Soldagem de 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.
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.
Nesta 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.
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