Tratamento Térmico
O que é Tratamento Térmico localizado?
Processo de aquecimento localizado direto por resistência elétrica e máquinas automatizadas que permitem total controle do processo térmico e rastreabilidade, sendo devidamente registrado através de Registrador Gráfico gerando, assim, um gráfico e Relatório de Tratamento Térmico (RTT).
Como acontece o processo?
Neste processo, o calor é transferido para a peça por controlada radiação e convecção, garantindo que cada região da zona termicamente afetada seja aquecida uniformemente, excluindo a possibilidade da ocorrência de superaquecimento localizado os quais podem causar danos e transformações estruturais indesejáveis ao material.
Benefícios do Tratamento Térmico:
Este tipo de tratamento térmico promove o alívio de tensão da junta soldada reduzindo, substancialmente, os elevados níveis de tensões que ocorrem durante soldagem devido às transformações metalúrgicas, contrações e restrição dimensional que sofrem o material de base devido à solidificação da solda.
As transformações de fases que ocorrem nas soldagem geram tensões devido à ampliação de volume que ocorre durante a transformação da austenita para ferrita, bainita perlita ou martensita.
Desta forma, uma junta soldada à região da ZTA (Zona Termicamente Afetada) – que passa por transformações microestruturais – apresentará tendência a expandir-se, porém ficará impedida pelo restante do material mais frio e não transformado.
Esses efeitos geram tensões residuais de compressão na região transformada.
Necessidade do Tratamento Térmico:
A presença de tensões residuais em componentes de engenharia pode alterar consideravelmente características do material como capacidade de resistir a carregamentos, resistência à fratura e vida em fadiga.
Estas tensões são geradas por escoamentos parciais localizados que ocorrem durante o ciclo térmico da soldagem, podendo ser trativas ou compressivas, dependendo da região considerada (zona fundida, afetada termicamente, material de base) e de alguns fatores tais como aporte térmico, pré-aquecimento, grau de restrição da junta, quantidade de passes de solda, velocidade de soldagem, etc.
Objetivo do Tratamento Térmico:
Reduzir as tensões internas causadas pela solda tendo o efeito vantajoso de atribuir elasticidade, ductibilidade e resistência ao metal.
Pré-Aquecimento
Como funciona o Pré-Aquecimento?
O sistema de pré-aquecimento funciona através de resistências elétricas e máquinas automatizadas que garantem a uniformidade do aquecimento, controle de temperatura na área aquecida e baixos níveis de tensões térmicas.
O pré-aquecimento remove a umidade (aumenta a difusão do hidrogênio e facilita sua remoção), a qual é prejudicial quando atua no processo de soldagem, podendo causar trincas na peça soldada devido a presença do Hidrogênio.
A eficiência do Pré- Aquecimento:
É uma forma bastante eficiente de evitar fissuração da solda ou do metal de base, pois consiste na aplicação de calor no metal de base antes de uma operação da solda, não alterando as propriedades do aço.
Desta forma, o Pré-Aquecimento se faz necessário devido aos principais efeitos indesejados produzidos pela soldagem que são regidos por três aspectos termo-mecânicos:
– Contração de áreas que foram desigualmente aquecidas e plastificadas durante a soldagem.
– Resfriamento superficial mais elevado em relação ao restante da espessura.
– Transformação de fase com distintas propriedades termomecânicas para cada fase do material.
Pós-Aquecimento
Qual a necessidade do Pós Aquecimento?
Com a utilização do pós-aquecimento, o resfriamento é retardado controladamente, evitando assim as fissuras das camadas inferiores da solda.
O resfriamento superficial mais elevado em relação ao restante da espessura faz com que apareçam tensões residuais.
Isso ocorre porque, além da diferença de temperatura nas orientações longitudinais e transversais, existirá também outro gradiente térmico na espessura da peça soldada.
Sendo assim, o resfriamento acontece de forma não homogênea ao longo da profundidade, gerando imperfeições e retrabalho, que segundo estudos podem representar 30% do tempo total de fabricação.
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