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