O aço inoxidável é preferido devido à sua excelente durabilidade e resistência à corrosão. De automóveis à indústria aeroespacial e à construção, esse tipo de aço domina todos os setores. Entretanto, soldar aço inoxidável não é tão fácil quanto soldar a maioria dos outros metais. Isso levanta uma questão: Por que a soldagem de aço inoxidável é difícil?
Não há um único motivo que dificulte sua soldagem. Principalmente, as propriedades do aço inoxidável são menos favoráveis ao processo de soldagem. Como resultado, os soldadores, especialmente os iniciantes, muitas vezes acabam abrindo buracos ou fazendo soldas fracas nesses materiais. Neste artigo, discutirei os desafios da soldagem de aço inoxidável e oferecerei dicas práticas.
O que torna o aço inoxidável especial?
Há diferentes tipos de aço disponíveis. Cada um desses tipos difere em termos de composição. Entre eles, o aço inoxidável se destaca por seu maior teor de cromo (acima de 10,5%). Esse cromo torna esses tipos de aço muito especiais, aumentando sua resistência à corrosão. Outros tipos, como o aço carbono, não contêm cromo.
Portanto, esses tipos não são particularmente resistentes à corrosão. Quer saber como o cromo aumenta a resistência à corrosão do aço inoxidável? Isso se deve à camada de óxido de cromo. Quando o aço inoxidável entra em contato com a umidade, o cromo reage com o oxigênio. Essa reação forma uma camada de óxido, conhecida como óxido de cromo (Cr₂O₃).
Essa camada permanece na superfície do aço inoxidável, mas é invisível. Quando o aço inoxidável está sob estresse, essa camada impede que a umidade atinja a superfície do aço inoxidável. Dessa forma, ela protege esse material contra a corrosão. O que eu gosto nessa camada de óxido de cromo é que ela pode se curar sozinha. Se o aço inoxidável for arranhado, friccionado ou danificado de outra forma, ele ainda poderá recuperar essa camada.
Por que é difícil soldar aço inoxidável?
Antes de mais nada - o aço inoxidável é realmente difícil de soldar? Sim. De fato, muitos soldadores têm dificuldade para fazer soldas fortes nas superfícies desses tipos de aço. Entretanto, é fundamental entender por que o aço inoxidável é difícil de soldar. Isso o ajudará a evitar soldas ruins em aço inoxidável que não duram. Vamos nos aprofundar e discutir os principais motivos que tornam o aço inoxidável difícil de soldar.
1- O aço inoxidável retém o calor
O aço inoxidável tem baixa condutividade térmica. Devido a isso, a transferência de calor (movimentação) nesse material é muito lenta. Quando você solda esse material, o calor permanece em um ponto. No entanto, o calor se espalha mal pela superfície, resultando em um acúmulo em um único local. Esse ponto específico recebe mais calor, o que causa derretimento excessivo nesse ponto.
Esse ponto acabará sendo danificado e criará um furo. Em outros materiais, como o alumínio, quando você solda, o calor penetra no material da superfície e se espalha uniformemente. Dessa forma, há menos calor em um único ponto e, portanto, não se forma um furo. Para resolver esse problema, recomendo usar uma máquina de solda com amperagem muito baixa. Isso ajudará a reduzir o calor no ponto de solda, evitando a formação de furos.
2- Alta expansão térmica
O aço inoxidável tem maior expansão térmica, o que é outra desvantagem significativa. A expansão térmica significa que esse material se expande quando aquecido. Da mesma forma, ele se contrai ou encolhe, e a temperatura cai quando ele esfria. Quando você solda o aço inoxidável, ele se expande rapidamente devido à exposição ao calor.
Essa expansão é boa, mas quando você remove a máquina de solda, a temperatura diminui. Nesse momento, o aço inoxidável começa a se contrair. Essas expansões e contrações são ruins para a soldagem, pois haverá distorção e empenamento na solda. Não sabe por que o empenamento é ruim para a soldagem? As soldas em aço inoxidável podem se deformar e ficar fracas, com uma aparência horrível.
Os soldadores usam solda de aderência em peças de aço inoxidável antes da soldagem final. Isso minimiza o risco de empenamento quando as peças são expostas a altas e baixas temperaturas em momentos diferentes. Lembre-se de que a soldagem de aço inoxidável exige paciência do soldador. Uma abordagem rápida pode resultar em uma solda mais fraca e com aparência ruim. Essa expansão térmica pode ser uma dor de cabeça, especialmente quando você solda chapas finas de aço inoxidável.
3- A coloração térmica e a descoloração se formam facilmente
Você já viu camadas coloridas em um ponto de solda em um material de aço inoxidável? Essa camada colorida, chamada de coloração térmica, é causada pela reação do aço inoxidável com o oxigênio. Durante a soldagem, esse metal é exposto a temperaturas muito altas. Nessa temperatura, o aço inoxidável se torna ativo, reagindo com o oxigênio e formando camadas coloridas.
Essas cores podem ser azul, marrom amarelado ou dourado, tornando a solda menos atraente visualmente. Além disso, essas tonalidades térmicas também podem afetar a significativa resistência à corrosão da camada de óxido de cromo. Como resultado, esse material se torna propenso à corrosão, especialmente em condições de umidade. É possível evitar esse problema de coloração térmica ou descoloração usando o gás de proteção correto, ou seja, uma mistura de argônio e CO2.
4- Sensibilização e comprometimento da resistência à corrosão
A sensibilização pode ser outra dor de cabeça que você pode encontrar durante a soldagem de aço inoxidável. Quando soldamos aço inoxidável, as temperaturas aumentam no ponto de solda (chegando a 850°C). Devido a isso, os carbonetos de cromo são formados pela reação entre o cromo e o carbono. Como resultado, o teor de cromo no aço inoxidável é reduzido pela formação de carboneto de cromo.
Um baixo teor de cromo significa simplesmente que o aço inoxidável é mais propenso à corrosão. Como eu disse anteriormente, o cromo é o principal ingrediente que torna o aço inoxidável resistente à corrosão. Como resultado, o uso do aço inoxidável tornou-se menos eficaz, especialmente para peças marítimas. Esse problema é mais comum em aço inoxidável com maior proporção de carbono e vice-versa.
5- Maior zona afetada pelo calor (HAZ)
A zona afetada pelo calor no aço inoxidável é geralmente maior do que nos outros metais. O motivo está relacionado à baixa condutividade térmica que mencionei acima. Durante a soldagem, o calor não se espalha rapidamente e permanece em um único ponto. Esse local ou ponto específico é afetado pelo calor.
Se a propagação do calor fosse mais rápida, haveria menos acúmulo de calor em um único ponto, resultando em uma ZTA mais curta. Qual é a desvantagem de uma ZTA maior? A área afetada pelo calor é menos resistente à corrosão. Como resultado, a peça de metal será corroída rapidamente em condições salgadas ou úmidas. Isso reduziria a durabilidade e o desempenho do aço inoxidável.
6- Entrada de calor e parâmetros de soldagem precisos
A maioria dos iniciantes considera a soldagem de aço inoxidável muito desafiadora. Isso se deve ao fato de o aço inoxidável exigir insumos precisos para obter soldas fortes. Pequenos erros podem levar a soldas distorcidas ou deformadas. Cada parâmetro, como calor, amperagem, tensão e velocidade de deslocamento, deve ser cuidadosamente ajustado. Suponha que você solde aço inoxidável em uma temperatura mais alta.
Isso fará com que o material queime e forme furos na superfície devido à sua baixa condutividade térmica. Da mesma forma, a velocidade de deslocamento mais lenta da tocha também pode ser prejudicial à qualidade da solda. No entanto, soldadores experientes entendem esses parâmetros e os utilizam de forma adequada. Como resultado, eles podem soldar com precisão usando esse aço inoxidável.
7- Controle de piscina de solda e purga traseira
Durante a soldagem, o aço inoxidável derrete devido às temperaturas muito altas. Esse aço inoxidável derretido é fundido com o metal de adição para fazer uma solda. No entanto, quando o aço inoxidável está derretido, ele se move mais rapidamente. Esse material derretido, chamado de poça de solda, pode ser difícil de manter em um único ponto. Você deve alimentar o material de enchimento lentamente para manter a poça de solda sob controle.
Se o aço inoxidável derretido fluir rapidamente, você verá a solda se espalhar, deixando-a com uma aparência feia. Às vezes, a parte de trás de uma solda de aço inoxidável é oxidada. Como resultado, a oxidação pode levar a manchas de calor. Para isso, os soldadores usam técnicas de retrobturação. Nesse método, eles preenchem a parte de trás da solda com argônio para evitar problemas.
8- Maior custo de soldagem
Fazer uma solda em aço inoxidável exige o máximo de cuidado e precisão. Um pequeno erro pode resultar em uma solda ruim, com pouca ou nenhuma resistência. A configuração dos parâmetros corretos é fundamental. Um pouco mais alto ou mais baixo do que o normal, qualquer um desses parâmetros pode afetar a qualidade da solda. Além disso, você precisará de material de enchimento, gás de proteção, gás de purga e assim por diante.
Esses itens aumentam ainda mais o custo da soldagem de aço inoxidável. O soldador também deve ter alguma experiência em soldagem antes de criar uma solda em aço inoxidável. Soldadores experientes podem cobrar mais caro se você quiser que alguém solde material inoxidável. Todos esses fatores contribuem para a natureza menos favorável da soldagem de aço inoxidável. Isso tem mais a ver com custo do que com dificuldade técnica de soldagem.
Perguntas frequentes
Quais são os desafios da soldagem de aço inoxidável?
Os desafios comuns que você pode enfrentar durante a soldagem de aço inoxidável incluem:
- Deformação e distorção
- Acúmulo intenso de calor em um ponto
- Problemas de coloração térmica e descoloração
- Uma zona afetada pelo calor maior afeta a resistência à corrosão
O aço inoxidável pode ser soldado facilmente?
Sim, o aço inoxidável pode ser soldado. Entretanto, não é fácil soldar tantos outros materiais quanto o alumínio. Os soldadores devem ter experiência e habilidades para produzir uma solda forte e confiável.
O que é mais difícil de soldar, aço inoxidável ou alumínio?
Considero o aço inoxidável um desafio para a soldagem. Sua baixa condutividade térmica e maior expansão térmica causam sérios desafios. A soldagem de alumínio é relativamente mais fácil do que a soldagem de aço inoxidável.
Conclusão
É possível criar uma solda confiável em aço inoxidável? É possível soldar peças de aço inoxidável? A resposta é sim. É possível soldar aço inoxidável, mas é preciso ter cuidado. Esse material não está entre os mais fáceis de soldar. Em vez disso, os soldadores podem enfrentar sérios contratempos durante a soldagem.
Pequenos erros podem tornar a solda mais fraca e até mesmo causar a queima do aço inoxidável. Neste artigo, discuti os principais motivos pelos quais é difícil soldar nesses tipos de aço. Você deve entender cuidadosamente cada tipo e evitar esse problema específico. Se você tiver o conhecimento e a experiência adequados, poderá lidar com esse processo de soldagem de forma eficaz.