Como a qualidade da solda do aço Q275 pode ser avaliada com base na temperatura entre passes durante a soldagem?

A temperatura entre passes é um parâmetro crítico do processo na soldagem de múltiplos-passes e múltiplos-passes do aço Q275 (referindo-se à temperatura residual do passe de solda anterior antes do passe de solda subsequente). Seu valor afeta diretamente a microestrutura, o estado de tensão e a propensão a defeitos da solda e da zona-afetada pelo calor (HAZ). Ao monitorar o desvio da temperatura entre passes da faixa apropriada, uma avaliação preliminar pode ser feita em relação aos riscos de qualidade da solda. A lógica e a base específicas do julgamento são as seguintes:
1. Definição da faixa de temperatura entre passes apropriada para o aço Q275
O Q275 é um aço morto com baixo-carbono (teor de carbono de aproximadamente 0,18% a 0,28%) com resistência ligeiramente superior ao Q235 e tendência moderada de endurecimento. A temperatura entre passes deve ser ajustada com base na espessura da placa, método de soldagem e temperatura ambiente. O objetivo principal é evitar rachaduras causadas pelo resfriamento rápido e evitar o engrossamento dos grãos causado pelo superaquecimento. Para chapas finas (espessura menor ou igual a 10 mm): recomenda-se que a temperatura entre passes seja controlada entre 150-250 graus.
Para chapas grossas (espessura > 10mm) ou estruturas altamente rígidas: recomenda-se que a temperatura entre passes seja controlada entre 200-300 graus (é necessário pré-aquecimento para evitar resfriamento excessivo em uma única passagem).
Ao soldar em um ambiente-de baixa temperatura (<0°C): the interpass temperature should be increased to 250-350°C (to compensate for excessive heat dissipation from the environment).
II. Avaliação da qualidade quando a temperatura entre passes está muito baixa (abaixo do limite inferior da faixa razoável)
Temperaturas entre passes excessivamente baixas indicam que o passe de solda anterior esfriou muito rapidamente, resultando em "têmpera" insuficiente da zona-afetada pelo calor e do metal de solda. Isto pode facilmente levar aos seguintes problemas de qualidade, que podem ser identificados combinando registros de temperatura com características de defeito:
1. Aumento do risco de rachaduras pelo frio
Princípio: Em baixas temperaturas, a zona-afetada pelo calor do passe de solda anterior tende a formar uma estrutura endurecida (como a martensita). Além disso, o hidrogênio na solda (do revestimento do eletrodo ou do óleo do metal base) é difícil de difundir, resultando em trincas-induzidas por hidrogênio nos pontos de concentração de tensão. Base de julgamento:
Os registros de temperatura mostram que a temperatura entre passes está consistentemente abaixo de 150 graus (para chapas finas) ou 200 graus (para chapas grossas);
Finas fissuras transversais ou longitudinais podem aparecer na superfície da solda ou perto da solda (principalmente trincas a frio, que podem se desenvolver horas após a soldagem);
Testes não destrutivos (como UT e MT) podem revelar defeitos lineares próximos à zona{{0}afetada pelo calor.
2. Diminuição da tenacidade da solda e da zona afetada pelo calor-
Princípio: O resfriamento rápido resulta em refinamento insuficiente da microestrutura no metal de solda e na zona{0}afetada pelo calor, engrossando as lamelas de perlita e a resistência ao impacto (por exemplo, AKV) pode ficar abaixo do requisito do projeto (normalmente maior ou igual a 27J para soldas Q275).
Base de julgamento:
A temperatura entre passes está consistentemente abaixo da faixa aceitável e o revenido pós-soldagem não é realizado;
Os testes de propriedades mecânicas mostram uma diminuição significativa na energia de impacto (por exemplo,<20J), indicating brittle fracture. III. Quality Assessment When the Interpass Temperature is Excessively High (Exceeding the Upper Limit of the Reasonable Range)
Temperaturas de interpasse excessivamente altas podem fazer com que a área de solda permaneça em temperaturas elevadas por longos períodos, levando ao superaquecimento. Os defeitos de qualidade podem ser identificados pelas seguintes características:
1. Aumento do risco de rachaduras térmicas (rachaduras de cristalização)
Princípio: Em altas temperaturas, os grãos do metal de solda crescem excessivamente e impurezas de baixo ponto de-fusão-(como enxofre e fósforo) segregam nos limites dos grãos, formando uma "película líquida". Sob a ação da tensão de soldagem, as trincas se desenvolvem ao longo dos limites dos grãos (trincas térmicas ocorrem frequentemente no centro da solda ou próximo à linha de fusão).
Base de julgamento:
Os registros de temperatura indicam que a temperatura entre passes excede 300 graus (para chapas grossas) ou 350 graus (para ambientes-de baixa temperatura);
Podem aparecer fissuras longitudinais ao longo do comprimento da superfície de soldadura (as fissuras térmicas são frequentemente visíveis na superfície e aparecem imediatamente após a soldadura);
A inspeção macroscópica revela sinais de metal de solda "queimado demais" (como oxidação severa da superfície e cor azulada).. 2. Deterioração da resistência e da tenacidade da solda e da zona-afetada pelo calor
Princípio: O superaquecimento causa o engrossamento dos grãos de austenita no metal de solda e na zona{0}afetada pelo calor (o tamanho do grão pode cair do grau 8 para abaixo do grau 4). Após o resfriamento, formam-se perlita e ferrita grossas, resultando em uma diminuição de 5% a 10% na resistência (como resistência à tração) e uma redução significativa na tenacidade.
Base de julgamento:
Sustained excessive interpass temperature (e.g., >300 graus) e alta entrada de calor de solda (alta corrente, velocidade lenta);
Os testes de propriedades mecânicas mostram resistência à tração abaixo do padrão do material original (resistência à tração padrão Q275 410-540 MPa), e a energia de impacto pode cair abaixo de 20 J;
Metallographic analysis reveals coarse grains in the weld (>50 μm) e a presença de uma "zona-de granulação grossa" na zona-afetada pelo calor.
3. Aumento da distorção de soldagem
Princípio: Altas temperaturas aumentam a plasticidade do material. Temperaturas de interpasse excessivamente altas levam à expansão térmica excessiva na área de solda, resultando em contração irregular após o resfriamento, levando a maior deformação angular ou de flexão. Base de julgamento:
A temperatura entre passes excede a faixa aceitável e a rigidez estrutural é baixa (por exemplo, emenda de chapa fina);
O desvio dimensional-geométrico pós-soldagem excede o padrão (por exemplo, distorção angular > 3 graus /m), exigindo correção para atender ao padrão.
4. Julgamento de qualidade quando a temperatura entre passes está dentro da faixa aceitável
Se a temperatura entre passes for controlada de forma estável dentro da faixa recomendada (150-350 graus, ajustada com base na espessura da placa e nas condições ambientais), isso geralmente indica que durante a soldagem:
A taxa de resfriamento é moderada, o endurecimento da zona -afetada pelo calor (HAZ) é baixo (principalmente perlita + ferrita, sem martensita significativa) e o risco de trincas a frio é baixo;
Os grãos do metal de solda não crescem excessivamente, a segregação de impurezas não é significativa e o risco de trincas a quente é baixo;
A difusão de hidrogênio é suficiente (quando a temperatura entre passes é maior ou igual a 150 graus, o coeficiente de difusão de hidrogênio aumenta significativamente) e a probabilidade de rachaduras retardadas é baixa.
Neste ponto, a qualidade da solda pode ser preliminarmente considerada aceitável, mas a verificação final ainda requer inspeção visual combinada (sem porosidade ou falta de fusão) e testes não destrutivos.