UNIVERSIDADE FEDERAL DE MINAS GERAIS
Departamento de Engenharia Metalúrgica e de Materiais
Terminologia Usual de Soldagem e
Símbolos de Soldagem
Prof. Paulo J. Modenesi
Belo Horizonte, julho de 2008
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Terminologia da Soldagem: Definições e Símbolos, Notas de aula de Produtividade
Termos específicos relacionados à soldagem, incluindo definições e símbolos utilizados em desenhos de engenharia. A soldagem é um processo industrial importante para a união de metais, com variedades de aplicações, desde simples até complexas e sofisticadas. O documento aborda conceitos como junta, solda, material de base, material adicionado, chanfro, raiz, posição de soldagem e modos de operação.
Tipologia: Notas de aula
2022
1 / 10
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UNIVERSIDADE FEDERAL DE MINAS GERAIS
Departamento de Engenharia Metalúrgica e de Materiais
Terminologia Usual de Soldagem e
Símbolos de Soldagem
Prof. Paulo J. Modenesi
Belo Horizonte, julho de 2008
Terminologia de Soldagem
A soldagem é o mais importante processo de união de metais usado industrialmente. Apresenta aplicações muito variadas que abrangem deste a construção de itens simples, de baixa sofisticação, muitas vezes usados em aplicações de pouca responsabilidade, até estruturas e componentes sofisticados que, caso falhem, podem colocar em risco a vida humana, causar danos ao ambiente e gerar enormes prejuízos. Em muitas destas aplicações, a soldagem pode complementar ou competir com outros processos de união (união mecânica, colagem e outros) e de fabricação (como a fundição, conformação mecânica e a usinagem), sendo importante, para o sucesso da aplicação, a correta escolha e aplicação do(s) processo(s) de soldagem a ser(em) usado(s). Uma apresentação simples dos processos mais usuais de soldagem será feita posteriormente neste curso.
Como um processo de união e fabricação de uso extenso em diferentes áreas e com uma fama (hoje possivelmente menos justificada) de atividade eminentemente prática, mais dependente da arte do que da ciência, a soldagem possui um conjunto de termos muito próprios. A presente seção tenta apresentar alguns destes termos e suas definições, além de ressaltar alguns aspectos importantes destes termos. Deve ficar claro, contudo, que existem variações destes nas diferentes regiões do Brasil e, possivelmente, entre empresas vizinhas.
- Soldagem ( Welding ) é o processo de união de materiais, a Solda ( weld ) é o resultado deste processo. É similar, por exemplo, a Fundição e Fundido (ou peça fundida ) e Laminação e Produto laminado (por exemplo, uma chapa). No Brasil, embora possa ser considerado como incorreto, é comum usar a palavra solda para expressar o processo, por exemplo: “A solda elétrica é um processo muito versátil...”
- Metal Base ( base metal ): Material da peça que passa pelo processo de soldagem. Quando possível procura-se escolher, para uma dada aplicação, o metal base mais “fácil de soldar” (de melhor soldabilidade ) que seja adequado para a aplicação. Em alguns casos, por exemplo, na recuperação de uma dada peça por soldagem, esta escolha é impossível. De qualquer forma, o modo como uma solda será produzida (isto é, o procedimento de soldagem usado) deve levar em consideração as características do metal base, particularmente os seus aspectos metalúrgicos.
- Metal de Adição ( filler metal ): Material adicionado, no estado líquido, durante a soldagem por fusão (ou a brasagem). O metal de adição deve ser selecionado de acordo com o metal base, as características e a aplicação da junta (ver definição abaixo) a ser soldada. Metais de adição são especificados por diversos organismos nacionais e internacionais, com destaque para a America Welding Society (AWS) e a International Organization for Standardization (ISO).
Metal de Adição
Solda
Penetração
Poça de Fusão
Metal Base
- Poça de Fusão ( weld pool ): Região em fusão, a cada instante, durante uma soldagem por fusão. Em alguns processos de soldagem que não usam a fusão, pode-se considerar a existência de uma região de processamento de características similares à poça de fusão.
- Penetração ( penetration ): Distância da superfície original do metal base ao ponto em que termina a fusão, medida perpendicularmente à mesma.
Tipos de juntas e exemplos de chanfros:
I (com fresta)
I (ambos os lados) V
Duplo V (ou X) 1/2 V
K U
V V e filete Filete
I
I V
Filete Filete duplo
1/2 V K
Filete Filete duplo
Juntas de
Topo
Juntas de
Canto
Juntas de
Aresta
Juntas
Sobrepostas
Juntas de
Ângulo
- Elementos de um Chanfro : Encosto ou nariz (s) ( nose , groove face ): Parte não chanfrada de um componente da junta. Abertura, folga ou fresta (f) ( root opeming ): Menor distância entre as peças a soldar. Ângulo de abertura da junta (α) ( groove angle ) e ângulo de chanfro (β) ( bevel angle ). Os elementos de um chanfro são escolhidos de forma a permitir um fácil acesso até o fundo da junta, mas, idealmente, com a menor necessidade possível de metal de adição.
f
s
α
β
- Raiz ( root ): Região mais profunda do cordão de solda. Em uma junta chanfrada, corresponde à região do cordão junto da fresta e do encosto. Tende a ser a região em que a soldagem é mais difícil e, desta forma, mais propensa à formação de descontinuidades em uma solda.
- Face ( face ): Superfície oposta à raiz da solda.
- Passe ( pass ): Depósito de material obtido pela progressão sucessiva de uma só poça de fusão. Uma solda pode ser feita em um único ou em vários passes (ver figura abaixo).
- Camada ( layer ): Conjunto de passes localizados em uma mesma altura no chanfro.
- Reforço ( reinforcement ): Altura máxima alcançada pelo excesso de material de adição, medida a partir da superfície do material de base.
- Margem ( toe ): Linha de encontro entre a face da solda e a superfície do metal de base.
1º passe 2º passe 3º passe
7º passe 8º passe 9º passe
Execução de uma solda de vários passes:
Margem Face
Reforço
Passe
Raiz
Cobre junta
Passes de acabamento
Passes de
enchimento
Passe de raiz
Camada
da operação, o uso de sensores, a possibilidade de programar o processo indicam claramente um processo de soldagem automático. Os sistemas automáticos de soldagem podem ser divididos em duas classes: (a) Sistemas dedicados, projetados para executar uma operação específica de soldagem, basicamente com nenhuma flexibilidade para mudanças nos processos e (b) sistemas com robôs, programáveis e apresentando uma flexibilidade relativamente grande para alterações no processo.
O uso de sistemas mecanizados e particularmente automáticos para soldagem tem aumentado continuamente devido a fatores com destaque para a necessidade de maiores produtividade, repetibilidade e controle da soldagem e a redução do número de soldadores em alguns países. Por outro lado, sistemas mecanizados e automáticos necessitam de um maior investimento inicial e tendem a exigir um maior controle, precisão e produtividade das operações auxiliares à soldagem como a preparação e a montagem das juntas.
- Regiões de uma junta soldada (soldagem por fusão): Pode-se considerar que uma junta soldada é formada por três regiões.
Metal base (já definido anteriormente).
Zona termicamente afetada (ZTA): Região do metal base aquecida durante a soldagem a temperaturas capazes de causarem mudanças na microestrutura e propriedades do material. Tende a ser a região mais crítica de uma junta soldada.
Zona Fundida (ZF): Região que, em algum momento durante a soldagem, esteve no estado líquido.
Cobre Junta
Zona Fundida (ZF)
Zona Termicamente
Afetada (ZTA)
Metal de
Base (MB)
- Símbolos de Soldagem :
Símbolos padronizados são usados para indicar a localização, detalhes do chanfro e outras informações de operações de soldagem em desenhos de engenharia. Existem sistemas de símbolos de soldagem desenvolvidos em normas de diferentes países. No Brasil, o sistema mais usada é o da American Welding Society, através de sua norma AWS A2.4, Symbols for Welding and Nondestructive Testing. Contudo, símbolos baseados em normas de outros países são, também, usados. Como estes símbolos são similares aos da AWS, mas apresentam diferenças em detalhes, isto pode levar à interpretação errada de desenhos. Um símbolo completo de soldagem consiste dos seguintes elementos:
- Linha de referência (sempre horizontal),
- Seta,
- Símbolo básico da solda,
- Dimensões e outros dados,
- Símbolos suplementares,
- Símbolos de acabamento,
- Cauda, e
- Especificação de procedimento, processo ou outra referência.
T
S(E) L-P
Lado oposto
Lado da seta
Soldagem no campo
Soldagem em todo o contorno
Seta
Comp. da solda Dist. centro a centro (soldas intermitentes)
Símbolo básico
Dimensão de solda/prep.
Cauda
Especificação, processo ou outro
Linha de referência
Dimensão de solda em chanfro
R
Fresta
A
F
Ângulo de chanfro
Símbolo de contorno Símbolo de acabamento
Símbolo de soldagem e alguns de seus componentes e símbolos suplementares.
O símbolo básico da solda indica o tipo de solda e chanfro que serão usados. A figura abaixo mostra os símbolos básicos mais comuns:
paralelas)
em I (Bordas em V ou X 1/2 V ou K U ou duplo U J ou duplo J V flangeado 1/2 V flangeado
Soldas em chanfro
Outros
filete
Solda de tampão
Solda de ponto
Solda de costura
Solda de reverso
Solda de revestimento
Soldas de aresta Solda de
Exemplo do uso de símbolos compostos:
Chanfro 1/2 V e filete (mesmo lado)
Exemplo de um símbolo para uma solda em chanfro de ½ V com dimensões:
Leitura complementar:
Marques, P. V. et al. Soldagem – Fundamentos e Tecnologia , Belo Horizonte: Editora UFMG, 2007.