Métodos de Ensaios de Soldas

TESTES DE DUREZA

Também pode fornecer informações sobre alterações metalúrgicas causadas pela soldagem. Nos aços ligados, uma alta dureza pode indicar a presença de martensita na zona afetada pelo calor da solda, enquanto uma baixa dureza pode indicar uma condição superaquecida. A soldagem pode causar dureza significativamente menor na zona afetada pelo calor do metal trabalhado a frio devido à recuperação e recristalização. Em metal endurecido pela idade, a soldagem pode resultar em uma menor dureza da zona afetada pelo calor por causa do excesso de peso. Testes de Brinell, Knoop, Vickers e Rockwell. Os primeiros três testes utilizam a área de indentação sob carga como medida de dureza. O teste de Rockwell usa a profundidade do recuo sob carga como medida de dureza. Para áreas microscópicas, os testes de microdureza Vickers e Knoop fazem pequenas reentrâncias que são adequadas para medições de dureza das várias regiões da zona afetada pelo calor e para travessias bem espaçadas. Os percursos de dureza de uma seção transversal de solda são freqüentemente executados usando o Vickers método porque o entalhe muito pequeno fornece informações sobre as mudanças microestruturais locais no metal de solda e na zona afetada pelo calor.

TESTE DE DUREZA DE BRINELL

O teste de dureza Brinell consiste em imprimir uma bola de aço endurecida na superfície de teste usando uma carga especificada por um tempo definido. Em seguida, o diâmetro da impressão é medido com precisão e convertido em um número de dureza de uma tabela.

TESTE DE DUREZA DE ROCKWELL

O teste de dureza Rockwell mede a profundidade da penetração residual feita por uma pequena esfera de aço endurecida ou cone de diamante. O número de dureza Rockwell é lido diretamente no mostrador. Bolas de aço endurecidas de 1/8 pol. Ou 1/16 pol. (3,2 mm ou 1,6 mm) de diâmetro são usadas para metais macios, enquanto um penetrador de diamante em forma de cone é usado para metais duros.

TESTES DE MICROHARDNESS

Área muito pequena que é da ordem de alguns grãos de largura. Uma máquina calibrada é usada para forçar um penetrador de diamante com uma geometria especificada na amostra usando cargas de teste de 1 grama-força (gf) a 100 gf. A impressão resultante é então medida e convertida em um número de dureza. O penetrador Knoop é uma pirâmide de diamantes baseada em losangos. Os ângulos de 172 ° 30'e 130 ° produzem um recuo significativamente mais longo do que largo. O penetrador de microdureza Vickers é uma pirâmide de diamante de base quadrada com ângulos de face iguais de 136 °

TESTES DE DOBRA

Esses testes são realizados dobrando uma tira da solda para um raio especificado. A superfície externa da amostra de curvatura é submetida a um plástico extensivo que produz tensão, o que pode causar fraturas ou fissuras em material menos dúctil ou abrir defeitos de solda existentes, como porosidade e falta de fusão. As amostras de teste podem ser dobradas em uma máquina de teste de tensão (curva livre) ou enroladas em torno de um mandril de um diâmetro especificado (curva guiada). A Figura 6.20 (A) é um dispositivo elétrico de ejeção de fundo que pode ser usado com uma máquina de teste de tensão ou tomada. A Figura 6.20 (B) é um acessório envolvente que normalmente é uma unidade auto-alimentada. O teste de curvatura guiada é mais comumente usado no procedimento de soldagem e na qualificação de desempenho do soldador. Amostras de curvatura guiadas podem ser longitudinais ou transversais ao eixo da solda. Os testes de flexão transversal podem ser testes de face, raiz ou lado, dependendo da área que está em tensão durante o teste, como mostrado na Figura 6.21. As dobras laterais são normalmente usadas quando as placas de teste de dobra são mais grossas que 3/8 pol. (10 mm) a 3/4 pol. (19 mm). Os testes de flexão transversal são particularmente sensíveis às forças relativas do metal de solda, zona afetada pelo calor e metal base.

TESTE DE TENACIDADE DE FRATURA

Caracterizar a temperatura de transição dúctil a frágil. Os testes de resistência podem ser agrupados em três categorias com base em seu uso: resistência à propagação de trinca, avaliação de temperatura de transição de nilductilidade (NDT) e controle de qualidade. A mecânica de fratura linear elástica (LEFM), a mecânica elástica de fratura elástica (EPFM) e a maioria das outras análises clássicas de fratura mecânica são baseadas na resistência à propagação de fissuras. A medida de tenacidade utilizada nestas análises é a tenacidade à fratura plano-tensão (KIc), que é aplicável aos materiais mais frágeis que exibem pouca plasticidade antes da propagação instável da fissura. A mecânica da fratura elástica-plástica é empregada quando uma produção significativa ocorre antes da fratura. As análises de EPFM exigem medidas de dureza, tais como J e deslocamento da abertura da ponta da fissura (CTOD ou δ). Se a espessura da amostra de teste estiver abaixo desse mínimo, a ponta da trinca não tem estado sob restrição suficiente para produzir condições de deformação plana. Assim, o teste não é válido para determinar KIc (ou seja, Kc> KIc), e um novo teste usando um espécime mais espesso seria necessário. Alguns métodos EPFM, como a curva de desbaste de abertura da ponta da fissura, exigem apenas que o corpo de prova seja pelo menos tão espesso quanto a seção mais espessa a ser usada na estrutura. Normalmente, esses testes são usados ​​para determinar a temperatura de transição dúctil a frágil (DBTT), abaixo da qual o aço ferrítico se comporta de uma maneira frágil. Esses métodos definem o DBTT como um única temperatura, denominada temperatura de transição de dúctilidade (NDT). Testes como o teste de temperatura de ductilidade com queda de peso e o teste de rasgo dinâmico usam uma alta taxa de deformação e carga dinâmica em espécimes nitidamente entalhados, rachados ou fragilizados a várias temperaturas para determinar a temperatura NDT abaixo da qual a rachadura se propaga, mas acima da qual a rachadura é interrompida. Testes similares, como o Charpy V-notch, são realizados em vários temperaturas utilizando amostras entalhadas para fornecer curvas de transição de temperatura para estabelecer a temperatura de teste de produção. Finalmente, testes individuais, como Charpy V-notch, são usado como medida de controle de qualidade para produção.

MÉTODOS DE TESTE

Métodos comuns de avaliação da tenacidade à fratura e ao impacto de juntas soldadas incluem os testes Charpy V-notch (CVN), tenacidade à fratura de tensão plana (KIc), ruptura dinâmica (DT) e temperatura de ductilidade (DWNDT). CHARPY V-NOTCH IMPACT TEST comportamento de fratura de aços na faixa de temperatura de transição. O teste não fornece fratura tenacidade diretamente, mas é freqüentemente usado para especificar critérios mínimos de aceitação para a fabricação de metais de base e de enchimento e qualificar procedimentos de soldagem. A amostra é resfriada (ou aquecida) até a temperatura de teste especificada. O ângulo de subida do pêndulo após a quebra da amostra é calibrado para medir a energia absorvida pela fratura. Devido à dispersão típica nos resultados, um teste requer três amostras, e os valores médios e mínimos são relatados. É comum realizar o teste em várias temperaturas para definir a temperatura de transição dúctil a frágil. Alguns códigos de fabricação exigem a determinação da absorção de energia do entalhe em V Charpy do metal de solda e da zona afetada pelo calor da placa de teste usada na qualificação do procedimento de solda.