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O que é Junta Soldável – Definição

Uma junta soldada é um ponto ou borda onde duas ou mais peças de metal ou plástico são unidas. Eles são formados pela soldagem de duas ou mais peças de trabalho (metal ou plástico) de acordo com uma geometria particular. 

Soldagem

Uma  junta de soldagem é um ponto ou borda onde duas ou mais peças de metal ou plástico são unidas. Eles são formados pela soldagem de duas ou mais peças de trabalho (metal ou plástico) de acordo com uma geometria particular.

A soldagem é um dos processos de junção mais comuns, duas ou mais peças de metal são unidas para formar uma única peça usando calor alto para fundir as peças e permitir que esfriem causando fusão. Embora este conceito seja fácil de descrever, não é simples de efetuar. Rugosidade da superfície, impurezas, imperfeições de encaixe e as diversas propriedades dos materiais que estão sendo unidos complicam o processo de união. Ambos os metais semelhantes e diferentes (soldagem heterogênea) podem ser soldados. A ligação de união é metalúrgica (envolvendo alguma difusão) e não apenas mecânica, como na rebitagem e no aparafusamento. Embora a soldagem seja considerada um processo relativamente novo como praticado hoje, suas origens podem ser rastreadas até os tempos antigos. Até o final do século XIX, o único processo de soldagem erasoldagem de forja, que os ferreiros usaram por milênios para unir ferro e aço por aquecimento e martelamento. Hoje, existe uma variedade de métodos de soldagem, incluindo soldagem a arco e gás, bem como brasagem e soldagem. Embora partes desta descrição não se apliquem à brasagem, soldagem e colagem adesiva.

Física da Soldagem

O objetivo dos processos de união é fazer com que diversos pedaços de material se tornem um todo unificado. No caso de duas peças de metal, quando os átomos na borda de uma peça se aproximam o suficiente dos átomos na borda de outra peça para que a atração interatômica se desenvolva, as duas peças se tornam uma.

Existem duas categorias principais de soldagem:

  • Soldagem por fusão. Na soldagem por fusão, duas arestas ou superfícies a serem unidas são aquecidas até o ponto de fusão e, quando necessário, é adicionado metal de adição fundido para preencher a lacuna da junta. Devido às transições de fase de alta temperatura inerentes a esses processos, uma zona afetada pelo calor (HAZ) é criada no material. Soldas de fusão são criados pela coalescência de metais base fundidos misturados com metais de adição fundidos. O calor para fusão é desenvolvido na junta de solda pretendida ou aplicado à junta pretendida a partir de uma fonte externa. Um exemplo de meio de desenvolvimento de calor na junta soldada é a passagem de corrente através da resistência elétrica de contato entre as superfícies de contato dos materiais a serem soldados. A maioria dos processos de soldagem por fusão aplica calor de uma fonte externa à junta de solda para produzir a união de solda. O calor é transportado da fonte de calor para a junta por condução, convecção e radiação. As fontes de calor desenvolvido externamente incluem feixes de elétrons, feixes de laser, reações químicas exotérmicas (usadas na soldagem a gás oxicombustível e soldagem termita) e arcos elétricos. Arcos elétricos, a fonte de calor mais utilizada, são a base para os vários processos de soldagem a arco. A soldagem por fusão é usada na fabricação de muitos itens do dia a dia, incluindo aviões, carros e estruturas.
  • Soldagem em estado sólido. Para a soldagem em fase sólida, duas superfícies metálicas limpas e sólidas são colocadas em contato suficientemente próximo para que uma ligação metálica seja formada. A soldagem em fase sólida pode ser realizada em temperaturas tão baixas quanto a temperatura ambiente. O processo de ligação é baseado na deformação ou na difusão e deformação limitada, de modo que o movimento atômico (difusão) cria novas ligações entre átomos de duas superfícies. A soldagem por forja é uma técnica de soldagem em estado sólido conhecida há séculos. Muitos metais podem ser forjados soldados, sendo os mais comuns os aços de alto e baixo teor de carbono. Uma das mais populares, a soldagem ultrassônica, é usada para conectar chapas finas ou fios de metal ou termoplástico, vibrando-os em alta frequência e sob alta pressão. Outro processo comum, soldagem por explosão, envolve a união de materiais empurrando-os juntos sob pressão extremamente alta. A energia do impacto plastifica os materiais, formando uma solda, mesmo que apenas uma quantidade limitada de calor seja gerada.

zona afetada pelo calorNesta seção, vamos nos concentrar na soldagem por fusão, que é mais comum do que a soldagem em estado sólido. A soldagem por fusão é usada na fabricação de muitos itens do dia a dia, incluindo aviões, carros e estruturas. Usando uma fonte de calor com potência suficiente é possível fundir através de uma seção completa de chapa muito grossa. A poça de fusão produzida é difícil de controlar e a zona afetada pelo calor (HAZ) de tais soldas tem um grão relativamente grosseiro, afetando adversamente as propriedades mecânicas do aço. A zona afetada pelo calor (HAZ) é um anel ao redor da solda em que a temperatura do processo de soldagem, combinada com as tensões de aquecimento e resfriamento desiguais, alteram as propriedades de tratamento térmico da liga. Os efeitos da soldagem no material ao redor da solda podem ser prejudiciais – dependendo dos materiais usados ​​e da entrada de calor do processo de soldagem usado, o HAZ pode ter tamanhos e resistência variados. Na poça de fusão, o calor é transportado por convecção e condução.

A compreensão da transferência de calor é importante na produção de soldas, pois as propriedades de uma soldagem são controladas por sua geometria e pela composição e estrutura dos materiais que estão sendo soldados.

Referências:
Ciência dos Materiais:

Departamento de Energia dos EUA, Ciência de Materiais. DOE Fundamentals Handbook, Volume 1 e 2. Janeiro de 1993.
Departamento de Energia dos EUA, Ciência de Materiais. DOE Fundamentals Handbook, Volume 2 e 2. Janeiro de 1993.
William D. Callister, David G. Rethwisch. Ciência e Engenharia de Materiais: Uma Introdução 9ª Edição, Wiley; 9 edição (4 de dezembro de 2013), ISBN-13: 978-1118324578.
Eberhart, Mark (2003). Por que as coisas quebram: entendendo o mundo pela maneira como ele se desfaz. Harmonia. ISBN 978-1-4000-4760-4.
Gaskell, David R. (1995). Introdução à Termodinâmica dos Materiais (4ª ed.). Editora Taylor e Francis. ISBN 978-1-56032-992-3.
González-Viñas, W. & Mancini, HL (2004). Uma Introdução à Ciência dos Materiais. Princeton University Press. ISBN 978-0-691-07097-1.
Ashby, Michael; Hugh Shercliff; David Cebon (2007). Materiais: engenharia, ciência, processamento e design (1ª ed.). Butterworth-Heinemann. ISBN 978-0-7506-8391-3.
JR Lamarsh, AJ Baratta, Introdução à Engenharia Nuclear, 3ª ed., Prentice-Hall, 2001, ISBN: 0-201-82498-1.

Veja acima:
Soldagem

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