Noções sobre deformações na soldagem


A deformação é um dos mais sérios problemas existentes na fabricação de estruturas e equipamentos soldados.


Se a deformação não for devidamente prevista, controlada e corrigida, as dimensões e geometria previstas no projeto não serão obtidas.



CAUSAS DA DEFORMAÇÃO NA SOLDAGEM


A previsão precisa do grau de deformação é difícil, já que as propriedades físicas e mecânicas que determinam os parâmetros para os cálculos de deformação variam com a temperatura, que por sua vez depende da energia de soldagem aplicada.


Com o aumento da temperatura, o limite de escoamento, o módulo de elasticidade e a condutividade térmica dos aços decrescem e o coeficiente de dilatação térmica aumenta.


Estas variações afetam o escoamento e a uniformidade de distribuição do calor, sendo difícil o cálculo preciso da deformação.

 

Portanto é muito importante o entendimento prático das causas da deformação;



Dos efeitos da contração nos vários tipos de estruturas e equipamentos soldados;



Os métodos para controlar e usar de forma vantajosa as forças de contração.

 

Ensaio de Tração


A aplicação de uma força num corpo sólido promove uma deformação do material na direção do esforço, e o ensaio de tração consiste em submeter um material a um esforço que tende a esticá-lo ou alongá-lo.


O ensaio é realizado em corpos de prova de formas e dimensões padronizadas, para que os resultados obtidos possam ser comparados, ou se necessário, reproduzidos.


Esse corpo de prova é fixado numa máquina de ensaio que aplica esforços crescentes na sua direção axial, sendo medidas as deformações correspondentes por intermédio de um instrumento especial comumente denominado de extensômetro.


Os esforços ou cargas são medidos na própria máquina de ensaio, e o corpo de prova é levado até a sua ruptura.


Os esforços ou cargas são medidos na própria máquina de ensaio, e o corpo de prova é levado até a sua ruptura.



Tensão e Deformação na Tração


Tensão (σ)


É definida genericamente como a resistência interna de um corpo a uma força externa aplicada sobre ele, por unidade de área.



Deformação (ε)


É definida como a variação de uma dimensão qualquer desse corpo, por unidade da mesma dimensão, quando esse corpo é submetido a um esforço qualquer.


Quando um corpo de prova metálico é submetido a um ensaio de tração, podemos construir um gráfico tensão x deformação, pelas medidas diretas da carga e da deformação que crescem continuamente até quase o final do ensaio.


curva tensão, deformação verdadeira
Curva tensão x Deformação verdadeira

Módulo de Elasticidade (E) (módulo de Young)


Representa a linearidade das características de um determinado metal, durante o ensaio de tração em relação ao aumento gradativo da tensão e da deformação e é expresso pela seguinte fórmula:


σ

E = ------

ε


Elasticidade


Propriedade dos materiais que consiste em que após submetidos a uma determinada força ou carga, retornam à forma ou dimensões originais sem qualquer tipo de deformação permanente.



Ductilidade


Um material dúctil é aquele que pode ser alongado, flexionado ou torcido, sem se romper

Ele admite deformação plástica permanente, após a deformação elástica.



Plasticidade


Propriedade dos materiais que consiste em que após submetidos a uma determinada força ou carga, não mais retornam à forma ou dimensões originais devido à ocorrência de deformação permanente.



Escoamento


É um tipo de transição heterogênea e localizada, caracterizado por um aumento relativamente grande da deformação com variação pequena da tensão durante a sua maior parte.



FLUÊNCIA


É a deformação permanente de materiais quando estes são sujeitos a cargas ou tensões constantes e é dependente do tempo.


TENACIDADE (ensaio de resistência ao impacto Charpy)


É a energia mecânica, ou seja, o impacto necessário para levar um material à ruptura, é a medida de quantidade de energia que um material pode absorver antes de fraturar.

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