Porosidade em Soldagem: Causas, Sintomas e Técnicas de Prevenção

O que é Porosidade na Soldagem?

Porosidade de solda é defeito causado pela absorção de gases nitrogênio, oxigênio e hidrogênio aprisionados na poça de solda fundida e liberados durante solidificação, criando bolsas ou poros na superfície ou dentro do cordão. Pode ocorrer na superfície ou internamente.

Absorção de nitrogênio e oxigênio na poça geralmente devida a proteção gasosa deficiente. Porosidade pode ser aleatória: orientada aleatoriamente, distâncias irregulares. Também isolada: espaçada ~25 mm (1 pol.) de todos os lados.

Porosidade é presença de cavidades no metal de solda causadas pelo congelamento de gás liberado da poça ao solidificar. Pode assumir várias formas:

• Porosidade Distribuída – Poros distribuídos por toda a solda.
• Poros de Ruptura Superficial – Poros que rompem a superfície.
• Verme (Wormhole) – Poros alongados parecendo padrão espinha de peixe no radiograma.
• Tubos de Cratera (Crater Pipes) – Cavidade de retração no final do cordão causada por retração durante solidificação.

Causa e prevenção de defeitos na soldagem

1. Porosidade distribuída e poros superficiais

Porosidade distribuída normalmente encontrada como poros finos por todo cordão. Poros de ruptura superficial geralmente indicam grande quantidade de porosidade distribuída. Causada por absorção de N₂, O₂, H₂ na poça fundida, liberados na solidificação ficando aprisionados no metal de solda.

Absorção de N₂ e O₂ na poça geralmente origina-se de proteção gasosa ruim. Apenas 1% de ar no gás de proteção causa porosidade distribuída; > 1,5% resulta em poros de ruptura superficial grosseiros. Vazamentos na linha de gás, vazão excessiva, correntes de ar, turbulência excessiva na poça são causas frequentes.

Hidrogênio pode originar de: umidade em eletrodos/fluxos/superfície da peça mal secos. Graxa e óleo na superfície da peça ou arame de adição também fontes comuns.

Revestimentos superficiais como primers e tratamentos como galvanização podem gerar grande quantidade de fumos durante soldagem. Risco de aprisionar gás evoluído maior em juntas T que topo, especialmente em filete dos dois lados.

Menção especial a primers "soldáveis" (baixo zinco). Não deve ser necessário remover primers, mas se espessura exceder recomendação do fabricante, porosidade provavelmente resultará, especialmente com processos diferentes de MMA.

Como prevenir Porosidade distribuída e poros superficiais?

Fonte de gás deve ser identificada e removida:

Entrada de ar

• Vedar qualquer vazamento de ar
• Evitar turbulência na poça
• Usar metal de adição com nível adequado de desoxidantes
• Reduzir vazão de gás excessivamente alta
• Evitar correntes de ar

Hidrogênio

• Secar eletrodo e fluxo
• Limpar e desengraxar superfície da peça

Revestimentos superficiais

• Limpar bordas da junta imediatamente antes de soldar
• Verificar se primer soldável está abaixo da espessura máxima recomendada

2. Vermes (Wormholes)

Caracteristicamente, vermes são poros alongados produzindo aparência espinha de peixe no radiograma. Indicam grande quantidade de gás formado aprisionado no metal de solda solidificando.

Gás excessivo formado por contaminação superficial grosseira ou revestimentos de primer/tinta muito espessos. Aprisionamento mais provável em cavidades como folga sob membro vertical de junta T horizontal-vertical filetada dos dois lados.

Ao soldar juntas T em chapas primadas, essencial que espessura do revestimento na borda do membro vertical não exceda máximo recomendado pelo fabricante, tipicamente 20 µm, por excesso de pulverização.

Como prevenir Vermes?

Eliminar gás e cavidades previne vermes.

Geração de gás

• Limpar superfícies da peça no local e adjacente à solda
• Remover qualquer contaminação superficial: óleo, graxa, ferrugem, resíduos de END
• Remover revestimentos superficiais da área da junta para expor metal brilhante
• Verificar espessura do primer abaixo do máximo do fabricante

Geometria da junta

• Evitar geometria que crie cavidade

3. Tubo de cratera (Crater pipe)

Tubo de cratera forma durante solidificação final da poça e frequentemente associado a porosidade gasosa.

Imperfeição resulta de retração na solidificação da poça. Condições que exageram mudança volume líquido-sólido promovem formação. Extinguir arco resulta em solidificação rápida da poça.

Na soldagem TIG, técnicas autógenas, ou parar arame antes de extinguir arco, afetam formação de cratera e podem promover imperfeição de tubo.

Como prevenir Tubos de cratera?

Imperfeição de tubo de cratera prevenida controlando taxa de extinção do arco ou técnica do soldador manipulando arco e arame.

Remoção de parada

• Usar aba de escape (run-off tag) para extinguir arco fora da junta soldada
• Rebarbear cratera de parada do passe antes de continuar com próximo eletrodo ou depositar passe subsequente

Técnica do soldador

• Reduzir progressivamente corrente para reduzir tamanho da poça (funções slope-down ou crater fill)
• Adicionar metal de adição (TIG) para compensar retração da poça

Como corrigir porosidade em soldas?

Mesmo com todas formas de prevenção, sempre haverá pequena chance de aparecer. Felizmente, pode ser corrigida em certas circunstâncias.

Primeiro detecte porosidade usando penetrante ou inspeção por partículas magnéticas, radiografia ou ultrassom (para imperfeições subsuperficiais). Poros pequenos, especialmente em seções grossas, difíceis de detectar.

Porosidade em si não pode ser exatamente "corrigida". Em vez, corrige-se solda removendo localmente por escavação (gouging) ou retificação. Apenas se porosidade contida. Se generalizada, remova solda inteira, prepare junta novamente, solde conforme procedimento.

Quanta porosidade é aceitável em uma solda?

Não há resposta geral — depende do código de construção de soldagem. AWS determina: diâmetros de porosidade visível ≤ 9,4 mm (3/8 pol.) em qualquer polegada linear da solda, e ≤ 19 mm (3/4 pol.) em comprimento de 300 mm (12 pol.).

Em dúvida, verifique seu código de construção e refaça a solda.