Na semana passada falamos sobre trincas a frio ou fissuração por hidrogênio, assim nessa semana iremos explicar como são formadas as trincas a quente.
A fissuração a quente, ou trinca a quente, pode ocorrer na escala microscópica ou macroscópica e se formam geralmente nos contornos de grão, espaços interdendríticos ou intergranulares durante a solidificação do material na soldagem. Como as trincas a frio, podem localizar-se também na zona termicamente afetada (ZTA) e na zona fundida (ZT).
Um fato muito importante é que elas são sempre relacionadas com a concentração de impurezas nessas regiões. Também formam-se perto da temperatura final de solidificação e são provocadas pelas tensões provenientes da contração da solda.
Outros fatores que influenciam a trinca a quente são alta velocidade de soldagem, diluição no passe da raiz, espessura da chapa (chapas grossas são mais propensas, porém chapas finas deformam mais facilmente e podem gerar tensões), composição química (enxofre e fósforo são muito prejudiciais), relação profundidade/largura do cordão de solda, resistência mecânica do material de base (risco aumenta com o aumento da resistência mecânica), coeficiente de dilatação linear
No caso dessas trincas, existe uma terminologia adequada, baseando-se na região na qual a trinca se forma, como pode ser visto na figura abaixo.
Terminologia. Fonte: Infosolda
Onde:
a) Trinca longitudinal do metal de base
b) Trinca na raiz de solda
c) Trinca na margem do cordão de solda na ZTA
d) Trinca longitudinal na ZF
e) Trinca de cratera
f) Trinca intergranular
g) Trinca intergranular na ZTA dos passes precedentes
Trinca intergranular na ZTA dos passes precedentes. Fonte: Infosolda
Exemplos de casos reais dessas trincas podem ser vistos nas imagens abaixo:
Trinca a quente longitudinal que aparece na secção transversal de um metal de solda por SAW. Fonte: Kobelco Welding
Trinca a quente longitudinal que aparece na superfície de um metal de solda por SMAW. Fonte: Kobelco Welding
E qual o mecanismo de formação dessas trincas?
Como é esperado, variações bruscas na temperatura provocam várias variações de microestrutura e propriedades do material. Assim, quando uma região é aquecida, ela vai tender a dilatar mais do que as regiões adjacentes. Na parte do material que foi aquecida vão ser geradas transformações elásticas e plásticas, as quais criam tensões internas, também chamadas de tensões residuais. Assim, posteriormente, devido a essas tensões são geradas as trincas.
O que pode ser feito para evitar a formação de trincas a quente?
A formação da trinca pode ser impedida quando há o uso de um aporte de calor inferior, pois ele aumenta a velocidade com que o material de solda irá resfriar, assim minimiza o tempo permanecido no intervalo de temperatura frágil. Também aumentará a relação altura-profundidade do metal de solda, o que diminui a chance de obter trinca a quente, já que cordões largos e pouco profundos, e profundos e estreitos são mais susceptíveis a trinca a quente.
Além disso pode ser utilizado o maior raio do sulco, pois também aumenta essa relação de altura-profundidade, e também o uso de materiais de adição com baixo teores de enxofre e fósforo e com maior índice de manganês.
Referências: