No processo de fabricação de torres para energia eólica, a soldagem é uma etapa crucial. A qualidade da soldagem afeta diretamente a qualidade da torre produzida. Portanto, é fundamental compreender as causas de defeitos de solda e as diversas medidas preventivas.
1. Orifício de ar e inclusão de escória
Porosidade: A porosidade refere-se à cavidade formada quando o gás na poça de fusão não escapa antes da solidificação do metal e permanece na solda. Esse gás pode ser absorvido pela poça de fusão a partir do exterior ou pode ser gerado por reação no processo metalúrgico de soldagem.
(1) As principais causas de porosidade são: a presença de ferrugem, manchas de óleo, etc., na superfície do metal base ou do metal de adição. A quantidade de porosidade aumenta se o eletrodo e o fluxo não estiverem completamente secos, pois a ferrugem, as manchas de óleo e a umidade presentes no revestimento e no fluxo do eletrodo se decompõem em gás em altas temperaturas, aumentando o teor de gás no metal aquecido. Além disso, a baixa energia na linha de soldagem e a alta velocidade de resfriamento da poça de fusão dificultam a saída dos gases. A desoxidação insuficiente do metal de solda também contribui para o aumento da porosidade.
(2) Danos causados por bolhas de ar: as bolhas de ar reduzem a área da seção transversal efetiva da solda e a afrouxam, reduzindo assim a resistência e a plasticidade da junta e causando vazamentos. A porosidade também é um fator que causa concentração de tensões. A porosidade por hidrogênio também pode contribuir para o surgimento de trincas a frio.
Medidas de prevenção:
a. Remova manchas de óleo, ferrugem, água e outros resíduos do arame de solda, da ranhura de trabalho e das superfícies adjacentes.
b. Devem ser utilizados eletrodos e fluxos de soldagem alcalinos, que devem ser completamente secos.
c. Devem ser adotadas conexões reversas de corrente contínua e soldagem por arco curto.
D. Pré-aqueça antes da soldagem para diminuir a velocidade de resfriamento.
E. A soldagem deve ser realizada com especificações relativamente rigorosas.
Estalos
Medidas para prevenir rachaduras em cristais:
a. Reduzir o teor de elementos nocivos, como enxofre e fósforo, e soldar com materiais de baixo teor de carbono.
b. Certos elementos de liga são adicionados para reduzir a formação de cristais colunares e a segregação. Por exemplo, alumínio e ferro podem refinar os grãos.
c. A solda com penetração rasa deve ser utilizada para melhorar a dissipação de calor, de modo que o material com baixo ponto de fusão flutue na superfície da solda e não esteja presente no interior da mesma.
d. As especificações de soldagem devem ser selecionadas de forma razoável, e o pré-aquecimento e o pós-aquecimento devem ser adotados para reduzir a taxa de resfriamento.
e. Adote uma sequência de montagem adequada para reduzir a tensão de soldagem.
Medidas para prevenir rachaduras por reaquecimento:
a. Preste atenção ao efeito de reforço dos elementos metalúrgicos e à sua influência nas fissuras de reaquecimento.
b. Pré-aqueça adequadamente ou utilize o pós-aquecimento para controlar a taxa de resfriamento.
c. Reduzir o estresse residual para evitar a concentração de estresse.
d. Durante o revenimento, evite a zona de temperatura sensível ao reaquecimento, propensa a fissuras, ou reduza o tempo de permanência nessa zona de temperatura.
Medidas para prevenir rachaduras causadas pelo frio:
a. Deve-se utilizar eletrodo de solda alcalino de baixo hidrogênio, que deve ser rigorosamente seco, armazenado a 100-150 ℃ e utilizado somente após a retirada.
b. A temperatura de pré-aquecimento deve ser aumentada, medidas de pós-aquecimento devem ser tomadas e a temperatura entre passes não deve ser inferior à temperatura de pré-aquecimento. Uma especificação de soldagem adequada deve ser selecionada para evitar estruturas frágeis e duras na solda.
c. Selecione uma sequência de soldagem adequada para reduzir a deformação e a tensão de soldagem.
d. Realizar tratamento térmico de eliminação de hidrogênio em tempo hábil após a soldagem.
Data da publicação: 08/11/2022