriamento

Figura 4 - Seccedilatildeo transversal (20X) de uma solda em accedilo inoxidaacutevel duplex ZERON 100 soldado com o eletrodo OK 6853 O metal de solda estaacute agrave esquerda e o metal de base agrave direita A ferrita eacute azul e a austenita eacute branca

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Aporte teacutermico e temperatura entrepasses

As recomendaccedilotildees em geral de aporte teacutermico e temperatura entre-passes para a soldagem de accedilos duplex e super-duplex satildeo 05 - 25 kJmm para accedilos duplex

exemplo WNr 14462 UNS S31803 02 - 15 kJmm para accedilos super-duplex

exemplo UNS S32750 o aporte teacutermico natildeo deve exceder 1 kjmm na soldagem de chashypas finas

a temperatura entrepasses natildeo deve exceder 150C Os accedilos ishynoxidaacuteveis super-duplex satildeo particularmente sensiacuteveis a altos aportes teacutermicos e a altas temperaturas entrepasses

Consumiacuteveis

Normalmente os accedilos inoxidaacuteveis duplex devem ser soldados apeshynas com consumiacuteveis que possuam um teor de niacutequel mais elevado que o do metal de base Um composiccedilatildeo quiacutemica tiacutepica de um conshysumiacutevel desenvolvido para soldar o accedilo inoxidaacutevel duplex 22Cr5Ni3Mo015N (WNr 14462 UNS S31803) eacute portanto o 22Cr9Ni3Mo017N (OK 6750 e OK 6753) O teor mais elevado de niacutequel garante a formaccedilatildeo de uma quantidade suficiente de austenita Tipicamente um teor de ferrita de FN 30-70 pode ser considerado como oacutetimo Entretanto a soldagem sem material de adiccedilatildeo ou a exshycessiva diluiccedilatildeo com o metal de base pode produzir um teor excessishyvo de ferrita e resultar num metal de solda fraacutegil A soldagem sem mashyterial de adiccedilatildeo deve portanto ser evitada a menos que seja execushytado um tratamento teacutermico de recozimento para solubilizaccedilatildeo apoacutes a soldagem

Gases de proteccedilatildeo e de purga

Os gases adequados para a soldagem de accedilos inoxidaacuteveis duplex satildeo TIG Ar ou misturas Ar-He MIG misturas Ar-O2 (1-3) Ar-CO2 (1-3) ou Ar-He-O2

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

FCAW misturas Ar-CO2 (25) ou CO2 puro

Eacute essencial na soldagem de passes de raiz em accedilos inoxidaacuteveis dushyplex um bom gaacutes de proteccedilatildeo Gases de purga adequados satildeo o arshygocircnio (Ar) de alta pureza e misturas contendo nitrogecircnio (N2) e hidroshygecircnio (H2)

Os gases de proteccedilatildeo e de purga possuem um efeito no teor de nitroshygecircnio do metal de solda Esses gases podem conter adiccedilotildees de nitroshygecircnio que podem ser utilizados em aplicaccedilotildees criacuteticas para melhorar a resistecircncia agrave corrosatildeo

Accedilos austeno-martensiacuteticos e austeno-ferriacuteticoshymartensiacuteticos 13-16 de cromo 4-6 de niacutequel

Accedilos desse tipo estatildeo disponiacuteveis haacute mais de vinte anos mas ainda natildeo alcanccedilaram o estaacutegio de accedilos inoxidaacuteveis padronizados

Esses accedilos possuem um baixo teor de carbono (pound 005) um teor de cromo de 13-16 e 4-6 de niacutequel Algumas variaccedilotildees desses accedilos possuem tambeacutem aproximadamente 1 de molibdecircnio Apresentam uma resistecircncia agrave traccedilatildeo maior do que a do accedilo martensiacutetico claacutessico com 13 de cromo e 015-020 de carbono e jaacute praticamente o substituiu na construccedilatildeo de turbinas de aacutegua e grandes estruturas sishymilares nas quais satildeo soldados fundidos Sua soldabilidade pode ser geralmente considerada como boa poreacutem em alguns casos apresenshyta uma soldabilidade limitada

Com eletrodos que depositam um metal de solda de composiccedilatildeo quiacutemica similar agrave do material base tal como o OK 6817 o material pode ser soldado se houver preacute-aquecimento e de preferecircncia se a

regiatildeo soldada for mantida aquecida apoacutes a soldagem (250-260C por 4-6 horas) Revenimento ou aliacutevio de tensotildees a aproximadamente

600C imediatamente apoacutes a soldagem eacute um procedimento seguro

Com eletrodos inoxidaacuteveis austeniacuteticos tais como OK 6335 ou

43

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

OK 6775 obteacutem-se um metal de solda mais resistente e consequumlenshytemente o risco de fissuraccedilatildeo durante o resfriamento eacute menor O preacuteshyaquecimento assim como o aliacutevio de tensotildees pode ser deixado de lado Nem sempre eacute necessaacuterio executar aliacutevio de tensotildees logo apoacutes a soldagem para eliminar o risco de fissuraccedilatildeo Assim quando soldashydos com o OK 6335 ou com o OK 6775 os accedilos inoxidaacuteveis austeshyno-martensiacuteticos apresentam uma soldabilidade muito boa poreacutem com a ressalva de que a baixa resistecircncia agrave traccedilatildeo do seu metal de solda possa ser aprovada

44

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Eletrodos OK

As tabelas seguintes mostram os eletrodos ESAB disponiacuteveis e tamshybeacutem as recomendaccedilotildees para a soldagem de uma gama de materiais incluindo as classificaccedilotildees dos materiais de base em conformidade com as especificaccedilotildees mais utilizadas

METAL DEPOSITADO

ELETRODO OK OBSERVACcedilOtildeESCOMPOSICcedilAtildeO PROPRIEDADES QUIacuteMICA MECAcircNICAS

OK 6130 rutiacutelico E308L-17 E308-17

OK 6184 rutiacutelico E347-17

OK 6330 rutiacutelico E316L-17 E316-17

OK 6334 aacutecido-rutiacutelico E316L-16

C 003 Si 080 Mn 080 Cr 1960 Ni 990 C 003 Si 063 Mn 086 Cr 1930 Ni 935 Mo 020 Nb 044 C 003 Si 070 Mn 070 Cr 1870 Ni 1170 Mo 270

C lt003 Si 070 Mn 070 Cr 1800 Ni 1200 Mo 280

T 560-600 MPa A 38-42

T 600-650 MPa A 31-33

T 550-600 MPa A 33-38

T 600 MPa E 440 MPa A 40 65 J 20C 38 J -120C FN 3-8

FBTS

FBTS

importado

45

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

METAL DEPOSITADO

ELETRODO OK

OK 6335 baacutesico-rutiacutelico E316L-15 E19 12 3 L B 20 +

OK 6380 aacutecido-rutiacutelico E 19 12 3 Nb R 23

COMPOSICcedilAtildeO QUIacuteMICA

C lt004 Si 050 Mn 170 Cr 1850 Ni 1200 Mo 280

C lt003 Si 080 Mn 080 Cr 1800 Ni 1200 Mo 280 Nb 040

PROPRIEDADES MECAcircNICAS

T 580 MPa E 435 MPa A 40 95 J 20C 75 J -60C 60 J -120C 30 J -196C FN 3-8

T 620 MPa E 490 MPa A 35 65 J 20C 50 J -70C

OBSERVACcedilOtildeES

importado

importado

OK 6430 aacutecido-rutiacutelico E317L-16 E 18 13 4 L R 23

C Si Mn Cr Ni Mo

lt003 07 07

1900 1300

370

T 600 MPa E 450 MPa A 40 55 J 20C FN 5-10

importado

OK 6463 baacutesico-rutiacutelico E 18 16 5 L R 26

C Si Mn Cr Ni Mo N

lt004 050 270

1800 170

47 013

T 640 MPa E 450 MPa A 40 80 J 20C 45 J -140C FN 0

importado

OK 6715 baacutesico E310-15

C Si Mn Cr Ni

010 025 165

2560 2090

T 550-590 MPa A 30-32

FBTS

46

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

METAL DEPOSITADO

ELETRODO OK COMPOSICcedilAtildeO PROPRIEDADES OBSERVACcedilOtildeES

QUIacuteMICA MECAcircNICAS

C 014

OK 6716 rutilico E310-16

Si Mn Cr Ni

076 174

2600 2000

T 650-700 A 31-33

Mo 018 C 006

OK 6742 Si 065 rutiacutelico Mn 390 T 580-620 MPa altiacutessimo sinteacutetico Cr 2000 A 40-45 rendimento E307-26 Ni 1000

Mo 080 C 007

OK 6745 baacutesico E 18 8 Mn6 B20

Si Mn Cr

025 695

1810

T 600-620 MPa A 40-45

Ni 945

OK 6750 aacutecido rutiacutelico E 22 9 3 L R 23

C Si Mn Cr Ni Mo N

lt003 08 08

225 90 30

017

T 800 MPa E 645 MPa A 25 60 J 20C 40 J -40C FN 30-45

aporte teacutermico 05-25 kjmm entrepasses 125-150C importado

OK 6753 rutiacutelico E 22 9 3 L R 23

C Si Mn Cr Ni Mo N

lt003 09 08

225 90 30

017

T 780 MPa E 630 MPa A 25 60 J 20C 40 J -40C FN 30-45

aporte teacutermico 05-25 kjmm entrepasses 125-150C importado

C 003

OK 6761 rutiacutelico E309L-17

Si Mn Cr Ni

085 103

2366 1226

T 700-750 MPa A 31-33

importado

Mo 019

47

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

METAL DEPOSITADO

ELETRODO OK

OK 6773 rutiacutelico E309-16

OK 6774 rutiacutelico E309MoL-17

OK 6775 baacutesico E309-15

OK 6815 baacutesico E410-15 E 13 MPB 20 + 120

OK 6817 baacutesico-rutiacutelico E410NiMo-16 E 13 4 MPR 23 120

OK 6853 baacutesico-rutiacutelico E 25 10 4 2

COMPOSICcedilAtildeO QUIacuteMICA

C 010 Si 040 Mn 130 Cr 2400 Ni 1325 mo 030 C 003 Si 080 Mn 070 Cr 2300 Ni 1230 Mo 260 C 005 Si 030 Mn 170 Cr 2445 Ni 1310 Mo 025

C 006 Si 050 Mn 050 Cr 1300

C 005 Si 050 Mn 070 Cr 1200 Ni 430 Mo 050

C lt003 Si 06 Mn 07 Cr 255 Ni 95 Mo 40 N 025

PROPRIEDADES MECAcircNICAS

T 600-630 MPa A 32-36

T 700-750 MPa A 31-33

T 600-630 MPa A 30-38

apoacutes TTAT 750C T 520 MPa E 370 MPa A 25 55 J 20C T 850 MPa E 710 MPa A 15 gt45 J 20C gt45 J -10C gt45 J -40C

T 850 MPa E 700 MPa A 25 50 J 20C FN 30-50

OBSERVACcedilOtildeES

FBTS

importado

importado

aporte teacutermico 02-15 kJmm entrepasses 100-150C importado

48

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

METAL DEPOSITADO

ELETRODO OK COMPOSICcedilAtildeO PROPRIEDADES OBSERVACcedilOtildeES

QUIacuteMICA MECAcircNICAS

C lt004 T 900 MPa Si 04 E 700 MPa aporte teacutermico

OK 6855 Mn 09 A 25 02-15 kJmm baacutesico Cr 255 90 J 20C entrepasses B25 10 4 LN B 20+ Ni 95 55 J -40C 100-150C

Mo 40 45 J -60C importado N 025 FN 30-50

OK 6860 aacutecido-rutiacutelico

C Si Mn Cr Ni Mo

010 080 080

2600 500 150

T 680 MPa E 620 MPa A 6 50 J 20C FN 60-80

importado

C 007 OK 6881 rutiacutelico E312-17

Si Mn Cr

070 140

2930

T 780-830 MPa A 22-24

Ni 945 C 004

OK 6884 rutiacutelico E312-17

Si Mn Cr

084 078

2820

T 700-750 MPa A 23-24

Ni 1030 C 006

OK 6885 baacutesico E312-15

Si Mn Cr

035 150

2900

T 760-800 MPa A 22-24

Ni 900

OK 6933 baacutesico-rutiacutelico E 20 25 6 L Cu R 23

C Si Mn Cr Ni Mo Cu

lt003 050 100

2050 2500

500 15

T 575 MPa E 400 MPa A 35 80 J 20C 45 J -140C FN 0

importado

49

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

METAL DEPOSITADO

ELETRODO OK OBSERVACcedilOtildeESCOMPOSICcedilAtildeO PROPRIEDADES QUIacuteMICA MECAcircNICAS

C lt004 Si 040 T 680 MPa Mn 280 E 460 MPa

OK 6963 A 40 Cr 2000 importadobaacutesico-rutiacutelico

80 J 20CNi 2500E 20 25 6 L Cu R 23

Mo 650 50 J -140C Cu 120 FN 0 N 015

OK 9226 baacutesico E NiCrFe-3 EL-NiCr15FeMn

C Si Mn Cr Ni Nb Fe

lt010 080 800

1500 7000

200 600

T 640 MPa E 410 MPa A 40 100 J 20C 80 J -196C FN 0

importado

OK 9245 baacutesico E NiCrMo-3

C Si Mn Cr Ni Mo Fe Nb

lt003 040 040

2100 6400

950 300 330

T 800 MPa E 480 MPa A 40 70 J 20C 50 J -196C

importado

FILARC BM310Mo-L baacutesico E310Mo-16 E 25 22 2 N L R 1 2

C Si Mn Cr Ni Mo Cu N

lt004 050 430

2500 2200

220 lt030

015

T 620 MPa E 440 MPa A 34 54 J 20C FN 0

arco curto entrepasses lt 150C importado

50

ELET

RODO

S ES

AB R

ECO

MEN

DADO

SAI

SICA

TEG

ORI

AW

Nr

BSAF

NOR

SSJI

SAW

SC

CrNi

Mo

OK

(UNS

)Fe

rriacuteti

co-m

arte

nsiacuteti

co13

Cr1

4000

403

403S

17Z6

C13

2301

SUS4

03E3

16L

lt00

813

613

013

Cr1

4006

410

410S

21Z1

2C13

2302

SUS4

10E3

16L

01

1361

30

Ferr

iacutetico

17Cr

140

1643

043

0S15

Z8C1

723

20SU

S430

E308

Llt0

08

1761

30

17Cr

145

21S4

4400

--

2326

-E3

08L

lt00

318

25

613

026

Cr1

4762

446

-Z1

0C24

2322

-E3

10lt0

20

2667

15

Aust

eno-

ferr

iacutetico

Dupl

ex1

4460

329

--

2324

--

lt01

026

61

567

50

675

323

Cr4N

i + N

SA

F 23

041

4362

S323

04-

Z2CN

234

AZ

--

-lt0

03

234

N 0

1067

50

675

3UR

35N

Dup

lex

Dupl

ex1

4417

S315

00-

--

--

lt00

318

53

675

0 67

53

22Cr

5Ni3

Mo

+ N

Z2CN

D22

5SA

F 22

05 U

R 45

N1

4462

S318

03-

2377

--

lt00

322

53

N 0

1567

50

675

3AZ

Dupl

ex25

Cr7N

i3M

o +

N-

S312

60-

--

--

257

3N

014

685

3 68

55

DP3

Dupl

ex25

Cr7N

i3M

o +

NZ2

CND2

57

144

60S3

1200

--

--

257

3N

018

685

3 68

55

UR 4

7N D

uple

xAZ

25Cr

6Ni3

Mo+

Cu+N

Z2CN

DU25

7

Cu 2

0

144

60S3

2550

--

--

256

368

53

685

5UR

52N

Dup

lex

AZN

020

25Cr

6Ni3

Mo+

Cu+W

Cu 0

7+N

-S3

2760

--

--

-25

63

W0

768

53

685

5Ze

ron

100

Dupl

exN

025

Supe

r-dup

lex

-S3

2750

-

--

--

lt00

3 25

7

4 N

02

685

3

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

51

ELET

RODO

S ES

AB R

ECO

MEN

DADO

SAI

SICA

TEG

ORI

AW

Nr

BSAF

NOR

SSJI

SAW

SC

CrNi

Mo

OK

(UNS

)Au

sten

iacutetico

18Cr

8Ni

169

0030

230

2S25

Z10C

N18

0923

31SU

S302

E308

Llt0

12

188

613

018

Cr8N

i1

4301

304

304S

21Z6

CN18

09

2332

SUS3

04E3

08L

lt00

718

1061

30

18Cr

8Ni

143

0130

430

4S15

Z6CN

180

923

33SU

S304

E308

Llt0

05

1810

613

018

Cr8N

i + T

i1

4541

321

321S

12Z6

CNT1

810

2337

SUS3

21E3

47lt0

08

1811

Ti 0

761

84

18Cr

8Ni +

Nb

145

5034

734

7S17

Z6CN

Nb18

10

2338

SUS3

47E3

47lt0

08

1811

Nb 0

761

84

18Cr

8Ni +

S1

4305

303

303S

21Z1

0CNF

180

923

46-

E312

lt01

218

9S

02

688

418

Cr8N

i1

4306

304L

304S

12Z2

CN18

10

2352

SUS3

04L

E308

Llt0

03

1810

613

018

Cr8N

i1

4311

304L

N30

4S62

Z2CN

181

0AZ

2371

-E3

08L

lt00

318

10N

015

613

018

Cr8N

i + N

-30

4N30

4S65

Z5CN

180

9AZ

--

E308

Llt0

08

189

N 0

1561

30

18Cr

8Ni

143

1030

130

1S21

Z12C

N17

07-

SUS3

01E3

08L

01

178

613

018

Cr8N

i + M

o1

4420

-34

5S16

-23

40-

E316

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563

30

18Cr

8Ni +

Mo

144

3631

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6S16

Z6CN

D17

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S316

E316

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518

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18Cr

8Ni +

Mo

144

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6S16

Z6CN

D17

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S316

E316

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518

122

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18Cr

8Ni

+ M

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i + M

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316S

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Cr8N

i + M

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--

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N 0

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310M

o-L

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

52

ELET

RODO

S ES

AB R

ECO

MEN

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SAI

SICA

TEG

ORI

AW

Nr

BSAF

NOR

SSJI

SAW

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--

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--

--

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1714

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Mo

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o+Cu

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--

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Cr31

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--

--

ENiC

rMo-

3lt0

02

2731

35

Cu 1

292

45

Cr25

Ni25

+ M

o +

N-

--

--

--

lt00

225

255

N0

2 UR

SB8

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

53

Page 14: 02 Solda - Eletrodos Inoxidaveis

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Soldagem de accedilos inoxidaacuteveis com eletrodos revestidos OK

Requisitos para a fonte de energia

Os accedilos inoxidaacuteveis satildeo normalmente soldados com tensotildees mais baixas do que os accedilos carbono de mesma espessura A soldagem de accedilos inoxidaacuteveis eacute feita na maioria das vezes dentro da faixa de cor-rente 50-100 A A corrente mais elevada empregada em eletrodos de diacircmetro 5 mm eacute de cerca de 200 A e em eletrodos sinteacuteticos de 300 A ateacute 330 A Ao soldar passes de raiz em chanfros para soldagem unilateral e em peccedilas de accedilo inoxidaacutevel de espessuras variando entre 1 mm e 3 mm eacute necessaacuteria uma fonte de soldagem com ajuste precishyso entre 30 A e 125 A para que o soldador possa ter um bom desemshypenho na produccedilatildeo de soldas sem defeito

Corrente alternada (CA) ou corrente contiacutenua (CC)

A maioria das soldas em accedilos inoxidaacuteveis eacute executada com corrente contiacutenua (CC) provavelmente devido agrave possibilidade de um melhor ajuste de fontes de energia em CC Aleacutem do mais os eletrodos inoxishydaacuteveis de formulaccedilatildeo antiga apresentavam melhor desempenho e geshyravam menos respingos com CC do que com CA Atualmente a maioshyria dos eletrodos de accedilo inoxidaacutevel rutiacutelico permite o uso de CA Al-guns eletrodos mostram um desempenho um pouco melhor em CA como por exemplo o eletrodo sinteacutetico OK 6742 De um modo geral os eletrodos inoxidaacuteveis relacionados como soldaacuteveis a uma tensatildeo em vazio na faixa 50-60 V possuem desempenho muito bom em CA

12

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Faixas de corrente recomendadas para eletrodos inoxidaacuteveis OK

A Tabela V exibe a faixa de corrente de trabalho recomendada para os diversos tipos de eletrodos inoxidaacuteveis OK

Eletrodo Diacircmetro

(mm) Corrente

(A)

alma ligada

16 20 25 32 40 50

35 ndash 50 45 ndash 65 60 ndash 90

80 ndash 125 100 ndash 175 150 ndash 240

sinteacutetico 32 40 50

100 ndash 185 150 ndash 220 180 ndash 320

Tabela V - Recomendaccedilotildees de paracircmetros de soldagem para os eletrodos inoxidaacuteveis OK

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Preparaccedilatildeo de biseacuteis

Os accedilos inoxidaacuteveis satildeo geralmente soldados com a mesma preparashyccedilatildeo de biseacuteis normalmente realizada para os accedilos de baixo carbono

O acircngulo normal do bisel eacute de 30 e o acircngulo do chanfro eacute de 60 A diferenccedila na preparaccedilatildeo estaacute em que chanfros em duplo V satildeo emshypregados jaacute a partir de peccedilas com espessura 12 mm para minimizar o volume de solda e o rechupe enquanto que em accedilos de baixo car-bono chanfros em duplo V natildeo satildeo normalmente empregados em espessuras menores que 15-20 mm

Veja as figuras seguintes com as recomendaccedilotildees de preparaccedilatildeo de chanfros para a soldagem de accedilos inoxidaacuteveis com eletrodos OK

AbEsp

Chanfros recomendados raiz Soldagem(mm)

(mm)

chanfro 1-3 0-2 unilateral

reto

chanfro ambos os2-3 0-2

reto lados

chanfro para reshy dois ou trecircs

1-3 6-10 vestimenshy passes to interno

um ou amshychanfro

3-12 1-3 bos os la-em V

dos

14

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

AbEsp

Chanfros recomendados raiz Soldagem(mm)

(mm)

um ou amshychanfro

12-20 2-25 bos os la-em U

dos

chanfro um ou am-

em U nashygt 12 0-25 bos os lashy

riz biselashydos

do

um ou amshychanfro

3-15 2-25 bos os la-em V

dos

chanfro um ou am-em V asshy 8-25 2-25 bos os lashysimeacutetrico dos

chanfro um ou am-em U asshy gt 12 2-25 bos os lashysimeacutetrico dos

15

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

AbEsp

Chanfros recomendados raiz Soldagem(mm)

(mm)

chanfro em U asshy um ou amshysimeacutetrico gt 12 1-2 bos os lashynariz bise- dos lado

um ou amshychanfro

4-12 1-2 bos os la-em meio V

dos

um ou amshychanfro

gt 12 2-25 bos os la-em J

dos

chanfro em X ou ambos os

12-30 2-3 duplo V lados simeacutetrico

chanfro em duplo ambos os

15-25 2-3 V assimeacuteshy lados trico

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

AbEsp

Chanfros recomendados raiz Soldagem(mm)

(mm)

chanfro ambos os

em duplo gt 30 2-3 lados

U

chanfro ambos os

em K asshy 13-30 2-25 lados

simeacutetrico

chanfro ambos os

em duplo gt 30 2-3 lados

J

Tabela VI - Exemplos de chanfros recomendados

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Soldagem de accedilos inoxidaacuteveis ndash regras gerais e recomendaccedilotildees

A soldagem de passes de raiz e de enchimento em juntas de topo com chanfro em accedilos inoxidaacuteveis eacute realizada da mesma forma que a soldagem de accedilos de baixo carbono poreacutem com algumas exceccedilotildees significativas o aporte teacutermico deve ser o mais baixo possiacutevel principalmente

ao soldar accedilos inoxidaacuteveis que natildeo apresentem teores de carbo-no extra-baixos

um baixo aporte teacutermico minimiza o risco de baixa resistecircncia agrave corrosatildeo na zona termicamente afetada e tambeacutem a distorccedilatildeo causada pelas tensotildees de contraccedilatildeo Um aporte teacutermico excessishyvo causaraacute uma distorccedilatildeo maior no accedilo inoxidaacutevel do que no accedilo de baixo carbono

soldar accedilos inoxidaacuteveis de grande espessura com eletrodos sinshyteacuteticos eacute beneacutefico para a resistecircncia agrave corrosatildeo porque tais eleshytrodos fornecem um aporte teacutermico menor ao metal de base do que eletrodos com alma ligada Aleacutem do mais pelo fato de me-nos passes serem necessaacuterios para preencher chanfros com os eletrodos sinteacuteticos as distorccedilotildees de contraccedilatildeo satildeo menores do que ao soldar com eletrodos de alma ligada

grandes poccedilas de fusatildeo devem que ser evitadas jaacute que elas fashycilmente levam agrave formaccedilatildeo de trincas de solidificaccedilatildeo no metal de solda

o esmerilhamento durante a contra-solda deve ser realizado com muito cuidado porque um pequeno superaquecimento da superfiacuteshycie pode facilmente causar trincas de esmerilhamento

as superfiacutecies goivadas devem ser esmerilhadas para livrar o meshytal da borra resultante da goivagem que pode causar baixa quashylidade da solda

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Revestimento com accedilo inoxidaacutevel ndash preparaccedilatildeo de biseacuteis

Como o revestimento com accedilo inoxidaacutevel consiste na soldagem de accedilos dissimilares e cada um desses materiais deve ser soldado com um eletrodo similar satildeo normalmente necessaacuterios chanfros com geshyometria especial O accedilo empregado como substrato eacute normalmente soldado primeiro e o projeto da junta deve garantir que nenhum passhyse de solda de accedilo carbono penetre no revestimento A soldagem do substrato pode ser executada de forma unilateral ou por ambos os la-dos dependendo das condiccedilotildees Juntas do substrato com acesso por ambos os lados devem preferencialmente ser em duplo U assimeacutetrico ou duplo V assimeacutetrico com a parte menor do chanfro localizada no lado revestido para limitar a largura da solda inoxidaacutevel Veja a seguir uma tabela com algumas figuras contendo exemplos de chanfros coshymumente usados e tambeacutem algumas sequumlecircncias de soldagem

AbEsp Solda-

Chanfros recomendados raiz(mm) gem

(mm)

chanfro em V

veja a noshy10-16 0-2

ta abaixo

O nariz deve ser espesso o suficiente para evitar a fusatildeo do revestimento inoxidaacutevel com os eletrodos de accedilo carbono ou de accedilo baixa liga Devem ser empregados eleshy

trodos de baixo hidrogecircnio (H2O total pound030) no lado menos ligado

19

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

AbEsp Solda-

Chanfros recomendados raiz(mm) gem

(mm)

veja as notas ashybaixo

lado revestido preparado para a soldagem esmerilhar na contra-solda o suficiente para abrir espaccedilo para duas camadas de accedilo inoxidaacutevel

o passe de selagem deve ser aplicado com um eletrodo 2312 ou 23122 (OK 6775 ou OK 6774) o revestimento deve ser soldado com um eletrodo de accedilo inoxidaacutevel similar

chanfro em V

veja ascom o

10-16 0-2 notas ashyoutro

cimalado usinado

veja as notas ashy

chanfro cima e a

em U nota abaishyxo

lado revestido preparado para soldagem por goivagem esmerilhamento ou fresamenshyto

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

AbEsp Solda-

Chanfros recomendados raiz(mm) gem

(mm)

Chanfro assimeacuteshytrico em dushyplo V

20-40 2-3 veja a noshyta abaixo

recomendado o primeiro passe de cada lado com eletrodo revestido pode ser emshypregado o arco submerso para a maior parte da contra-solda o lado do revestimento pode ser acabado em primeiro lugar se o revestimento for de um accedilo do tipo ELC 304L ou 316L

chanfro assimeacuteshy

veja a noshytrico Dagger 35 0-3

ta acimaem dushyplo U

veja aschanfro

10-16 notas a-em V

baixo

juntas confeccionadas completamente do lado do accedilo carbono

o accedilo do revestimento eacute soldado com um eletrodo similar o metal de base deve ser soldado preferencialmente com os eletrodos OK 6773 OK 6774 ou OK 6775 eacute reshycomendado soldar com cordotildees filetados para minimizar a diluiccedilatildeo do metal de base

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

AbEsp Solda-

Chanfros recomendados raiz(mm) gem

(mm)

chanfro em V veja as em acircnshy gt 15 notas ashygulo cima duplo

Tabela VII - Exemplos de preparaccedilatildeo de biseacuteis em accedilos revestidos

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Soldando accedilos inoxidaacuteveis a outros tipos de accedilos

Todos os accedilos inoxidaacuteveis podem ser soldados a outros tipos de accedilos de boa soldabilidade empregando-se eletrodos inoxidaacuteveis de alta liga como o OK 6715 e OK 6716 (25Cr20Ni) OK 6761 OK 6773 e OK 6775 (23Cr12Ni) OK 6774 (23Cr12Ni2Mo) OK 6881 e OK 6884 (29Cr9Ni) e eletrodos similares de maiores teores de eleshymentos de liga do que os tipos E304 18Cr8Ni ou 19Cr9Ni

Dois procedimentos diferentes satildeo empregados a teacutecnica de almofadamento ou amanteigamento (buttering) a soldagem completa com eletrodos de alta liga

A teacutecnica de almofadamento eacute um meacutetodo que emprega os eletrodos de menor custo poreacutem atualmente a maioria das juntas dissimilares entre accedilos inoxidaacuteveis e outros accedilos eacute soldada com eletrodos inoxishydaacuteveis de alta liga Cordotildees de solda filetados satildeo recomendados pashyra minimizar a diluiccedilatildeo do metal de base no metal de solda principal-mente onde o depoacutesito eacute feito na transiccedilatildeo com o accedilo de menor teor de liga

Soldas entre um accedilo inoxidaacutevel e um accedilo ao cromo-molibdecircnio

resistente agrave fluecircncia para trabalho acima de 200C devem ser prefeshyrencialmente realizadas com um eletrodo agrave base de niacutequel como por exemplo o OK 9226 para evitar a migraccedilatildeo de carbono do accedilo resisshytente agrave fluecircncia para o material austeniacutetico porque esse processo no accedilo Cr-Mo diminui sua resistecircncia agrave fluecircncia O uso de eletrodo agrave bashyse de niacutequel tambeacutem minimiza os problemas da dilataccedilatildeo teacutermica de materiais dissimilares

23

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Procedimentos de soldagem de accedilos inoxidaacuteveis com accedilos de baixa liga revestidos com accedilo inoxidaacutevel

A teacutecnica do almofadamento

Soldagem de accedilos inoxidaacuteveis com accedilos de baixa liga revestidos com accedilo inoshyxidaacutevel

soldar com cordotildees filetados e preferencialmente com eletrodos inoxidaacuteveis de alta liga como segunda opccedilatildeo utilizar eletrodos inoxidaacuteveis austeniacuteticos

1 OK 6773 OK 6774 OK 6775

2 OK 6715 OK 6716 OK 6745 OK 6884

3 OK 6330

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Soldagem de accedilos inoxidaacuteveis com accedilos resistentes agrave fluecircncia

soldar com cordotildees filetados com eletrodos inoxidaacuteveis de alta liga preferencialmente agrave base de niacutequel como segunda opccedilatildeo utilizar eletrodos de accedilo inoxidaacutevel

1 OK 9226

2 OK 6773 OK 6774 OK 6775

3 OK 6330

Nota Nunca use eletrodos de baixa liga ou de accedilo de baixo carbono para as trecircs junshytas acima A soldagem pode ser feita agrave temperatura ambiente Nenhum preacuteshyaquecimento eacute necessaacuterio ao soldar o accedilo resistente agrave fluecircncia com os eletrodos lisshytados acima

Tabela VIII - Procedimentos de soldagem de accedilo inoxidaacutevel com accedilos de baishyxa liga revestidos com accedilo inoxidaacutevel

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Regras e procedimentos para a soldagem de accedilos com revestimento inoxidaacutevel

O accedilo do substrato deve ser soldado de preferecircncia com eletroshydos de baixo hidrogecircnio bem secos com um teor total de aacutegua no revestimento sem exceder 030 Isto eacute muito importante para os passes proacuteximos ao revestimento Se o teor de aacutegua for maior talvez seja necessaacuterio um preacute-aquecimento e um aumento na temperatura entre passes em cerca de 100C para evitar trincas induzidas pelo hidrogecircnio na zona mais diluiacuteda do primeiro passe com o eletrodo inoxidaacutevel

O revestimento de accedilo inoxidaacutevel natildeo pode ser fundido com eleshytrodos de accedilo de baixa liga ou de baixo carbono

Se a preparaccedilatildeo do chanfro do lado revestido for realizada por goivagem com eletrodo de carvatildeo as superfiacutecies do chanfro deshyvem ser esmerilhadas para remover a borra que pode prejudicar a qualidade da solda

O passe de transiccedilatildeo no lado revestido deve ser soldado de preshyferecircncia com um eletrodo 23Cr12Ni ou 23Cr12Ni2Mo como o OK 6775 ou OK 6774

O revestimento deve ser soldado com eletrodos similares ao meshytal de base Use eletrodos de diacircmetro 25 mm ou 32 mm e aplishyque a teacutecnica de cordotildees filetados dirigindo o arco eleacutetrico para o cordatildeo anteriormente depositado e onde for possiacutevel minimize a diluiccedilatildeo da solda mantendo o arco na poccedila de fusatildeo agrave medida que se avanccedila com a solda

Atenccedilatildeo agraves observaccedilotildees localizadas no item Revestimento com accedilo inoxidaacutevel ndash preparaccedilatildeo de biseacuteis na paacutegina 19 sobre a preparaccedilatildeo recomendada para os biseacuteis

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Procedimentos de soldagem de accedilos com revestimento inoxidaacutevel a accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos

AbEsp Soldashy

raiz(mm) gem

(mm)

veja as ateacute

0-3 notas ashy10

baixo

o almofadamento claacutessico entre uma chapa revestida e uma chapa de accedilo inoxidaacutevel

o bisel da chapa revestida eacute almofadado com os eletrodos OK 6773 OK 6774 OK 6775 OK 6715 OU OK 6716

chanfro em V

veja as todas 0-3 notas ashy

baixo

a junta de topo mais empregada entre uma chapa revestida e uma chapa de accedilo inoshyxidaacutevel para todos os tipos de chanfro

a junta eacute soldada com cordotildees filetados empregando os eletrodos OK 6773 OK 6774 ou OK 6775

todos os tipos de chanfro

Tabela IX - Procedimentos de soldagem de accedilos com revestimento inoxidaacuteshyvel a accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Tratamentos poacutes-soldagem de accedilos inoxidaacuteveis

A superfiacutecie da chapa adjacente agrave solda normalmente se oxida em uma largura de aproximadamente 5 mm Por sua vez o oacutexido reduz a resistecircncia agrave corrosatildeo do material Este fato natildeo traz grandes prejuiacuteshyzos para seu uso em ambientes agressivos onde a corrosatildeo paacutera apoacutes uma fina camada superficial ser atacada

O poacutes-tratamento eacute necessaacuterio quando a resistecircncia agrave corrosatildeo nas aacutereas adjacentes agrave junta tem que ser a maacutexima possiacutevel Este tratashymento pode ser de limpeza mecacircnica ou quiacutemica ou uma combinaccedilatildeo de ambas Veja a seguir um resumo dos procedimentos mais simples de poacutes-tratamento de soldas inoxidaacuteveis

Limpeza mecacircnica

A limpeza mecacircnica pode ser realizada atraveacutes de escovas de cerdas de accedilo inoxidaacutevel esmerilhamento jato de granalha

A limpeza com escovas de cerdas de accedilo inoxidaacutevel remove escoacuterias coloraccedilatildeo teacutermica e peliacutecula de oacutexido mas natildeo o material pobre em cromo sob a peliacutecula de oacutexido

As escovas devem ser feitas de cerdas de accedilo inoxidaacutevel e natildeo poshydem ser usadas em materiais que natildeo sejam accedilo inoxidaacutevel para evishytar contaminaccedilotildees Mesmo com essas precauccedilotildees a resistecircncia agrave corrosatildeo natildeo seraacute tatildeo boa quanto num material decapado por aacutecido

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Esmerilhamento

Remove facilmente o oacutexido e a fina camada pobre em cromo Um esmerilhamento mais pesado produz sulcos longitudinais resultando numa menor resistecircncia agrave corrosatildeo Um esmerilhamento mais suave aumenta a resistecircncia agrave corrosatildeo Para maximizar a resistecircncia agrave corshyrosatildeo a superfiacutecie esmerilhada de forma suave deve ser polida ou lavada com aacutecido niacutetrico a 15-20

Limpeza com jato de granalha

Eacute um meacutetodo de limpeza eficaz e deve ser feito com granalha de accedilo inoxidaacutevel com resistecircncia agrave corrosatildeo igual agrave do metal a ser limpo O jateamento com granalha pode encruar a superfiacutecie o suficiente para reduzir a ductilidade e deve ser realizado com cuidado

Limpeza quiacutemica

Quando eacute necessaacuterio maximizar a resistecircncia agrave corrosatildeo a aacuterea esshycovada deve ser lavada com aacutecido niacutetrico a 15-20 seguida de lava-gem com aacutegua A lavagem por aacutecido niacutetrico remove a contaminaccedilatildeo apassiva a superfiacutecie e aumenta a resistecircncia agrave corrosatildeo

Limpeza mecacircnica ou preacute-limpeza

Possibilita o uso de soluccedilotildees de decapagem mais suaves minimizanshydo os riscos de seguranccedila e problemas de poluiccedilatildeo ambiental A limshypeza mecacircnica eacute portanto frequumlentemente usada como uma prepashyraccedilatildeo para a decapagem aacutecida e pode reduzir o custo total de limpeshyza diminuindo o tempo de decapagem e possibilitando medidas de seguranccedila menos rigorosas

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Accedilos inoxidaacuteveis resistentes ao calor

Caracteriacutesticas dos accedilos inoxidaacuteveis

Para tornar o ferro inoxidaacutevel ele eacute ligado ao cromo com um teor miacuteshynimo de 12 A maioria dos accedilos inoxidaacuteveis conteacutem de 16 a 20 de cromo Uns poucos graus especiais contecircm ateacute cerca de 35 de cromo poreacutem teores de cromo acima de 30 satildeo incomuns

Quanto maior o teor de cromo maior a resistecircncia agrave corrosatildeo O croshymo tambeacutem aumenta a resistecircncia ao calor principalmente a resisshytecircncia agrave formaccedilatildeo de carepa Um alto teor de cromo resulta numa alta temperatura de formaccedilatildeo de carepa

O accedilo inoxidaacutevel mais usado conteacutem 17-20 de cromo e 9-14 de niacutequel O niacutequel aumenta a conformabilidade a soldabilidade e a reshysistecircncia agrave corrosatildeo Quando o teor de niacutequel alcanccedila ou ultrapassa a metade do teor de cromo o accedilo torna-se austeniacutetico e natildeoshymagneacutetico

Designaccedilatildeo

A designaccedilatildeo dos teores de cromo de niacutequel e de molibdecircnio eacute geshyralmente feita com um ponto ou uma barra entre os diacutegitos percentushyais Exemplo 19123 significa que um accedilo ou material de cordatildeo conshyteacutem 19 de cromo 12 de niacutequel e 3 de molibdecircnio

Agrupamento dos accedilos inoxidaacuteveis

Os accedilos inoxidaacuteveis podem ser agrupados com relaccedilatildeo agrave composiccedilatildeo

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

microestrutura

Nesse informativo os accedilos estatildeo agrupados e especificados apoacutes a composiccedilatildeo quiacutemica com referecircncia agrave microestrutura de cada tipo de liga (de accedilo) Para cada tipo de accedilo informaccedilotildees sobre sua soldabilishydade e recomendaccedilotildees de soldagem satildeo fornecidas Para os tipos mais comuns informaccedilotildees raacutepidas tambeacutem satildeo fornecidas sobre a influecircncia dos elementos na resistecircncia agrave corrosatildeo e nas propriedashydes mecacircnicas

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Accedilos inoxidaacuteveis ao cromo

Os accedilos inoxidaacuteveis ao cromo satildeo ferro-magneacuteticos

Sua microestrutura pode ser martensiacutetica ferriacutetica ou ferriacutetico-martensiacutetica

Accedilos inoxidaacuteveis martensiacuteticos ao cromo

Esses accedilos contecircm de 12 a 20 de cromo e 015 de carbono Eles satildeo fortemente temperaacuteveis

Exemplos Cr = 12 - 14 C = 018 - 025

Cr = 17 Ni = 2 C = 017 - 025

Accedilos inoxidaacuteveis ao cromo com teor de carbono maior do que 025

natildeo devem ser soldados

Accedilos inoxidaacuteveis ferriacuteticos ao cromo

Esses accedilos natildeo satildeo temperaacuteveis Eles contecircm normalmente

13-14 de cromo e pound 008 de carbono ou

16-18 de cromo e pound 010 de carbono ou

24-28 de cromo e pound 025 de carbono

Accedilos com 17-18 de cromo 2-25 de molibdecircnio 02-08 de titacircshynio e 0025 de carbono e um teor muito baixo de elementos interstishyciais como o carbono e o nitrogecircnio (ELI = extra-low interstitials) poshydem ser mais bem agrupados no item seguinte

Accedilos inoxidaacuteveis ferriacuteticos natildeo satildeo sensiacuteveis agrave corrosatildeo sob tensatildeo

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Accedilos inoxidaacuteveis ferriacutetico-martensiacuteticos ao cromo

Esses accedilos contecircm 12-14 de cromo e de 009-015 de carbono Em algumas especificaccedilotildees esses accedilos satildeo classificados como marshytensiacuteticos

Soldabilidade

Os accedilos inoxidaacuteveis ao cromo possuem soldabilidade limitada e reshyquerem maior atenccedilatildeo e cuidado com seu comportamento quando se busca uma junta de qualidade satisfatoacuteria

A temperabilidade dos accedilos com cromo na faixa 12-14 aumenta rashypidamente na mesma razatildeo que o teor de carbono Um aumento no carbono de 001 na faixa 005-015 aumenta a dureza do accedilo em ateacute 10-12 HB

Soldagem de accedilos inoxidaacuteveis martensiacuteticos ao cromo

Para se soldar com sucesso accedilos inoxidaacuteveis martensiacuteticos com eleshytrodos cujo metal depositado seja correspondente ao metal de base

(OK 6815) eacute necessaacuterio um preacute-aquecimento de 250C a 350C que deve ser mantido durante a soldagem A regiatildeo de soldagem deve soshy

frer aliacutevio de tensotildees entre 650-850C imediatamente apoacutes a soldashy

gem Atenccedilatildeo Se a junta soldada for resfriada abaixo de 150C anshytes de ser colocada no forno haacute grande risco de se formarem trincas na solda

Por isso os accedilos inoxidaacuteveis martensiacuteticos satildeo geralmente soldados com eletrodos austeniacuteticos 19Cr12Ni3Mo do tipo AWS E316 como o OK 6330

Ao escolher um eletrodo desse tipo elimina-se a necessidade de aliacuteshyvio de tensotildees imediatamente apoacutes a soldagem Em alguns casos a necessidade de aliacutevio de tensotildees eacute completamente eliminada quando

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

satildeo empregados eletrodos do tipo 19Cr12Ni3Mo

Soldagem de accedilos inoxidaacuteveis ferriacutetico-martensiacuteticos ao cromo

Esses accedilos devem ser preferencialmente soldados com os mesmos tipos de eletrodos e com as mesmas temperaturas de preacuteshyaquecimento e poacutes-aquecimento utilizadas nos accedilos inoxidaacuteveis marshytensiacuteticos

Soldagem de accedilos inoxidaacuteveis ferriacuteticos ao cromo

Os accedilos inoxidaacuteveis ferriacuteticos tornam-se fraacutegeis na regiatildeo superaqueshycida da zona termicamente afetada adjacente agrave solda Por esta razatildeo os accedilos inoxidaacuteveis ferriacuteticos satildeo normalmente soldados com eletroshydos austeniacuteticos tipo 19Cr9Ni (E308) ou 19Cr12Ni3Mo (E316) OK 6130 e OK 6330 respectivamente Um preacute-aquecimento de

150-200C pode ser necessaacuterio para minimizar a ocorrecircncia de fissushyraccedilotildees principalmente ao soldar com eletrodos inoxidaacuteveis ferriacuteticos

Uma exceccedilatildeo ocorre quando a solda se expotildee ao gaacutes sulfiacutedrico (H2S) a uma temperatura alta Em tais casos o metal de solda natildeo deve conter niacutequel Entretanto o eletrodo OK 6860 que deposita um metal de solda contendo cerca de 26 de cromo 5 de niacutequel e 1 de molibdecircnio eacute muito bom tambeacutem em atmosferas sulfurosas a alta temperatura

O accedilo inoxidaacutevel ferriacutetico ELI padratildeo americano ASTM A268 (similar ao padratildeo sueco SS 2326) que conteacutem 19 de cromo e 2 de moshylibdecircnio resiste muito bem agrave corrosatildeo sob tensatildeo enquanto o accedilo inoxidaacutevel austeniacutetico possui uma resistecircncia muito limitada Esses accedilos inoxidaacuteveis ferriacuteticos apresentam tambeacutem uma boa resistecircncia agrave corrosatildeo localizada em soluccedilotildees salinas e satildeo pelo menos tatildeo bons

34

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

quanto os accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos mais usados nos aacutecidos coshymuns ELI significa Extra Low Interstitials o que na verdade significa que os teores de carbono e de nitrogecircnio satildeo extremamente baixos Os accedilos ELI ferriacuteticos satildeo preferencialmente soldados com eletrodos 23Cr12Ni2Mo de baixiacutessimo carbono (E309MoL) OK 6774 ou equishyvalente

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Accedilos inoxidaacuteveis ao cromo-niacutequel

A maioria dos accedilos inoxidaacuteveis ao cromo-niacutequel eacute austeniacutetica mas tambeacutem austeno-ferriacuteticos (duplex) como 25Cr5Ni e 25Cr5Ni15Mo e austeno-martensiacuteticos contendo 13-16 de cromo e 5-6 de niacutequel Os accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos podem ser totalmente austeniacuteticos ou conter uma pequena porcentagem de ferrita

O niacutequel aumenta a ductilidade e no caso dos tipos de ligas mais alshytas tambeacutem a resistecircncia agrave corrosatildeo Os accedilos inoxidaacuteveis austeniacutetishycos que contecircm 25 de niacutequel possuem uma boa resistecircncia agrave corroshysatildeo sob tensatildeo Os accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos natildeo satildeo magneacuteticos nem temperaacuteveis termicamente Desta forma as zonas termicamente afetadas desses accedilos natildeo endurecem

A resistecircncia agrave corrosatildeo dos accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos natildeo deshypende soacute dos teores de cromo e niacutequel mas tambeacutem fortemente do teor de carbono A maacutexima resistecircncia agrave corrosatildeo eacute alcanccedilada quanshydo o teor de carbono natildeo ultrapassa cerca de 002 Na maioria dos padrotildees de accedilo inoxidaacutevel ELC (extra-low carbon) mdash accedilos de baixiacutesshysimo carbono mdash o teor de carbono fica limitado ao maacuteximo de 0030 Se o teor de carbono natildeo for baixo o suficiente precipitamshyse carbonetos contendo 60-70 de cromo na zona termicamente afeshytada de uma solda onde o material foi aquecido a temperaturas na

faixa 450-900C A temperatura mais criacutetica fica na faixa 500-800C (ateacute aproximadamente 5 mm da linha de fusatildeo) Por causa desta forshymaccedilatildeo de carbonetos de cromo ocorre uma diminuiccedilatildeo local de croshymo o que reduz enormemente a resistecircncia agrave corrosatildeo das aacutereas sushyjeitas ao ambiente corrosivo O limite de 005 de carbono evita sob quase todas as condiccedilotildees de soldagem que a zona termicamente ashyfetada fique sensitizada principalmente em seccedilotildees de menor espesshysura Para soldas que devem sofrer aliacutevio de tensotildees eacute necessaacuterio

empregar accedilos de baixiacutessimo carbono (grau ELC C pound 0030)

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Estabilizaccedilatildeo do carbono

A precipitaccedilatildeo de carbonetos de cromo na zona termicamente afetada pode ser evitada combinando-se preferencialmente o carbono com o nioacutebio (AISI 347) ou com o titacircnio (AISI 321) Os accedilos inoxidaacuteveis esshytabilizados ao nioacutebio e ao titacircnio satildeo contudo ligeiramente inferiores aos accedilos inoxidaacuteveis grau ELC com relaccedilatildeo agrave garantia contra fissurashyccedilatildeo durante a soldagem e apoacutes exposiccedilatildeo a certos meios corrosivos

Influecircncia do nitrogecircnio

Accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos ao nitrogecircnio apresentam cerca de 70 Nmm2 a mais de escoamento e 100 Nmm2 a mais de resistecircncia agrave traccedilatildeo quando comparados agraves composiccedilotildees quiacutemicas corresponshydentes mais proacuteximas sem nitrogecircnio Os accedilos inoxidaacuteveis ao nitroshygecircnio tecircm soldabilidade similar aos accedilos sem adiccedilatildeo de nitrogecircnio e satildeo como estes soldados com eletrodos correspondentes ao materishyal base OK 6130 OK 6330 OK 6430 ou OK 6463

Adiccedilotildees de molibdecircnio

Accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos ao molibdecircnio tecircm uma resistecircncia agrave corrosatildeo maior a certos aacutecidos do que os accedilos inoxidaacuteveis corresshypondentes mais proacuteximos sem molibdecircnio Como regra geral quanto maior o teor de molibdecircnio melhor seraacute a resistecircncia ao ataque dos aacutecidos exceto quando da exposiccedilatildeo aos meios corrosivos fortemente oxidantes como o aacutecido niacutetrico a quente

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos (sem ferrita) ao cromoshyniacutequel-molibdecircnio-cobre

Um accedilo inoxidaacutevel austeniacutetico muito interessante eacute o accedilo ELC 20Cr25Ni45Mo17Cu (ASTM B-625) SS 2562 UHB 904L Sandshyvik 2RK65 usado em grande escala quando os accedilos AISI 316L e 317L satildeo insuficientes principalmente em induacutestrias que produzem aacutecido aceacutetico aacutecido sulfuacuterico aacutecido tartaacuterico e cloreto de vinil cujo eletrodo correspondente eacute o OK 6933

Recomendaccedilotildees para a soldagem de accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos

Os accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos satildeo faacuteceis de soldar com todos os meacutetodos de soldagem comuns contanto que as regras abaixo sejam seguidas evite grandes poccedilas de fusatildeo principalmente quando estiver solshy

dando accedilo totalmente austeniacutetico visto que tais poccedilas podem fashycilmente causar trincas de solidificaccedilatildeo na solda

Restrinja o aporte teacutermico ao material base em parte para minishymizar o rechupe e a distorccedilatildeo e tambeacutem para minimizar a redushyccedilatildeo da resistecircncia agrave corrosatildeo por sensitizaccedilatildeo Isto eacute especial-mente importante quando o teor de carbono do accedilo for maior do que 003

Accedilos inoxidaacuteveis austeno-ferriacuteticos (duplex)

Os accedilos inoxidaacuteveis duplex tornaram-se uma importante alternativa aos accedilos inoxidaacuteveis austeniacuteticos As propriedades que mais despershytam o interesse satildeo a combinaccedilatildeo de alta resistecircncia mecacircnica boa resistecircncia agrave corrosatildeo e um niacutevel razoaacutevel de preccedilo O nuacutemero de ashy

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

plicaccedilotildees para accedilos inoxidaacuteveis duplex continua crescendo Eles esshytatildeo sendo usados em aplicaccedilotildees offshore e pelas induacutestrias naval e petroquiacutemica por exemplo

Eles satildeo conhecidos como accedilos inoxidaacuteveis austeno-ferriacuteticos (daiacute o nome duplex de duas fases) Tipicamente os accedilos inoxidaacuteveis dushyplex possuem uma microestrutura consistindo de aproximadamente 50 de ferrita e 50 de austenita Em termos simplificados a ferrita eacute a fase responsaacutevel pela alta resistecircncia mecacircnica a austenita pela boa tenacidade e as duas fases combinadas datildeo aos accedilos inoxidaacuteshyveis duplex sua atraente resistecircncia agrave corrosatildeo

Os elementos mais importantes dos accedilos inoxidaacuteveis duplex satildeo o cromo o niacutequel o molibdecircnio e o nitrogecircnio O tipo original AISI 329 (padratildeo sueco SS 2324) conteacutem no maacuteximo 010 de carbono 24-27 de cromo 45-6 de niacutequel e 13-18 de molibdecircnio O accedilo duplex 25Cr5Ni12Mo comparado ao accedilo inoxidaacutevel austeniacutetico tem uma resistecircncia melhor aos ataques sulfuacutericos a altas temperaturas e uma boa resistecircncia agrave fissuraccedilatildeo por corrosatildeo sob tensatildeo (SCC = sshytress corrosion cracking)

Atualmente existe uma gama de diferentes versotildees de accedilos inoxidaacuteshyveis duplex disponiacuteveis no mercado O tipo mais comum no presente eacute o 22Cr5Ni3Mo015N (WNr 14462 UNS S31803) que eacute empregashydo em uma larga faixa de aplicaccedilotildees O eletrodo OK 6750 foi especishyalmente desenvolvido para a soldagem desses accedilos

Foram tambeacutem introduzidos no mercado accedilos dessa categoria com maiores teores de elementos de liga intitulados accedilos inoxidaacuteveis sushyper-duplex O accedilo inoxidaacutevel super-duplex grau 25Cr7Ni4Mo025N (UNS S32750) eacute um exemplo dessa categoria Esses accedilos satildeo deshysenvolvidos para aplicaccedilotildees onde eacute necessaacuteria uma ainda maior reshysistecircncia agrave corrosatildeo ou maior resistecircncia mecacircnica

O accedilo inoxidaacutevel duplex eacute magneacutetico (o teor de niacutequel eacute apenas frac14 do teor de cromo) e natildeo temperaacutevel Natildeo haacute assim nenhuma regiatildeo enshydurecida adjacente agrave solda Um pouco de fragilizaccedilatildeo ocorre na zona

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

termicamente afetada aleacutem de uma reduccedilatildeo da resistecircncia agrave corroshysatildeo Sob condiccedilotildees de altas tensotildees ou condiccedilotildees quiacutemicas agressishyvas recomenda-se um tratamento teacutermico de recozimento para solushy

bilizaccedilatildeo a partir de 980C apoacutes a soldagem Por causa da alta temshy

peratura de formaccedilatildeo de carepa ao ar em torno de 1070C ele eacute ushysado como um accedilo para construccedilatildeo resistente ao calor Nas condishyccedilotildees como soldado e solubilizado sua resistecircncia agrave corrosatildeo eacute proacuteshyxima agrave do AISI 316 Por causa da fragilizaccedilatildeo e da reduccedilatildeo da resisshytecircncia agrave corrosatildeo na zona termicamente afetada sua soldabilidade natildeo pode ser avaliada como sendo tatildeo boa quanto a dos accedilos inoxishydaacuteveis austeniacuteticos

Pontos fortes alta resistecircncia mecacircnica e boa tenacidade boa resistecircncia agrave corrosatildeo generalizada boa resistecircncia agrave corrosatildeo localizada (pitting) insensiacutevel agrave fissuraccedilatildeo por corrosatildeo sob tensatildeo

Pontos fracos natildeo deve ser utilizado sob temperaturas de trabalho maiores que

300C Acima dessa temperatura pode ocorrer a fragilizaccedilatildeo

475C ou a fragilizaccedilatildeo por fase sigma

Todos os processos convencionais podem ser utilizados na soldagem dos accedilos inoxidaacuteveis duplex desde que sejam empregados procedishymentos e consumiacuteveis adequados No entanto processos de soldashygem de baixa energia como plasma e laser devem ser aplicados com cautela sendo recomendado normalmente um tratamento teacutermico apoacutes a soldagem O processo de soldagem TIG (GTAW) eacute geralmente recomendado para os passes de raiz em soldagem unilateral

Balanccedilo ferritaaustenita das soldas

O balanccedilo de fases do metal de solda e da zona termicamente afetashyda (ZTA) eacute vital para se obter boas propriedades nas soldas de accedilos inoxidaacuteveis duplex Teores excessivamente altos de ferrita causam fragilidade enquanto a ausecircncia dessa fase causa perda de resistecircnshy

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

cia agrave fissuraccedilatildeo por corrosatildeo sob tensatildeo Teores oacutetimos de ferrita fishycam normalmente na faixa FN 30-70

O balanccedilo de fases depende do tratamento teacutermico e da composiccedilatildeo quiacutemica O aporte teacutermico (heat input) a temperatura entrepasses e a composiccedilatildeo quiacutemica do metal de adiccedilatildeo portanto possuem um efeito decisivo na obtenccedilatildeo de uma ZTA e de um metal de solda iacutentegros Altos aportes teacutermicos e temperaturas entrepasses durante o processhyso de soldagem significam tambeacutem baixas taxas de resfriamento e vice-versa taxas de resfriamento muito altas resultam num teor de ferrita

muito alto e numa baixa tenacidade taxas de resfriamento muito baixas podem resultar na formaccedilatildeo

de fases fraacutegeis durante o resfriamento

Figura 4 - Seccedilatildeo transversal (20X) de uma solda em accedilo inoxidaacutevel duplex ZERON 100 soldado com o eletrodo OK 6853 O metal de solda estaacute agrave esquerda e o metal de base agrave direita A ferrita eacute azul e a austenita eacute branca

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Aporte teacutermico e temperatura entrepasses

As recomendaccedilotildees em geral de aporte teacutermico e temperatura entre-passes para a soldagem de accedilos duplex e super-duplex satildeo 05 - 25 kJmm para accedilos duplex

exemplo WNr 14462 UNS S31803 02 - 15 kJmm para accedilos super-duplex

exemplo UNS S32750 o aporte teacutermico natildeo deve exceder 1 kjmm na soldagem de chashypas finas

a temperatura entrepasses natildeo deve exceder 150C Os accedilos ishynoxidaacuteveis super-duplex satildeo particularmente sensiacuteveis a altos aportes teacutermicos e a altas temperaturas entrepasses

Consumiacuteveis

Normalmente os accedilos inoxidaacuteveis duplex devem ser soldados apeshynas com consumiacuteveis que possuam um teor de niacutequel mais elevado que o do metal de base Um composiccedilatildeo quiacutemica tiacutepica de um conshysumiacutevel desenvolvido para soldar o accedilo inoxidaacutevel duplex 22Cr5Ni3Mo015N (WNr 14462 UNS S31803) eacute portanto o 22Cr9Ni3Mo017N (OK 6750 e OK 6753) O teor mais elevado de niacutequel garante a formaccedilatildeo de uma quantidade suficiente de austenita Tipicamente um teor de ferrita de FN 30-70 pode ser considerado como oacutetimo Entretanto a soldagem sem material de adiccedilatildeo ou a exshycessiva diluiccedilatildeo com o metal de base pode produzir um teor excessishyvo de ferrita e resultar num metal de solda fraacutegil A soldagem sem mashyterial de adiccedilatildeo deve portanto ser evitada a menos que seja execushytado um tratamento teacutermico de recozimento para solubilizaccedilatildeo apoacutes a soldagem

Gases de proteccedilatildeo e de purga

Os gases adequados para a soldagem de accedilos inoxidaacuteveis duplex satildeo TIG Ar ou misturas Ar-He MIG misturas Ar-O2 (1-3) Ar-CO2 (1-3) ou Ar-He-O2

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

FCAW misturas Ar-CO2 (25) ou CO2 puro

Eacute essencial na soldagem de passes de raiz em accedilos inoxidaacuteveis dushyplex um bom gaacutes de proteccedilatildeo Gases de purga adequados satildeo o arshygocircnio (Ar) de alta pureza e misturas contendo nitrogecircnio (N2) e hidroshygecircnio (H2)

Os gases de proteccedilatildeo e de purga possuem um efeito no teor de nitroshygecircnio do metal de solda Esses gases podem conter adiccedilotildees de nitroshygecircnio que podem ser utilizados em aplicaccedilotildees criacuteticas para melhorar a resistecircncia agrave corrosatildeo

Accedilos austeno-martensiacuteticos e austeno-ferriacuteticoshymartensiacuteticos 13-16 de cromo 4-6 de niacutequel

Accedilos desse tipo estatildeo disponiacuteveis haacute mais de vinte anos mas ainda natildeo alcanccedilaram o estaacutegio de accedilos inoxidaacuteveis padronizados

Esses accedilos possuem um baixo teor de carbono (pound 005) um teor de cromo de 13-16 e 4-6 de niacutequel Algumas variaccedilotildees desses accedilos possuem tambeacutem aproximadamente 1 de molibdecircnio Apresentam uma resistecircncia agrave traccedilatildeo maior do que a do accedilo martensiacutetico claacutessico com 13 de cromo e 015-020 de carbono e jaacute praticamente o substituiu na construccedilatildeo de turbinas de aacutegua e grandes estruturas sishymilares nas quais satildeo soldados fundidos Sua soldabilidade pode ser geralmente considerada como boa poreacutem em alguns casos apresenshyta uma soldabilidade limitada

Com eletrodos que depositam um metal de solda de composiccedilatildeo quiacutemica similar agrave do material base tal como o OK 6817 o material pode ser soldado se houver preacute-aquecimento e de preferecircncia se a

regiatildeo soldada for mantida aquecida apoacutes a soldagem (250-260C por 4-6 horas) Revenimento ou aliacutevio de tensotildees a aproximadamente

600C imediatamente apoacutes a soldagem eacute um procedimento seguro

Com eletrodos inoxidaacuteveis austeniacuteticos tais como OK 6335 ou

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

OK 6775 obteacutem-se um metal de solda mais resistente e consequumlenshytemente o risco de fissuraccedilatildeo durante o resfriamento eacute menor O preacuteshyaquecimento assim como o aliacutevio de tensotildees pode ser deixado de lado Nem sempre eacute necessaacuterio executar aliacutevio de tensotildees logo apoacutes a soldagem para eliminar o risco de fissuraccedilatildeo Assim quando soldashydos com o OK 6335 ou com o OK 6775 os accedilos inoxidaacuteveis austeshyno-martensiacuteticos apresentam uma soldabilidade muito boa poreacutem com a ressalva de que a baixa resistecircncia agrave traccedilatildeo do seu metal de solda possa ser aprovada

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Eletrodos OK

As tabelas seguintes mostram os eletrodos ESAB disponiacuteveis e tamshybeacutem as recomendaccedilotildees para a soldagem de uma gama de materiais incluindo as classificaccedilotildees dos materiais de base em conformidade com as especificaccedilotildees mais utilizadas

METAL DEPOSITADO

ELETRODO OK OBSERVACcedilOtildeESCOMPOSICcedilAtildeO PROPRIEDADES QUIacuteMICA MECAcircNICAS

OK 6130 rutiacutelico E308L-17 E308-17

OK 6184 rutiacutelico E347-17

OK 6330 rutiacutelico E316L-17 E316-17

OK 6334 aacutecido-rutiacutelico E316L-16

C 003 Si 080 Mn 080 Cr 1960 Ni 990 C 003 Si 063 Mn 086 Cr 1930 Ni 935 Mo 020 Nb 044 C 003 Si 070 Mn 070 Cr 1870 Ni 1170 Mo 270

C lt003 Si 070 Mn 070 Cr 1800 Ni 1200 Mo 280

T 560-600 MPa A 38-42

T 600-650 MPa A 31-33

T 550-600 MPa A 33-38

T 600 MPa E 440 MPa A 40 65 J 20C 38 J -120C FN 3-8

FBTS

FBTS

importado

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

METAL DEPOSITADO

ELETRODO OK

OK 6335 baacutesico-rutiacutelico E316L-15 E19 12 3 L B 20 +

OK 6380 aacutecido-rutiacutelico E 19 12 3 Nb R 23

COMPOSICcedilAtildeO QUIacuteMICA

C lt004 Si 050 Mn 170 Cr 1850 Ni 1200 Mo 280

C lt003 Si 080 Mn 080 Cr 1800 Ni 1200 Mo 280 Nb 040

PROPRIEDADES MECAcircNICAS

T 580 MPa E 435 MPa A 40 95 J 20C 75 J -60C 60 J -120C 30 J -196C FN 3-8

T 620 MPa E 490 MPa A 35 65 J 20C 50 J -70C

OBSERVACcedilOtildeES

importado

importado

OK 6430 aacutecido-rutiacutelico E317L-16 E 18 13 4 L R 23

C Si Mn Cr Ni Mo

lt003 07 07

1900 1300

370

T 600 MPa E 450 MPa A 40 55 J 20C FN 5-10

importado

OK 6463 baacutesico-rutiacutelico E 18 16 5 L R 26

C Si Mn Cr Ni Mo N

lt004 050 270

1800 170

47 013

T 640 MPa E 450 MPa A 40 80 J 20C 45 J -140C FN 0

importado

OK 6715 baacutesico E310-15

C Si Mn Cr Ni

010 025 165

2560 2090

T 550-590 MPa A 30-32

FBTS

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

METAL DEPOSITADO

ELETRODO OK COMPOSICcedilAtildeO PROPRIEDADES OBSERVACcedilOtildeES

QUIacuteMICA MECAcircNICAS

C 014

OK 6716 rutilico E310-16

Si Mn Cr Ni

076 174

2600 2000

T 650-700 A 31-33

Mo 018 C 006

OK 6742 Si 065 rutiacutelico Mn 390 T 580-620 MPa altiacutessimo sinteacutetico Cr 2000 A 40-45 rendimento E307-26 Ni 1000

Mo 080 C 007

OK 6745 baacutesico E 18 8 Mn6 B20

Si Mn Cr

025 695

1810

T 600-620 MPa A 40-45

Ni 945

OK 6750 aacutecido rutiacutelico E 22 9 3 L R 23

C Si Mn Cr Ni Mo N

lt003 08 08

225 90 30

017

T 800 MPa E 645 MPa A 25 60 J 20C 40 J -40C FN 30-45

aporte teacutermico 05-25 kjmm entrepasses 125-150C importado

OK 6753 rutiacutelico E 22 9 3 L R 23

C Si Mn Cr Ni Mo N

lt003 09 08

225 90 30

017

T 780 MPa E 630 MPa A 25 60 J 20C 40 J -40C FN 30-45

aporte teacutermico 05-25 kjmm entrepasses 125-150C importado

C 003

OK 6761 rutiacutelico E309L-17

Si Mn Cr Ni

085 103

2366 1226

T 700-750 MPa A 31-33

importado

Mo 019

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

METAL DEPOSITADO

ELETRODO OK

OK 6773 rutiacutelico E309-16

OK 6774 rutiacutelico E309MoL-17

OK 6775 baacutesico E309-15

OK 6815 baacutesico E410-15 E 13 MPB 20 + 120

OK 6817 baacutesico-rutiacutelico E410NiMo-16 E 13 4 MPR 23 120

OK 6853 baacutesico-rutiacutelico E 25 10 4 2

COMPOSICcedilAtildeO QUIacuteMICA

C 010 Si 040 Mn 130 Cr 2400 Ni 1325 mo 030 C 003 Si 080 Mn 070 Cr 2300 Ni 1230 Mo 260 C 005 Si 030 Mn 170 Cr 2445 Ni 1310 Mo 025

C 006 Si 050 Mn 050 Cr 1300

C 005 Si 050 Mn 070 Cr 1200 Ni 430 Mo 050

C lt003 Si 06 Mn 07 Cr 255 Ni 95 Mo 40 N 025

PROPRIEDADES MECAcircNICAS

T 600-630 MPa A 32-36

T 700-750 MPa A 31-33

T 600-630 MPa A 30-38

apoacutes TTAT 750C T 520 MPa E 370 MPa A 25 55 J 20C T 850 MPa E 710 MPa A 15 gt45 J 20C gt45 J -10C gt45 J -40C

T 850 MPa E 700 MPa A 25 50 J 20C FN 30-50

OBSERVACcedilOtildeES

FBTS

importado

importado

aporte teacutermico 02-15 kJmm entrepasses 100-150C importado

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

METAL DEPOSITADO

ELETRODO OK COMPOSICcedilAtildeO PROPRIEDADES OBSERVACcedilOtildeES

QUIacuteMICA MECAcircNICAS

C lt004 T 900 MPa Si 04 E 700 MPa aporte teacutermico

OK 6855 Mn 09 A 25 02-15 kJmm baacutesico Cr 255 90 J 20C entrepasses B25 10 4 LN B 20+ Ni 95 55 J -40C 100-150C

Mo 40 45 J -60C importado N 025 FN 30-50

OK 6860 aacutecido-rutiacutelico

C Si Mn Cr Ni Mo

010 080 080

2600 500 150

T 680 MPa E 620 MPa A 6 50 J 20C FN 60-80

importado

C 007 OK 6881 rutiacutelico E312-17

Si Mn Cr

070 140

2930

T 780-830 MPa A 22-24

Ni 945 C 004

OK 6884 rutiacutelico E312-17

Si Mn Cr

084 078

2820

T 700-750 MPa A 23-24

Ni 1030 C 006

OK 6885 baacutesico E312-15

Si Mn Cr

035 150

2900

T 760-800 MPa A 22-24

Ni 900

OK 6933 baacutesico-rutiacutelico E 20 25 6 L Cu R 23

C Si Mn Cr Ni Mo Cu

lt003 050 100

2050 2500

500 15

T 575 MPa E 400 MPa A 35 80 J 20C 45 J -140C FN 0

importado

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ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

METAL DEPOSITADO

ELETRODO OK OBSERVACcedilOtildeESCOMPOSICcedilAtildeO PROPRIEDADES QUIacuteMICA MECAcircNICAS

C lt004 Si 040 T 680 MPa Mn 280 E 460 MPa

OK 6963 A 40 Cr 2000 importadobaacutesico-rutiacutelico

80 J 20CNi 2500E 20 25 6 L Cu R 23

Mo 650 50 J -140C Cu 120 FN 0 N 015

OK 9226 baacutesico E NiCrFe-3 EL-NiCr15FeMn

C Si Mn Cr Ni Nb Fe

lt010 080 800

1500 7000

200 600

T 640 MPa E 410 MPa A 40 100 J 20C 80 J -196C FN 0

importado

OK 9245 baacutesico E NiCrMo-3

C Si Mn Cr Ni Mo Fe Nb

lt003 040 040

2100 6400

950 300 330

T 800 MPa E 480 MPa A 40 70 J 20C 50 J -196C

importado

FILARC BM310Mo-L baacutesico E310Mo-16 E 25 22 2 N L R 1 2

C Si Mn Cr Ni Mo Cu N

lt004 050 430

2500 2200

220 lt030

015

T 620 MPa E 440 MPa A 34 54 J 20C FN 0

arco curto entrepasses lt 150C importado

50

ELET

RODO

S ES

AB R

ECO

MEN

DADO

SAI

SICA

TEG

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AW

Nr

BSAF

NOR

SSJI

SAW

SC

CrNi

Mo

OK

(UNS

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Cr1

4000

403

403S

17Z6

C13

2301

SUS4

03E3

16L

lt00

813

613

013

Cr1

4006

410

410S

21Z1

2C13

2302

SUS4

10E3

16L

01

1361

30

Ferr

iacutetico

17Cr

140

1643

043

0S15

Z8C1

723

20SU

S430

E308

Llt0

08

1761

30

17Cr

145

21S4

4400

--

2326

-E3

08L

lt00

318

25

613

026

Cr1

4762

446

-Z1

0C24

2322

-E3

10lt0

20

2667

15

Aust

eno-

ferr

iacutetico

Dupl

ex1

4460

329

--

2324

--

lt01

026

61

567

50

675

323

Cr4N

i + N

SA

F 23

041

4362

S323

04-

Z2CN

234

AZ

--

-lt0

03

234

N 0

1067

50

675

3UR

35N

Dup

lex

Dupl

ex1

4417

S315

00-

--

--

lt00

318

53

675

0 67

53

22Cr

5Ni3

Mo

+ N

Z2CN

D22

5SA

F 22

05 U

R 45

N1

4462

S318

03-

2377

--

lt00

322

53

N 0

1567

50

675

3AZ

Dupl

ex25

Cr7N

i3M

o +

N-

S312

60-

--

--

257

3N

014

685

3 68

55

DP3

Dupl

ex25

Cr7N

i3M

o +

NZ2

CND2

57

144

60S3

1200

--

--

257

3N

018

685

3 68

55

UR 4

7N D

uple

xAZ

25Cr

6Ni3

Mo+

Cu+N

Z2CN

DU25

7

Cu 2

0

144

60S3

2550

--

--

256

368

53

685

5UR

52N

Dup

lex

AZN

020

25Cr

6Ni3

Mo+

Cu+W

Cu 0

7+N

-S3

2760

--

--

-25

63

W0

768

53

685

5Ze

ron

100

Dupl

exN

025

Supe

r-dup

lex

-S3

2750

-

--

--

lt00

3 25

7

4 N

02

685

3

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

51

ELET

RODO

S ES

AB R

ECO

MEN

DADO

SAI

SICA

TEG

ORI

AW

Nr

BSAF

NOR

SSJI

SAW

SC

CrNi

Mo

OK

(UNS

)Au

sten

iacutetico

18Cr

8Ni

169

0030

230

2S25

Z10C

N18

0923

31SU

S302

E308

Llt0

12

188

613

018

Cr8N

i1

4301

304

304S

21Z6

CN18

09

2332

SUS3

04E3

08L

lt00

718

1061

30

18Cr

8Ni

143

0130

430

4S15

Z6CN

180

923

33SU

S304

E308

Llt0

05

1810

613

018

Cr8N

i + T

i1

4541

321

321S

12Z6

CNT1

810

2337

SUS3

21E3

47lt0

08

1811

Ti 0

761

84

18Cr

8Ni +

Nb

145

5034

734

7S17

Z6CN

Nb18

10

2338

SUS3

47E3

47lt0

08

1811

Nb 0

761

84

18Cr

8Ni +

S1

4305

303

303S

21Z1

0CNF

180

923

46-

E312

lt01

218

9S

02

688

418

Cr8N

i1

4306

304L

304S

12Z2

CN18

10

2352

SUS3

04L

E308

Llt0

03

1810

613

018

Cr8N

i1

4311

304L

N30

4S62

Z2CN

181

0AZ

2371

-E3

08L

lt00

318

10N

015

613

018

Cr8N

i + N

-30

4N30

4S65

Z5CN

180

9AZ

--

E308

Llt0

08

189

N 0

1561

30

18Cr

8Ni

143

1030

130

1S21

Z12C

N17

07-

SUS3

01E3

08L

01

178

613

018

Cr8N

i + M

o1

4420

-34

5S16

-23

40-

E316

lt01

018

91

563

30

18Cr

8Ni +

Mo

144

3631

631

6S16

Z6CN

D17

1223

43SU

S316

E316

lt00

518

122

563

30

18Cr

8Ni +

Mo

144

0131

631

6S16

Z6CN

D17

1123

47SU

S316

E316

lt00

518

122

563

30

18Cr

8Ni

+ M

o1

4404

316L

316S

12Z2

CND1

712

2348

SUS3

16L

E316

Llt0

03

1812

25

633

018

Cr8N

i + M

o1

4435

316L

316S

12Z2

CND1

713

2353

SUS3

16L

E316

Llt0

03

1813

25

633

018

Cr8N

i + M

o +

Ti1

4571

316T

i32

0S17

Z6CN

D17

1223

50-

-lt0

08

1812

25

Ti 0

763

80

(63

30)

18Cr

8Ni +

Mo

+ N

144

2931

6LN

316S

62Z2

CN17

13

AZ23

75-

E316

Llt0

03

1812

25

N 0

1563

30

18Cr

5Ni7

Mn

143

7120

2-

--

--

lt01

518

5M

n 8

674

5 (6

130

)23

Cr12

Ni1

4828

309

-Z1

5CNS

201

2-

-E3

09L

lt02

023

1367

75

Resis

tent

e ao

cal

or25

Cr20

Ni1

4845

310S

310S

24Z1

2CN2

520

2361

SUS3

10S

E310

lt00

825

2067

15

Gra

u ur

eacuteia

FILA

RC25

Cr22

Ni +

Mo

+ N

144

66

310M

oLN

--

--

E310

Mo

lt00

3 25

22

2

N 0

12 BM

310M

o-L

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

52

ELET

RODO

S ES

AB R

ECO

MEN

DADO

SAI

SICA

TEG

ORI

AW

Nr

BSAF

NOR

SSJI

SAW

SC

CrNi

Mo

OK

(UNS

)Su

per-a

uste

niacutetic

o18

Cr16

Ni +

Mo

144

38S3

1703

--

--

E317

Llt0

03

1816

35

643

017

Cr14

Ni +

Mo

144

49-

--

--

-lt0

07

1714

45

646

320

Cr25

Ni +

Mo

+Cu

145

39N0

8904

-Z1

NCDU

252

0-

--

lt02

2025

45

696

3UR

B6

Cu 0

820

Cr18

Ni+M

o+Cu

+N-

S312

54-

--

--

lt00

220

186

292

45

N 0

227

Cr31

Ni+M

o+Cu

145

63N0

8028

--

--

ENiC

rMo-

3lt0

02

2731

35

Cu 1

292

45

Cr25

Ni25

+ M

o +

N-

--

--

--

lt00

225

255

N0

2 UR

SB8

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

53

Page 15: 02 Solda - Eletrodos Inoxidaveis

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Faixas de corrente recomendadas para eletrodos inoxidaacuteveis OK

A Tabela V exibe a faixa de corrente de trabalho recomendada para os diversos tipos de eletrodos inoxidaacuteveis OK

Eletrodo Diacircmetro

(mm) Corrente

(A)

alma ligada

16 20 25 32 40 50

35 ndash 50 45 ndash 65 60 ndash 90

80 ndash 125 100 ndash 175 150 ndash 240

sinteacutetico 32 40 50

100 ndash 185 150 ndash 220 180 ndash 320

Tabela V - Recomendaccedilotildees de paracircmetros de soldagem para os eletrodos inoxidaacuteveis OK

13

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Preparaccedilatildeo de biseacuteis

Os accedilos inoxidaacuteveis satildeo geralmente soldados com a mesma preparashyccedilatildeo de biseacuteis normalmente realizada para os accedilos de baixo carbono

O acircngulo normal do bisel eacute de 30 e o acircngulo do chanfro eacute de 60 A diferenccedila na preparaccedilatildeo estaacute em que chanfros em duplo V satildeo emshypregados jaacute a partir de peccedilas com espessura 12 mm para minimizar o volume de solda e o rechupe enquanto que em accedilos de baixo car-bono chanfros em duplo V natildeo satildeo normalmente empregados em espessuras menores que 15-20 mm

Veja as figuras seguintes com as recomendaccedilotildees de preparaccedilatildeo de chanfros para a soldagem de accedilos inoxidaacuteveis com eletrodos OK

AbEsp

Chanfros recomendados raiz Soldagem(mm)

(mm)

chanfro 1-3 0-2 unilateral

reto

chanfro ambos os2-3 0-2

reto lados

chanfro para reshy dois ou trecircs

1-3 6-10 vestimenshy passes to interno

um ou amshychanfro

3-12 1-3 bos os la-em V

dos

14

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

AbEsp

Chanfros recomendados raiz Soldagem(mm)

(mm)

um ou amshychanfro

12-20 2-25 bos os la-em U

dos

chanfro um ou am-

em U nashygt 12 0-25 bos os lashy

riz biselashydos

do

um ou amshychanfro

3-15 2-25 bos os la-em V

dos

chanfro um ou am-em V asshy 8-25 2-25 bos os lashysimeacutetrico dos

chanfro um ou am-em U asshy gt 12 2-25 bos os lashysimeacutetrico dos

15

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

AbEsp

Chanfros recomendados raiz Soldagem(mm)

(mm)

chanfro em U asshy um ou amshysimeacutetrico gt 12 1-2 bos os lashynariz bise- dos lado

um ou amshychanfro

4-12 1-2 bos os la-em meio V

dos

um ou amshychanfro

gt 12 2-25 bos os la-em J

dos

chanfro em X ou ambos os

12-30 2-3 duplo V lados simeacutetrico

chanfro em duplo ambos os

15-25 2-3 V assimeacuteshy lados trico

16

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

AbEsp

Chanfros recomendados raiz Soldagem(mm)

(mm)

chanfro ambos os

em duplo gt 30 2-3 lados

U

chanfro ambos os

em K asshy 13-30 2-25 lados

simeacutetrico

chanfro ambos os

em duplo gt 30 2-3 lados

J

Tabela VI - Exemplos de chanfros recomendados

17

ELETRODOS INOXIDAacuteVEIS

Soldagem de accedilos inoxidaacuteveis ndash regras gerais e recomendaccedilotildees

A soldagem de passes de raiz e de enchimento em juntas de topo com chanfro em accedilos inoxidaacuteveis eacute realizada da mesma forma que a soldagem de accedilos de baixo carbono poreacutem com algumas exceccedilotildees significativas o aporte teacutermico deve ser o mais baixo possiacutevel principalmente

ao soldar accedilos inoxidaacuteveis que natildeo apresentem teores de carbo-no extra-baixos

um baixo aporte teacutermico minimiza o risco de baixa resistecircncia agrave corrosatildeo na zona termicamente afetada e tambeacute