Teste de Qualidade de Solda: 10 Defeitos Comuns e Dicas de Detecção

Teste de Qualidade de Solda

Para garantir o desempenho satisfatório de uma estrutura soldada, a qualidade das soldas deve ser determinada por procedimentos de teste adequados. Portanto, elas são testadas à prova sob condições que são as mesmas ou mais severas que aquelas encontradas pelas estruturas soldadas no campo.

Esta página contém dicas de inspeção visual. As páginas seguintes contêm métodos de inspeção para GMAW e teste físico de solda.

Estes testes revelam seções fracas ou defeituosas que podem ser corrigidas antes que o material seja liberado para uso no campo. Os testes também determinam o design de soldagem adequado para equipamentos de ordenança e previnem lesões e inconvenientes ao pessoal.

END refere-se a ensaio não destrutivo. É uma abordagem de teste que envolve avaliar a solda sem causar dano. Economiza tempo e dinheiro, incluindo o uso de inspeção visual remota (RVI), raios-X, teste ultrassônico e teste de penetração líquida.

Na maioria das soldas, a qualidade é testada baseada na função para a qual se destina. Se você está consertando uma peça em uma máquina, se a máquina funciona corretamente, então a solda é frequentemente considerada correta. Existem algumas maneiras de saber se uma solda está correta:

• Distribuição: Material de solda é distribuído igualmente entre os dois materiais que foram unidos
• Resíduo: A solda é livre de materiais residuais como escória. A escória após resfriamento deve se soltar do projeto. Deve ser removida facilmente. Na soldagem MIG, qualquer resíduo do gás de proteção também deve ser removido com pouco problema. TIG, sendo o processo mais limpo, também deve ser livre de resíduos. No TIG, se você vê resíduo, geralmente significa que o material sendo soldado não foi limpo minuciosamente
• Porosidade: A superfície da solda não deve ter irregularidades ou buracos porosos (chamados porosidade). Buracos contribuem para fraqueza. Se você vê buracos, geralmente indica que o metal base estava sujo ou tinha um revestimento de óxido. Se você está usando MIG ou TIG, porosidade indica que mais gás de proteção é necessário ao soldar. Porosidade em soldas de alumínio é um indicador chave de não usar gás suficiente
• Aperto: Se a junta não está apertada, isso indica um problema de solda. Na soldagem oxiacetilênica, se usando soldagem autogênica, onde não há material de adição, a solda deve ser apertada. Mesmo para soldagem TIG autogênica. A folga não é tão crítica em outros tipos de soldas, já que qualquer folga é preenchida pelo material de adição. Dito isso, folgas, em geral, indicam um problema potencial de qualidade
• À Prova de Vazamento: Se você está reparando um item que contém líquido, um vazamento é uma maneira segura (e óbvia) de ver que há um problema. Mesmo para algo que conterá gás. Um método de teste é usar bolhas de sabão para verificar problemas (pode ser facilmente aplicado com um frasco de spray)
• Resistência: A maioria das soldas precisa demonstrar a resistência requerida. Uma maneira de garantir resistência adequada é começar com um metal de adição e classificação de eletrodo que é mais alta que seu requisito de resistência

Outras verificações usando métodos visuais incluem verificações antes (face da raiz, folga, ângulo de chanfro, ajuste da junta), durante (taxa de consumo do eletrodo, fluxo de metal, som do arco, e luz), e após soldagem (corte inferior, problema de fusão da raiz, microfuros, respingos excessivos, dimensões da solda).

Inspeção Visual (IV)

Inspeção visual é um processo de teste de qualidade de solda não destrutivo (END) onde uma solda é examinada a olho para determinar descontinuidades superficiais. É o método mais comum de teste de qualidade de solda.

Vantagens do teste de qualidade de solda não destrutivo:

• Barato (geralmente apenas despesa de mão de obra)
• Equipamento de baixo custo
• Nenhum requisito de energia
• Identificação rápida de defeitos e custos de reparo downstream devido a problemas que não foram pegos cedo

Desvantagens:

• Treinamento de inspetor necessário
• Boa visão requerida ou visão corrigida para 20/40
• Pode perder defeitos internos
• Relatório deve ser registrado pelo inspetor
• Aberto a erro humano

Passos de Inspeção Visual de Qualidade de Solda

Pratique e desenvolva procedimentos para aplicação consistente da abordagem

1. Inspecione materiais antes da soldagem
2. Teste de qualidade de solda durante a soldagem
3. Inspeção quando a solda está completa
4. Marque problemas e repare a solda

Inspeção Visual Durante a Soldagem

• Verifique eletrodos para tamanho, tipo e armazenamento (eletrodos de baixo hidrogênio são mantidos em forno estabilizador)
• Observe passe de raiz para suscetibilidade a trincas
• Inspecione cada passe de solda. Procure corte inferior e contorno requerido. Garanta que a solda é limpa adequadamente entre cada passe
• Verifique crateras que precisam ser preenchidas
• Verifique sequência e tamanho da solda. Calibradores são usados para verificar tamanho

Inspeção Após Soldagem

• Verifique solda contra códigos e padrões
• Verifique tamanho com calibradores e desenhos
• Verifique acabamento e contorno
• Verifique trincas contra padrões
• Procure sobreposição
• Verifique corte inferior
• Determine se respingos estão em níveis aceitáveis

10 Defeitos Comuns de Soldagem que Você Deve Conhecer

O que são Defeitos de Soldagem?

Defeitos de Soldagem podem ser definidos como as irregularidades formadas no metal de solda dado devido a processo de soldagem errado ou padrões de soldagem incorretos, etc. O defeito pode diferir da forma, tamanho e qualidade pretendida do cordão de solda.

Defeitos de soldagem podem ocorrer tanto fora quanto dentro do metal de solda. Alguns dos defeitos podem ser permitidos se os defeitos estão sob limites permissíveis, mas outros defeitos como trincas nunca são aceitos.

A engenharia sempre reconheceu a existência de imperfeições e trabalhando com tolerâncias. Tolerância é o termo que define o grau de aceitação antes da imperfeição. Assim, qualquer tolerância deve apenas ser definida para uma certa aplicação, processo e material usado.

Imperfeições são conhecidas como qualquer diferença regarding o projeto da estrutura. São inevitáveis na engenharia, mas nem todas devem ser tratadas como inaceitáveis.

O que são descontinuidades de solda?

Descontinuidade é uma interrupção na estrutura física típica de um material que muda fortemente suas propriedades. Assim, a simples variação de propriedades não caracteriza uma descontinuidade. No entanto, apenas descontinuidades que excedem o limite de tolerância devem ser consideradas como defeitos de soldagem.

Assim, uma solda com uma trinca particular pode ser considerada aprovada ou reprovada para diferentes aplicações.

Tipos de Defeitos de Soldagem

Agora que você sabe como revelar defeitos de soldagem, vamos aprender a identificar que tipo de defeito de solda estamos lidando. Cada um tem suas próprias características e precisa de uma abordagem diferente para reparo.

• Falta de Fusão ou Fusão Incompleta
• Corte Inferior
• Inclusões de Escória
• Respingos
• Trincas
• Porosidade
• Sobreposição
• Empenamento
• Queima Através

1. Falta de Penetração ou Penetração Incompleta

Penetração Incompleta ocorre quando a raiz do cordão de solda não atinge a raiz da junta para soldar a superfície oposta na peça. Para corrigir esta descontinuidade, você pode aumentar a corrente, diminuir a velocidade de soldagem, ou mudar a geometria da junta.

Causas:

• Havia muito espaço entre o metal que você está soldando junto
• Você está movendo o cordão muito rapidamente, o que não permite metal suficiente ser depositado na junta
• Você está usando uma configuração de amperagem muito baixa, o que resulta na corrente não sendo forte o suficiente para derreter o metal adequadamente
• Diâmetro do eletrodo grande
• Desalinhamento
• Junta imprópria

Remédios:

• Use geometria de junta adequada
• Use um eletrodo de tamanho adequado
• Reduza velocidade de deslocamento do arco
• Escolha corrente de soldagem adequada
• Verifique alinhamento adequado

2. Falta de Fusão ou Fusão Incompleta

Fusão Incompleta ocorre com falta de fusão localizada, seja na borda da junta ou na face do cordão depositado anteriormente. Para corrigir esta descontinuidade, você pode aumentar a corrente, diminuir a velocidade de soldagem, mudar a geometria da junta ou usar algum artifício para evitar sopro magnético.

Causas:

• Baixa entrada de calor
• Contaminação de superfície
• Ângulo do eletrodo está incorreto
• O diâmetro do eletrodo está incorreto para a espessura do material que você está soldando
• Velocidade de deslocamento é muito rápida
• A poça de solda é muito grande e ela corre à frente do arco

Remédios:

• Use uma corrente de soldagem suficientemente alta com a tensão de arco apropriada
• Antes de começar a soldar, limpe o metal
• Evite poça fundida de inundar o arco
• Use diâmetro e ângulo de eletrodo corretos
• Reduza taxas de deposição

3. Corte Inferior

Ocorre com depressão, como um entalhe, no pé do cordão. Para corrigir esta descontinuidade, você pode reduzir a corrente ou reduzir a velocidade de soldagem.

Esta imperfeição de soldagem é a formação de sulco no toe da solda, reduzindo a espessura transversal do metal base. O resultado é a solda e peça de trabalho enfraquecidas.

Causas:

• Corrente de solda muito alta
• Velocidade de solda muito rápida
• O uso de um ângulo incorreto, que direcionará mais calor para bordas livres
• O eletrodo é muito grande
• Uso incorreto de gás de proteção
• Metal de adição incorreto
• Técnica de solda pobre

Remédios:

• Use ângulo de eletrodo adequado
• Reduza o comprimento do arco
• Reduza a velocidade de deslocamento do eletrodo, mas também não deve ser muito lenta
• Escolha gás de proteção com a composição correta para o tipo de material que você vai soldar
• Uso de ângulo de eletrodo adequado, com mais calor direcionado para componentes mais grossos
• Uso de corrente adequada, reduzindo-a ao se aproximar de áreas mais finas e bordas livres
• Escolha uma técnica de soldagem correta que não envolva zigue-zague excessivo
• Use a técnica de multipasse

4. Inclusão de Escória

Ocorre com a retenção de materiais sólidos, metálicos ou não, dentro do metal de solda. Causas são limpeza inadequada da superfície de solda entre passes. Também pode ocorrer em soldas de passe único quando a escória fica presa na raiz e toes da solda.

Inclusão de escória é um dos defeitos de soldagem que são geralmente facilmente visíveis na solda. Escória é um material vítreo que ocorre como subproduto de soldagem a eletrodo revestido, soldagem a arco com fluxo tubular, e soldagem a arco submerso. Pode ocorrer quando o fluxo, que é o material de proteção sólido usado quando soldando, derrete na solda ou na superfície da zona de solda.

Causas:

• Limpeza imprópria
• A velocidade de solda é muito rápida
• Não limpar o passe de solda antes de iniciar um novo
• Ângulo de soldagem incorreto
• A poça de solda esfria muito rápido
• Corrente de soldagem é muito baixa

Remédios:

• Aumente densidade de corrente
• Reduza resfriamento rápido
• Ajuste o ângulo do eletrodo
• Remova qualquer escória do cordão anterior
• Ajuste a velocidade de soldagem

5. Respingos

Respingos ocorrem com a projeção de partículas fundidas do cordão de solda. Para corrigir esta descontinuidade, pode-se reduzir a corrente e controlar a instabilidade na transferência de metal.

Respingos ocorrem quando pequenas partículas da solda se fixam na superfície circundante. É uma ocorrência especialmente comum em soldagem a gás metal arco. Não importa o quanto você tente, não pode ser completamente eliminado. No entanto, existem algumas maneiras de mantê-lo ao mínimo.

Causas:

• A amperagem de funcionamento é muito alta
• Configuração de voltagem é muito baixa
• O ângulo de trabalho do eletrodo é muito íngreme
• A superfície está contaminada
• O arco é muito longo
• Polaridade incorreta
• Alimentação de arame errática

Remédios:

• Limpe superfícies antes da soldagem
• Reduza o comprimento do arco
• Ajuste a corrente de solda
• Aumente o ângulo do eletrodo
• Use polaridade adequada
• Certifique-se de que não tem problemas de alimentação

6. Trinca de Solda

Entre as descontinuidades de origem metalúrgica, pode-se mencionar trincas, que podem aparecer na zona afetada pela solda (Zona Fundida ou Zona Afetada pelo Calor) devido a vários fatores, como a contração do metal solidificando e o crescimento de grãos, e podem ser classificadas como trincas a frio, trincas de solidificação e trincas de reaquecimento.

O tipo mais sério de defeito de soldagem é uma trinca de solda e não é aceita quase por todos os padrões na indústria. Pode aparecer na superfície, no metal de solda, ou na área afetada pelo calor intenso.

Existem diferentes tipos de trincas, dependendo da temperatura em que ocorrem:

• Trincas a quente: Podem ocorrer durante o processo de soldagem ou durante o processo de cristalização da junta de solda. A temperatura neste ponto pode subir acima de 10.000 °C
• Trincas a frio: Estas trincas aparecem após a solda ter sido completada e a temperatura do metal ter baixado. Podem formar horas ou até dias após a soldagem. Acontece principalmente ao soldar aço. A causa deste defeito é geralmente deformidades na estrutura do aço
• Trincas de cratera: Ocorrem no final do processo de soldagem antes que o operador termine um passe na junta de solda. Geralmente formam perto do final da solda. Quando a poça de solda esfria e solidifica, ela precisa ter volume suficiente para superar o encolhimento do metal de solda. Caso contrário, formará uma trinca de cratera

Causas:

• Uso de hidrogênio ao soldar metais ferrosos
• Tensão residual causada pelo encolhimento de solidificação
• Contaminação do metal base
• Alta velocidade de soldagem mas corrente baixa
• Sem pré-aquecimento antes de começar a soldar
• Design de junta pobre
• Alto teor de enxofre e carbono no metal

Remédios:

• Pré-aqueça o metal conforme requerido
• Forneça resfriamento adequado da área de solda
• Use design de junta adequado
• Remova impurezas
• Use metal apropriado
• Certifique-se de soldar uma área seccional suficiente
• Use velocidade de soldagem e corrente de amperagem adequadas
• Para prevenir trincas de cratera, certifique-se de que a cratera é devidamente preenchida

7. Porosidade

Ocorre com a formação de bolhas de gás retidas dentro da zona de fusão. Pode ocorrer internamente e também surgindo na superfície. Para corrigir esta descontinuidade, é possível corrigir o fluxo do gás de proteção e usar gases de melhor qualidade (com maior pureza em sua composição).

Porosidade ocorre como resultado de contaminação do metal de solda. Os gases aprisionados criam uma solda cheia de bolhas que se torna fraca e pode com o tempo colapsar.

Causas:

• Desoxidante do eletrodo inadequado
• Usando um arco mais longo
• A presença de umidade
• Proteção de gás imprópria
• Tratamento de superfície incorreto
• Uso de fluxo de gás muito alto
• Superfície contaminada
• Presença de ferrugem, tinta, graxa ou óleo

Remédios:

• Limpe os materiais antes de começar a soldar
• Use eletrodos e materiais secos
• Use distância de arco correta
• Verifique o medidor de fluxo de gás e certifique-se de que está otimizado conforme requerido com configurações adequadas de pressão e fluxo
• Reduza velocidade de deslocamento do arco, o que permitirá que os gases escapem
• Use os eletrodos certos
• Use uma técnica de solda adequada

8. Sobreposição

Sobreposição ocorre quando a face da solda se estende muito sobre o toe da solda. Isso é causado principalmente por usar eletrodos muito grandes ou ter uma técnica de soldagem ruim.

Causas:

• Técnica de soldagem imprópria
• Ao usar eletrodos grandes este defeito pode ocorrer
• Alta corrente de soldagem

Remédios:

• Usando uma técnica adequada para soldagem
• Use eletrodo pequeno
• Correntes de soldagem menores

9. Empenamento

Empenamento é uma mudança indesejada na forma e posição das peças de metal. Acontece quando o uso de calor é errado e é causado pela contração/expansão das partes soldadas.

Causa:

• Ângulo de tocha incorreto
• Uso de eletrodo grande
• Técnica de soldagem imprópria

Remédios:

• Usando um ângulo de tocha adequado pode reduzir o estresse no metal
• Usando um eletrodo pequeno também pode diminuir a cratera
• Use uma técnica adequada

10. Queima Através

Se o metal de solda penetra as partes base, falamos de queima através. Esta é uma descontinuidade comum ao soldar peças finas. Acontece quando a abertura da raiz é muito grande ou voltagem demais é usada.

Como saber se é uma Descontinuidade de Solda ou um Defeito de Soldagem

Uma descontinuidade de solda é fácil de reconhecer porque parece uma interrupção do fluxo normal. Também é conhecida como imperfeição de solda, e pode ser encontrada no metal de solda ou no metal base. Uma descontinuidade acontece no metal de solda devido ao padrão de soldagem errado ou técnica de soldagem. Pode diferir da forma e espessura do cordão de solda e, finalmente, a qualidade.

Em geral, uma descontinuidade deve ser evitada e tratada, mas são marginalmente menos sérias que um defeito de soldagem. No entanto, se você encontrar uma descontinuidade de solda, você precisa corrigi-la.

Dito isso, um grupo de descontinuidades de solda pode se tornar um defeito de soldagem, se excederem os limites declarados no seu projeto. Isso vai de acordo com seu país, o material, e o tipo de ambiente em que você está.

Em última análise, a maneira mais eficaz de inspecionar um trabalho de soldagem, especialmente em espaços apertados, é usando uma câmera de soldagem. Aqui estão alguns exemplos de vídeo de como isso funciona.

Identificando Defeitos de Soldagem Antes que Seja Tarde Demais

É impossível superestimar a importância de pegar defeitos de soldagem a tempo. Mesmo o menor defeito pode ser catastrófico. Desde cuidar da técnica de soldagem, até a corrente de soldagem e supervisão, a soldagem é um ofício complexo que requer a máxima atenção.

Investir nas ferramentas certas tornará fácil e seguro fazer o trabalho. É crucial para empresas nas indústrias de petróleo, gás e mineração entender como identificar os defeitos de soldagem mais comuns, para que possam agir.