Aços estruturais não ligados
Aços S básicos, soldabilidade e classes de resistência
AI generated Aços estruturais não ligados são os materiais padrão na construção em aço. Não contêm elementos de liga intencionais, são excelentes para soldar e cobrem a maioria das aplicações estruturais com de 235 a 460 MPa. O que decide a soldabilidade é o carbono equivalente.
Aços estruturais não ligados são os cavalos de batalha da construção em aço. Você os encontra em todo galpão, guindaste e estrutura de aço: , , – o "S" vem de Structural Steel, e o número indica o garantido em megapascals. Um suporta pelo menos 355 MPa antes de se deformar permanentemente. "Não ligado" significa: além de (abaixo de 0,25%) e Manganêsês (até cerca de 1,6%), quase nada é adicionado de propósito. É essa simplicidade que torna os aços estruturais baratos, fáceis de encontrar e, principalmente, fáceis de soldar.
A regra dos 0,22%: Uma das regras mais importantes da soldagem é: aços com mais de cerca de 0,22% de são considerados difíceis ou até impossíveis de soldar. O motivo: o é o principal formador de dureza — quanto mais C no aço, mais duro e frágil fica o material que se forma no resfriamento rápido da solda. Acima de cerca de 0,22% C, a fica tão dura que trinca sob as tensões de contração da solda se você não tomar medidas. Difícil de soldar não significa impossível — significa que você precisa obrigatoriamente de , consumíveis de baixo hidrogênio e controle da energia de soldagem. Abaixo de 0,22% C, as medidas normais são suficientes.
Seu valor de referência é o (CEV). Ele converte todos os elementos que aumentam a temperabilidade em um único número. Regra prática: se o CEV estiver abaixo de cerca de 0,35, o aço geralmente pode ser soldado sem grandes preocupações. Se passar de 0,45, você precisa ter cuidado — há risco de formação de microestruturas duras e trincas na ().
Por quê? Vejamos a microestrutura. Durante a , o aquece o material ao lado da solda a mais de 900 °C e o resfria rapidamente. Na , isso pode formar — uma microestrutura vítrea e frágil — especialmente em chapas grossas. Junto com as da contração da solda e o de eletrodos úmidos ou , essa é a receita clássica para .
Você tem três alavancas para evitar isso. Primeiro, a correta: o retarda o resfriamento e permite que o hidrogênio escape antes de causar danos. Segundo, secos e de baixo hidrogênio. Terceiro, uma preparação da junta que mantenha a sob controle.
Para o , vale a regra "igual ou um pouco melhor". Para e , use um como G3Si1. Para , escolha um arame de maior resistência para que a solda atinja o do . Quase sempre se solda com e uma como argônio + 18% CO₂ — isso garante um estável e boa penetração.
Duas geometrias de solda predominam: a para juntas de canto e sobrepostas, e a para forças perpendiculares à solda. Importante: a solda de filete transmite força pela espessura da perna — a medida "a" no desenho é obrigatória.
Aços estruturais modernos são durante a fusão, ou seja, o oxigênio dissolvido é removido ("vazamento acalmado"). Aços de grão fino como ou S460M recebem adicionalmente como nióbio, ou titânio. Eles tornam o grão fino e tenaz — e é por isso que um S460M, apesar da resistência bem maior, muitas vezes ainda pode ser soldado sem problemas.