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O Que É Trinca de Solidificação?

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trinca solidificacao

 

As Trincas de solidificação, conhecidas também como trincas a quente, são fissuras produzidas pela alta temperatura. Normalmente, ocorrem durante o processo de resfriamento, especialmente em metais de solda e na Zona Termicamente Afetada (ZTA).

 

Esse defeito de soldagem é bastante comum, mas pode ser facilmente contornado. Antes de entrarmos em prevenção, iremos explicar quais são as causas das trincas a quente.

 

Trincas de solidificação: Causas

 

Como já foi mencionado, as trincas a quente são formadas/produzidas pela alta temperatura na fase líquida. Além disso, essas fissuras podem ocorrer por dois motivos principais: composição química da poça de fusão e as tensões geradas durante a solidificação e o resfriamento da junta.

 

Composição química: neste processo, acontece a microssegregação dos elementos da liga que abaixam a temperatura do "solidus''.

 

Como consequência, o cordão de solda aparenta estar completamente solidificado, entretanto, ele continua existindo microscópicamente com a presença de filmes líquidos na região interdendrítica.

 

Resfriamento de junta: O abaixamento de temperatura dos metais ferrosos e não ferrosos possuem origens diferentes.

 

Nos metais ferrosos, ocorre a diminuição de temperatura por causa da presença de alguns elementos químicos, sendo eles: enxofre, fósforo, boro, silício, entre outros.

 

Já nos metais não ferrosos, as chances de ocorrer as trincas de solidificação é proporcional à extensão do intervalo de solidificação e à micro- segregação de elementos de liga.

 

Outros fatores que podem influenciar a trinca a quente são: alta velocidade de soldagem, diluição no passe da raiz, resistência mecânica do material de base, coeficiente de dilatação linear, espessura da chapa e a relação profundidade/largura do cordão de solda.

 

Tamanho do cordão de solda e as Trincas de solidificação

 

De forma resumida, quanto maior for o tamanho do cordão, maior a probabilidade de surgir as trincas a quente. Isso acontece por causa da dependência do valor de tensão residual transversal e a área do cordão de solda.

 

Ou seja, um cordão estreito e profundo pode ter trincas de solidificação, por esse motivo, é necessário ter um equilíbrio entre a largura e a penetração do cordão.

 

Por esse motivo, o soldador deve ficar atento à restrição de uma junta. Quanto maior a restrição, maior a possibilidade de ocorrer a trinca de solidificação.

 

Mecanismo de formação das Trincas de solidificação

 

Lembrando que as variações bruscas na temperatura provocam várias modificações de microestrutura e propriedades do material. Assim sendo, quando uma área é aquecida, ela tende a dilatar mais do que as regiões adjacentes.

 

A região do material que foi aquecida vai gerar transformações elásticas e plásticas, criando tensões internas (conhecido também como tensões residuais), deste modo, as trincas de solidificação são formadas.

 

Locais de trincas a quente

 

A trinca a quente pode apresentar na escala microscópica ou macroscópica e se formam ao longo da linha central da solda, contornos de grão, espaços interdendríticos ou intergranulares.

 

É importante mencionar que elas estão sempre relacionadas com a concentração de impurezas nessas regiões.

 

Além disso, as trincas a quente também se formam perto da temperatura final de solidificação e são provocadas pelas tensões provenientes da contração da solda.

 

exemplo trinca solidificacao

 

Exemplo de trinca a quente longitudinal que aparece na secção transversal de um metal de solda por arco submerso (SAW).

 

exemplo 2 trinca solidificacao

 

Exemplo de trinca de solidificação longitudinal que aparece na superfície de um metal de solda por eletrodo revestido (SMAW).

 

Como evitar as Trincas a quente?

 

As trincas a quente podem ser facilmente evitadas, para isso, o soldador deve utilizar um aporte de calor inferior (sem alta temperatura), essa medida vai aumentar a velocidade com que o material da solda irá resfriar (minimizando o tempo de intervalo).

 

Outro benefício dessa ação é o aumento da relação altura/profundidade do metal de solda (diminuindo as chances de apresentar trincas de solidificação), visto que os cordões estreitos e profundos são mais susceptíveis a este defeito.

 

A relação altura/profundidade também pode ser aumentada com o uso de materiais de adição com baixo teores de enxofre, fósforo e com maior índice de manganês.

 

Além disso, pode ser utilizado o maior raio do sulco, pois também aumenta essa relação de altura/profundidade.

 

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