1. Vantagens e desvantagens da conexão de soldagem?
Vantagens da conexão de soldagem:
Estrutura simples, sem enfraquecimento da seção do componente, processamento simples, vários métodos de soldagem, operação automática, economia de aço, alta eficiência, grande rigidez, boa integridade e bom desempenho de vedação.
Desvantagens da conexão de soldagem:
A área do aço afetada pelo calor sofre alterações em sua estrutura metalográfica, fazendo com que os materiais locais se tornem quebradiços.
A soldagem resulta em tensão residual e deformação, que diminuem a capacidade de suporte dos membros comprimidos.
Estruturas soldadas são altamente suscetíveis a trincas. Se ocorrerem fissuras locais, elas são propensas a propagação extensiva e a fragilidade ao frio em baixa temperatura é mais pronunciada.
2. Definição da soldabilidade do aço e fatores que influenciam?
A soldabilidade do aço refere-se à facilidade com que os materiais podem ser soldados, ao mesmo tempo que atendem ao desempenho estrutural exigido sob condições de projeto e de trabalho adequadas. A soldabilidade do aço é frequentemente influenciada pela sua composição química, método de laminação e espessura da placa.
Para avaliar o impacto da composição química na soldabilidade, ela é geralmente expressa como carbono equivalente (Ceq). A soldabilidade do aço é melhor quando o Ceq é menor, pois indica menor tendência de endurecimento do material. Por outro lado, quando o Ceq é maior, a soldabilidade do aço é pior devido à sua maior tendência ao endurecimento.
O valor de carbono equivalente de Ceq (porcentagem) pode ser calculado usando a seguinte fórmula:
3. Quais são as causas do estresse e da deformação da soldagem e como reduzi-las?
O processo de soldagem de uma estrutura de aço envolve aquecimento e resfriamento desiguais. Durante a soldagem, a temperatura da solda e da área circundante é muito alta, enquanto o metal à distância permanece sem aquecimento. Como resultado, a expansão e contração do metal principal são desiguais.
Após o resfriamento, a costura de solda sofrerá vários graus de contração e tensão interna (tanto longitudinal quanto transversal), levando a diferentes deformações na estrutura de soldagem.
Para reduzir o estresse e a deformação da soldagem, dois aspectos podem ser abordados: design e tecnologia de processamento.
Medidas de projeto:
A posição da solda deve ser razoavelmente organizada.
A seleção do tamanho da solda deve ser feita com base na razoabilidade.
O número de soldas deve ser mínimo e não deve ser excessivamente concentrado. Além disso, é essencial evitar a criação de um cruzamento tridimensional de soldas.
É importante evitar ao máximo a tensão de contração na direção da espessura do metal base.
Medidas de processo:
Organize a sequência de soldagem de maneira razoável;
Adote deformação reversa;
Pré-aquecimento antes da soldagem e revenido após a soldagem.
4. Métodos comuns de soldagem para estruturas de aço?
Os métodos de soldagem comumente usados para estruturas de aço incluem soldagem por arco manual, soldagem por arco submerso automática (ou semiautomática) e soldagem com proteção de gás.
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Soldagem a arco manual:
Após ser eletrificado, um arco elétrico é gerado para derreter o fio de soldagem no eletrodo e soltá-lo na pequena poça de fusão fundida pelo arco elétrico na soldagem.
A escória e o gás formados pelo revestimento do eletrodo cobrem a poça fundida para evitar que o ar entre em contato com o metal líquido fundido e a formação de compostos frágeis e propensos a trincas.
- a) Circuito:
- b) Processo de soldagem;
- 1 – Máquina de solda elétrica:
- 2 – Condutor;
- 3 – Soldagem;
- 4 – Arco:
- 5 – Pele revestida;
- 6 – Gás para proteção;
- 7 – Escória:
- 8 – Metal de solda;
- 9 – Metal base;
- 10 – Arame de solda;
- 11 – Piscina derretida
Soldagem de arco submerso:
Este método de soldagem utiliza um arco que queima sob uma camada de fluxo. Ao contrário dos métodos tradicionais, o fio de soldadura não é revestido com nenhum material adicional. Em vez disso, a extremidade de soldagem é coberta por fluxo granular, que flui automaticamente do cabeçote de vazamento de fluxo.
Como resultado, o arco fica completamente enterrado no fluxo, o que faz com que o calor se concentre e penetre profundamente. Isto o torna um método ideal para soldar chapas espessas com alta produtividade, mantendo boa qualidade de soldagem e deformação mínima da soldagem.
- Mesa giratória de fio de soldagem
- Motor de alimentação de arame
- Funil de fluxo
- Fonte de energia
- Fluxo derretido
- metal de solda
- Soldagem
- Fluxo
- Direção de movimento
Soldagem com proteção de gás:
Este é um método de soldagem por fusão a arco que emprega dióxido de carbono ou outros gases inertes como meio de proteção. O gás de proteção forma uma camada protetora local ao redor do arco, o que ajuda a prevenir a invasão de gases nocivos e garante a estabilidade do processo de soldagem.
Comparado à soldagem a arco manual, este método produz soldas com maior resistência, excelente plasticidade e resistência à corrosão. É adequado para soldagem em todas as posições, incluindo métodos para frente e para trás.
5. Códigos de soldagem comuns?
Posições comuns de soldagem, formas de junta, formas de ranhura, tipos de solda e códigos de forma de nó de estrutura de tubo são mostrados a seguir:
| Código | Posição de soldagem |
| F | soldagem descendente |
| H | Soldagem em posição horizontal |
| V | Soldagem vertical |
| Ó | Soldagem de posição aérea |
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Tipo de junta e código de formato da ranhura
| Tipo de junta | Forma de ranhura | ||||
| Código | Nome | Código | Nome | ||
| EU | Eu-sulco | ||||
| Junta de placa | B | Articulação de bunda | V | Ranhura em V | |
| T | Junta em T | X | Ranhura X | ||
| X | cruz de tubo | eu | Ranhura em V de lado único | ||
| C | junta de filete | K | Ranhura K | ||
| F | Junta sobreposta | U1 | Ranhura em U | ||
| Junta de tubo | T | Junta em T | J1 | Ranhura em U de lado único | |
| K | Junta K | Observação: 1. Quando a espessura da placa de aço é ≥ 50 mm, a ranhura em forma de U ou J pode ser usada |
|||
| S | Junta Y | ||||
6. Defeitos comuns de soldagem, causas e métodos de tratamento?
Os defeitos de solda são divididos em seis categorias: trincas, cavidades, inclusões sólidas, fusão incompleta, penetração incompleta e defeitos de forma.
Estalar:
Trincas a quente e trincas a frio são dois tipos comuns de defeitos de soldagem.
As trincas a quente são causadas principalmente pela baixa resistência à trinca do metal base, materiais de soldagem de baixa qualidade, seleção inadequada dos parâmetros do processo de soldagem e tensão interna excessiva da soldagem.
Por outro lado, as trincas a frio são frequentemente o resultado de um projeto irracional da estrutura de soldagem, disposição inadequada das costuras de soldagem e medidas inadequadas do processo de soldagem, como falta de pré-aquecimento antes da soldagem e resfriamento rápido após a soldagem.
Para tratar esses tipos de trincas, um método é fazer furos para evitar trincas em ambas as extremidades da trinca ou remover o metal de solda da trinca para soldagem de reparo.
Cavidade:
Os defeitos na soldagem são geralmente divididos em dois tipos: furos de ar e encolhimento de crateras.
Os furos de ar são causados principalmente por vários fatores, incluindo sérios danos ao revestimento do eletrodo, falha no cozimento do eletrodo e do fluxo, manchas de óleo ou ferrugem e óxido no metal base, corrente de soldagem insuficiente, comprimento de arco excessivamente longo e velocidade de soldagem rápida.
O tratamento para furos de ar consiste em remover o metal de solda defeituoso no local do furo de ar e, em seguida, realizar um procedimento de soldagem de reparo.
O encolhimento da cratera, por outro lado, é causado principalmente por corrente de soldagem excessiva, alta velocidade de soldagem, extinção rápida do arco e adição insuficiente de metal de adição para extinguir repetidamente o arco.
O tratamento para a retração da cratera consiste em realizar uma operação de soldagem de reparo no local da cratera.
Inclusão sólida:
Existem dois tipos de defeitos que podem ocorrer durante a soldagem: inclusão de escória e inclusão de tungstênio.
As principais causas da inclusão de escória são a má qualidade dos materiais de soldagem, soldagem com corrente muito baixa, soldagem em velocidade muito rápida, alta densidade de escória que bloqueia a capacidade de flutuação da escória e falha na limpeza da escória durante a soldagem multicamadas. .
Para remediar a inclusão de escória, o metal de solda ao redor da área afetada deve ser removido e então o processo de soldagem pode continuar.
A inclusão de tungstênio é normalmente causada quando o eletrodo de tungstênio entra em contato com o metal da poça fundida durante a soldagem a arco de argônio.
Para reparar este defeito, o metal defeituoso na inclusão do tungstênio deve ser escavado e o processo de soldagem pode então ser retomado.
Fusão e penetração incompletas:
Existem vários motivos principais para a soldagem incompleta, incluindo corrente de soldagem muito pequena, velocidade de soldagem muito rápida, folga do ângulo da ranhura muito pequena e tecnologia operacional inadequada.
O método de tratamento para não fusão é remover o metal de solda na posição de não fusão e, em seguida, reparar a solda.
Para tratar a penetração incompleta, o método consiste em reparar a penetração incompleta em um lado da estrutura com boa abertura diretamente na parte traseira da solda.
Para soldagens importantes que não podem ser reparadas diretamente por soldagem, o metal de solda incompleto deve ser removido e a soldagem refeita.
Defeito de forma:
Incluindo rebaixo, sobreposição, flacidez, encolhimento de raiz, desalinhamento, desvio de ângulo, superelevação de solda, irregularidade de superfície, etc.
7. Medidas comuns para evitar o rompimento lamelar das placas?
Para juntas em forma de T, em forma de cruz e de canto, quando a espessura da placa do flange não for inferior a 20 mm, a fim de evitar ou reduzir grandes tensões de contração de soldagem na direção da espessura da placa de metal base, a seguinte estrutura de junta projeto deve ser adotado:
- Ângulos e folgas menores nas ranhuras de soldagem (a) devem ser usados, desde que os requisitos de profundidade de penetração e estanqueidade da solda sejam atendidos.
- Para juntas de canto deve ser utilizada uma ranhura simétrica ou inclinada em relação à placa lateral (b).
- A soldagem de ranhura bilateral deve ser simétrica, em vez da soldagem assimétrica de ranhura unilateral (c).
- Para juntas em forma de T ou de canto, a extremidade da placa que suporta a tensão de tração da soldagem na direção da espessura da placa deve se estender para fora da zona de solda da junta (d).
- Seções de transição de aço fundido ou aço forjado devem ser usadas para juntas em forma de T e em cruz, e juntas de topo devem ser usadas para substituir juntas em forma de T e em cruz (e, f).
Altere a direção da tensão da junta da placa espessa para reduzir a tensão na direção da espessura;
Para nós sujeitos a carga estática, sob a condição de atender aos requisitos de cálculo de resistência da junta, a solda de canal totalmente penetrada deverá ser substituída pela solda de topo e de ângulo parcialmente penetrada.
8. Método de inspeção de qualidade de solda?
Após a conclusão da soldagem e inspeção da solda, a primeira etapa da inspeção será a inspeção da aparência. A inspeção visual ou lupa deve ser usada para observar quaisquer defeitos, como cortes inferiores, queimaduras, penetração incompleta, rachaduras, bordas escalonadas, permanência e para verificar se as dimensões gerais da solda atendem aos requisitos.
Defeitos dentro da solda são geralmente detectados por ondas ultrassônicas. Este método é baseado no princípio de que as ondas ultrassônicas podem se espalhar dentro do metal e refletir e refratar ao encontrar a interface de dois meios, o que auxilia na inspeção das falhas no interior da solda. A forma de onda pode ser usada para determinar a presença e localização da falha.
Como existe uma superfície reflexiva entre a sonda e a peça de teste, durante a inspeção ultrassônica, o agente de acoplamento deve ser revestido na superfície da soldagem. No entanto, o método ultrassônico não pode determinar o tipo e o tamanho dos defeitos.
A inspeção radiográfica às vezes é usada em testes não destrutivos para detectar defeitos em soldas. Existem dois tipos de inspeção radiográfica: inspeção por raios X e inspeção por raios γ. O princípio é que quando o raio passa pela solda inspecionada, quaisquer defeitos resultarão em menor atenuação do raio que passa por aquela área.
Como resultado, o filme negativo na parte de trás da solda é altamente sensível à luz e manchas ou listras pretas aparecerão no local do defeito após a lavagem do filme.
A inspeção por raios X tem curto tempo de exposição, alta velocidade e forte capacidade de penetração, mas o equipamento é complexo, caro e adequado para testar soldagens com espessura inferior a 30 mm. Em contraste, o equipamento de inspeção por raios gama é portátil, fácil de operar e possui forte capacidade de penetração.
9. Qual é a base para julgar os resultados da inspeção por amostragem?
Critérios de aceitação de lote para soldas:
- Quando a taxa não qualificada do número de soldas na inspeção por amostragem for inferior a 2%, o lote é aceito.
- Quando a taxa não qualificada do número de soldas na inspeção por amostragem for superior a 5%, o lote é inaceitável.
- Quando a taxa não qualificada do número de soldas na inspeção por amostragem estiver entre 2% e 5%, a inspeção por amostragem deve ser repetida e uma linha de extensão da solda em ambos os lados da peça original não qualificada deve ser adicionada, exceto para o situação no quinto parágrafo deste artigo.
- Quando a taxa não qualificada de todas as soldas na inspeção de amostragem não for superior a 3%, o lote é qualificado.
- Quando a taxa não qualificada é superior a 3%, o lote é não qualificado.
Critérios de inspeção adicionais:
- Se a aceitação do lote não for qualificada, todas as soldas restantes do lote deverão ser inspecionadas.
- Se um defeito de rachadura for encontrado na inspeção, repita a verificação pontual.
- Se nenhum defeito de trinca for encontrado na solda de verificação por pontos duplos, o lote será aceito.
- Se múltiplas rachaduras forem encontradas durante a inspeção ou rachaduras forem encontradas após verificação dupla, o lote será inaceitável e todas as soldas restantes no lote deverão ser inspecionadas.
10. Quais condições exigem qualificação em procedimento de soldagem?
Além das isenções listadas no código nacional de soldagem de estruturas de aço, qualquer combinação de aço, materiais de soldagem, métodos de soldagem, formas de junta, posições de soldagem, sistemas de tratamento térmico pós-soldagem, parâmetros de processo de soldagem, medidas de pré-aquecimento e pós-aquecimento e outras parâmetros utilizados pela unidade de construção pela primeira vez, estarão sujeitos à avaliação do processo de soldagem antes da fabricação e instalação de membros da estrutura de aço.
