Melhores metais para soldagem

A soldagem é um processo que combina diferentes estados da matéria, eletricidade, calor e oxidação para unir peças de metais. Uma maneira de reduzir o risco de falhas na solda é selecionar um metal que seja facilmente soldável.

Alguns dos melhores metais para soldagem são:

▶️Aço com baixo carbono

O aço carbono com baixo teor de carbono é um dos metais com excelente soldabilidade. Além disso, historicamente foi muito usado em diversas aplicações pela sua abundância.

É possível obter resultados admissíveis com relativa facilidade por ser de fácil condutividade em comparação a outros tipos de aços. Isso ocorre porque possui quantidades muito baixas de carbono, evitando a formação de microestruturas quebradiças e eliminando os riscos de falhas de solda.

▶️Alumínio

Embora a soldagem seja um pouco mais complicada que a do aço de baixo carbono, o alumínio pode ser soldado sem grandes dificuldades, desde que você tenha o conhecimento e utilize as técnicas mais adequados.

▶️Aço inoxidável

O aço inoxidável é um metal que também pode ser soldado quando a técnica adequada é utilizada. Muitos aços inoxidáveis, conhecidos por sua resistência à oxidação (ferrugem), podem ser soldados apesar de sua composição química complexa.

▶️Outros metais

A soldagem tende a ficar mais complexa  com outros tipos de metais devido a composição química. A soldagem de titânio, por exemplo, normalmente requer equipamento específico para impedir que aconteça a oxidação. Aços de alto carbono geralmente requerem pré-aquecimento e até tratamento térmico pós-solda para evitar rachaduras.

Soldagem de aço carbono

O aço carbono engloba uma grande categoria de aços muitas composições químicas diferentes. Embora seja composto principalmente de ferro, existem vários outros elementos que podem ser adicionados ao aço carbono e podem ter um grande efeito em sua soldabilidade.

Para obter bons resultados ao soldar aço carbono, é preciso observar:

▶️o teor de carbono;

▶️a equivalência de carbono;

▶️a taxa de resfriamento;

▶️a composição química;

Teor de carbono

O teor de carbono é um dos itens mais importantes a considerar quando se pensa em soldar aço carbono:

• baixo carbono: contêm aproximadamente 0,30% de carbono;
• carbono médio: entre 0,30% – 0,60% de carbono;
• alto carbono: entre 0,61% – 2,1% de carbono;

Cada tipo de aço carbono requer considerações diferentes ao soldar. O aço de baixo carbono é tipicamente o aço mais facilmente soldado em temperatura ambiente.

▶️Exemplos de aço de baixo carbono adequados para soldagem são: C1008, C1018, A36, A1011 e A500.

▶️O aço carbono médio: C1045, normalmente requer tratamento de pré-aquecimento e pós-aquecimento para evitar rachaduras na solda.

▶️O aço de alto carbono é ainda mais suscetível a trincas por solda do que os demais grupos de aço de carbono. A soldagem de aço de alto carbono provavelmente exigirá processos de pré-aquecimento e pós-aquecimento muito completos para evitar trincas e rachaduras indesejadas.

Equivalência de carbono

A fórmula de equivalência de carbono também pode ser usada para ajudar a determinar a soldabilidade dos aços de carbono. A fórmula de equivalência de carbono leva em consideração outros elementos do aço que podem afetar a soldabilidade além do carbono.

Fórmula: Geralmente, quanto MAIOR o equivalente em carbono do aço carbono, MENOS soldável ele é.

Taxa de resfriamento

A taxa de resfriamento do aço também é importante ao selecionar o aço carbono certo para a soldagem. Altas taxas de resfriamento podem apresentar mais trincas na solda. Geralmente, um aço carbono com maiores quantidades de carbono e outros elementos na fórmula de equivalência de carbono exigirá taxas de resfriamento mais lentas para impedir a ocorrência dessas falhas.

Além disso, a espessura do aço carbono sendo soldado pode interferir diretamente no resultado. Quanto mais espesso o material, mais volume o calor pode dissipar. Assim, o aço carbono mais espesso terá menor probabilidade de distorcer, o que pode deixar tensões residuais que podem levar a trincas na solda.

Soldagem de aço inoxidável

O aço inoxidável é um dos materiais mais populares quando se pensa em resistência a corrosão. As altas quantidades de cromo e outros elementos de liga, que apresenta propriedades físico-químicas superiores aos aços comuns, sendo a alta resistência à oxidação sua principal característica.

Nem todos os aços inoxidáveis são facilmente soldados, de modo geral eles são divididos em três categorias:

• aços inoxidáveis austeníticos

São aços que podem ser soldados juntos usando muitos processos de soldagem diferentes. Alguns exemplos de aços inoxidáveis preferidos para soldagem: 304 , 308, 316 , 321 e 347.

• aços inoxidáveis ferríticos

Aços inoxidáveis ferríticos são os aços inoxidáveis mais facilmente soldáveis. Embora ainda possuam cromo e outros elementos de liga, a quantidade reduzida desses elementos em comparação torna-os mais soldáveis.

Aços da liga 407 e 430, são excelentes opções para aços inoxidáveis ferríticos em aplicações de soldagem.

• aços inoxidáveis martensíticos

Os aços inoxidáveis martensíticos são mais difíceis de soldar que os ferríticos ou austeníticos, devido ao maior teor de carbono na sua composição. O aumento do teor de carbono em conjunto com os outros elementos de liga encontrados nos aços inoxidáveis aumenta a chance de formação de uma microestrutura frágil, que poderá ocasionar em rachaduras na solda. Para evitar esse problema, o tratamento térmico pré-aquecimento e pós-solda devem ser usados afim de reduzir a fragilidade da junta de solda e da zona afetada pelo calor.

Classes martensíticas como 403, 410 e 420 são exemplos que podem ser soldadas quando o tratamento térmico adequado é realizado e os metais de adição corretos são selecionados.

Soldagem de Alumínio 

Porosidade no cordão de solda

Porosidade no metal de solda de ligas de alumínio é um dos defeitos de maior ocorrência na soldagem deste material. Essa porosidade tem como origem o aprisionamento de gases como o hidrogênio durante o processo de solidificação. O hidrogênio é altamente solúvel no alumínio fundido a soldagem das ligas de alumínio é a probabilidade da ocorrência de porosidade é alta.

Este gás pode ser introduzido não intencionalmente durante a soldagem, através da contaminação da área a ser soldada por umidade, por exemplo.

Veja boas práticas que podem minimizar a ocorrência de porosidades:

▶️remover graxas e óleos da área a ser soldada;

▶️a superfície do arame deve estar livre de resíduos;

▶️verificar possíveis vazamentos no circuito de água do equipamento de soldagem;

▶️manter ajustado o volume correto de gás de proteção para soldagem;

▶️armazenar os consumíveis de soldagem em locais secos  com umidade e temperatura controladas;

▶️usar o máximo diâmetro de arame possível;

▶️evitar soldagem em ambientes com elevada umidade;

Tipos de corrente

Para soldagem tipo TIG de aços carbono, normalmente se utiliza corrente contínua com polaridade negativa. Porém, para soldagem de ligas de alumínio recomenda-se a utilização de corrente alternada. Isso se deve ao fato da superfície da liga de alumínio formar uma camada de passivação, formada de óxido de alumínio, que é um composto de alta estabilidade, baixa condutividade elétrica e alta temperatura de fusão.

Qualidade do arame

A qualidade superficial dos arames corresponde a um dos fatores mais importantes na soldagem das ligas de alumínio. É ideal um bom arame para soldagem de alumínio, uma boa consistência em diâmetro e superfície limpa e adequada em rugosidade.

Gás de proteção

Normalmente são empregados para a soldagem de alumínio os gases argônio e  hélio. Esses dois gases são puros ou em misturas de diversos percentuais deles.

▶️Argônio puro é o gás de proteção mais popular, utilizado tanto para soldagem MIG quanto TIG, de ligas de alumínio;

▶️Misturas de argônio e hélio também são muito populares;

▶️Hélio puro é geralmente utilizada para aplicações especiais em TIG;