A solidificação da poça de fusão
Como a poça de fusão líquida se transforma em uma solda sólida, com direção definida
AI generated A poça de fusão é metal líquido que solidifica em frações de segundo. Durante isso, cristais crescem das bordas da solda em direção ao centro, ocorrem , e é exatamente aí que surgem trincas de solidificação e trincas a quente. Quem entende a solidificação sabe por que o centro da solda é o ponto fraco — e como evitá-lo.
Ao , o funde o metal de base e o em uma poça de fusão líquida. O que acontece depois decide a qualidade da solda: a poça de fusão solidifica em frações de segundo, e não de qualquer jeito, mas seguindo regras metalúrgicas bem definidas.
A solidificação sempre começa no ponto mais frio — que é a borda da solda, ou seja, o contato com o ainda sólido. Aqui, na linha de fusão, formam-se os primeiros núcleos. Como o calor flui para fora, os cristais crescem de ambas as bordas perpendicularmente à linha de fusão em direção ao centro da solda. Formam-se cristais longos, em forma de coluna — os . No centro da solda, as duas frentes de crescimento se encontram.
Exatamente esse ponto é o calcanhar de Aquiles. Ao se encontrarem, os cristais em crescimento empurram as últimas impurezas e componentes de baixo ponto de fusão — eles se acumulam no centro como . Essa segregação central é a zona clássica para e , porque elementos nocivos como enxofre e fósforo ficam concentrados ali, e a solda fica sob tensão de tração durante a contração.
Um segundo problema é o — a faixa de temperatura entre o início e o fim da solidificação. Metais puros e eutéticos solidificam a uma temperatura fixa; ligas, ao longo de uma faixa. Quanto mais largo esse intervalo, maior a tendência a formar um estado pastoso intermediário, onde podem surgir trincas. Por isso, alguns aços (com alto teor de enxofre/fósforo) são especialmente propensos a trincas.
Você tem duas alavancas contra . Primeiro, a composição: um metal de adição com um pouco de (em aços inoxidáveis) ou metais de adição limpos, com baixo teor de enxofre, mantém a inofensiva. Segundo, a geometria: uma poça de fusão muito funda e estreita (alta relação de penetração) força os cristais a crescerem diretamente um contra o outro, empurrando todas as impurezas para o centro. Uma poça mais larga ou o balanço da tocha distribuem a frente de solidificação e aliviam o centro.
O na adjacente também depende da solidificação: a poça de fusão libera tanto calor que o ao lado tem seus grãos aumentados. Grãos grosseiros são mais moles e mais propensos a trincas — mais um motivo para manter o aporte de calor sob controle.