Chapas de entrada e saída na soldagem por arco submerso de vigas H: extremidades, remoção e entrega para inspeção

Os cordões longitudinais de uma viga H soldada são longos, mas o início e o fim são frequentemente os pontos que exigem atenção especial. Quando o cabeçote de soldagem começa a se mover, a alimentação de arame, a corrente, a velocidade de avanço e a cobertura de fluxo devem estabilizar; ao extinguir o arco, o banho ainda precisa se solidificar. Se estas transições ficarem diretamente nas extremidades da peça acabada, a forma e a integridade do cordão podem diferir da zona central estável. As chapas de entrada e saída, instaladas segundo um procedimento aprovado, permitem colocar o início e a extinção do arco fora dos limites da peça final.

Estas chapas não são simples retalhos unidos ao acaso, nem substituem uma montagem, um procedimento de soldagem e uma inspeção adequados. Para os cordões longitudinais de filete entre alma e mesas, as juntas de topo entre tiras de chapa e as juntas especiais com penetração total, devem ser definidos separadamente a necessidade das chapas, a ligação, a remoção e a reinspeção. Este artigo organiza a passagem entre postos em torno dessas quatro questões, sem fornecer dimensões ou parâmetros universais desligados dos desenhos e da especificação do procedimento de soldagem.

1. Assinalar primeiro o início, o fim e os limites da peça acabada

A chapa de entrada permite abrir o arco antes do começo do cordão definitivo. A chapa de saída, também usada para a terminação, permite continuar a soldagem para além do fim do cordão antes de parar. Para escolher a disposição, verifique no desenho o comprimento efetivo do cordão, a face final, o tipo de junta e o sentido de soldagem. Não defina o curso apenas pelo comprimento da viga.

Nos cordões longitudinais de filete de uma viga H, a extensão deve dar continuidade ao percurso formado pela alma e pela mesa, permitindo a passagem do cabeçote, do arame e da alimentação de fluxo na orientação confirmada. Nas juntas de topo entre tiras de chapa, verifique também a continuidade da preparação de bordas, folga, suporte de raiz ou método de formação da face posterior em relação à junta definitiva. As condições de carga, restrição e formação diferem entre estas juntas: um ensaio de topo em uma chapa plana não pode ser copiado diretamente para todas as extremidades das vigas.

O desenho do posto deve indicar, no mínimo, a identificação da viga e dos quatro cordões longitudinais, o sentido de soldagem, a face acabada, as posições de início/saída, as linhas de remoção e as zonas temporariamente conservadas para inspeção. Nas vigas de seção variável ou extremidades com recortes, chapas de topo ou furos de ligação, confirme que as extensões não interferem com o corte e a montagem posteriores. Se o desenho contiver apenas símbolos de soldagem, o responsável pelo processo deve completar os requisitos do posto antes da produção.

2. Verificar o material, a continuidade da junta e a ligação antes da instalação

O aço, a espessura, a forma, o comprimento saliente e o método de ligação devem seguir a WPS aprovada, o desenho do posto ou os requisitos técnicos do projeto. Não utilize retalhos sem identificação de material, com ferrugem evidente ou óleo, apenas porque serão removidos depois. Participam na fusão, na transferência de calor e na restrição da junta; uma ligação instável pode afetar a extremidade do cordão definitivo.

Verifique a montagem ao longo de todo o percurso: centragem do ponto de chegada do arame; desníveis bruscos, desalinhamento ou folgas anormais entre junta e extensão; interferência dos pontos de soldagem com o cabeçote; cobertura de fluxo conforme o procedimento; e espaço nas extremidades para a boca de recuperação, rodas-guia, sistema de seguimento e cabos. Um percurso em vazio verifica movimento e interferências, mas não substitui corpos de prova soldados para confirmar formação e fusão.

A própria ligação deve cumprir a documentação. A posição e qualidade do ponteamento e a resistência da ligação devem manter a geometria prevista sem introduzir alterações de restrição não qualificadas. Nas juntas de topo entre tiras, a ligação na extremidade de saída influencia particularmente a deformação final. Os estudos da KOBELCO sobre soldagem de topo por arco submerso, unilateral e com vários eletrodos, mostram que a largura da chapa de saída, a ligação, a velocidade e o espaçamento dos eletrodos influenciam conjuntamente a fissuração final. É necessário validar o conjunto; aumentar ou reduzir um fator não garante a conformidade de todas as juntas de vigas H.

3. Transformar o início e a extinção do arco em um procedimento executável

A documentação da TWI sobre arco submerso explica que corrente, tensão e velocidade de avanço influenciam a forma do cordão e a penetração, enquanto o fluxo impede observar diretamente o banho como na soldagem de arco aberto. Antes de começar, confirme a combinação arame/fluxo, o comprimento livre do eletrodo, a posição do cabeçote, a alimentação de fluxo e os parâmetros aprovados. Não deduza a estabilidade do processo apenas pelo aspecto final.

O procedimento do posto deve definir onde se abre o arco, quais as condições para a junta definitiva entrar em soldagem estável, como ultrapassar o limite da peça e como coordenar a extinção do arco, a parada do arame, a parada do avanço e a alimentação de fluxo. Se forem usadas funções de início, terminação ou transição de parâmetros, confirme as capacidades do sistema de controle real e valide-as com corpos de prova representativos. Não as apresente como funções de série de todos os equipamentos sem confirmar a configuração.

Na informação sobre fissuração de solidificação, a TWI recomenda preencher suficientemente a cratera ao terminar o cordão, evitando uma concavidade desfavorável. A chapa de saída oferece espaço para gerir a transição, mas deslocar a cratera para essa chapa não comprova automaticamente a ausência de fissuras, falta de fusão ou outras imperfeições inadmissíveis no extremo definitivo. Registre em conjunto a posição de parada, as anomalias do processo e os resultados da inspeção final.

4. À remoção segue-se a reinspeção das extremidades

Após a soldagem, conclua o resfriamento, a remoção de escória e a inspeção das extremidades prescritos. Retire depois as chapas de entrada e saída e as restantes partes previstas, na sequência aprovada. A linha e o método de remoção devem proteger o metal de base da peça e a extensão especificada do cordão. Não destaque a chapa por pancadas e pressuponha que a extremidade está conforme. A autorização para corte térmico, o esmerilhamento necessário e a conservação de corpos de prova devem constar da documentação de processo ou inspeção.

A verificação após a remoção não se limita à ausência da chapa: inclui danos de corte, depressões e entalhes inadmissíveis, adequação da face final à montagem seguinte e dimensões, continuidade e estado superficial da extremidade definitiva. Identifique e segregue indícios de fissuras, interrupções na formação e outros pontos pendentes. Repare segundo o método aprovado e reinspecione; esmerilar ou pintar não substitui a decisão de aceitação.

Os métodos, a extensão, o momento e os níveis de aceitação dos ensaios não destrutivos devem seguir os documentos do projeto e as normas aplicáveis. A SteelConstruction.info apresenta a inspeção visual separadamente dos END superficiais e internos e refere que o projeto pode exigir ensaios de produção de corpos de prova das chapas de saída de juntas especificadas. Um corpo de prova conforme não substitui a demonstração de conformidade de todos os cordões definitivos. Se houver conservação de corpos de prova, estabeleça a ligação aos números da viga e do cordão antes de remover as chapas.

5. Usar uma folha de entrega para impedir a passagem de problemas à operação seguinte

As paradas anormais devem ser registradas separadamente. Se o arco parar dentro da peça final, não basta recuar ligeiramente o cabeçote e continuar. A posição de reinício, o tratamento da ligação, a limpeza e a inspeção necessárias devem seguir o procedimento. Distinga os inícios e finais normais da retomada após uma parada intermediária, para fundamentar a localização de reparos, a análise da qualidade e a validação seguinte do processo.

No planejamento da linha, as partes de início e saída também ocupam tempo e espaço de percurso, alimentação e recuperação de fluxo, remoção e inspeção. O campo de trabalho deve incluir a peça e as extensões necessárias; o tempo de ciclo deve contemplar instalação, remoção e reinspeção. Para avaliar a linha, consulte a análise de capacidade e gargalos da linha de vigas H; para os requisitos de montagem, veja montagem e ponteamento de vigas H.

Perguntas frequentes

Todas as soldagens de vigas H exigem chapas de entrada e saída iguais?

Não existe uma regra universal. As condições de utilização, o material e as dimensões dependem da junta, do processo, do desenho, da WPS e das normas do projeto. Verifique separadamente cordões longitudinais de filete, juntas de topo entre tiras e juntas especiais de penetração total. A semelhança das vigas não justifica partilhar uma disposição de posto não confirmada.

O cordão pode ser liberado se a cratera estiver na chapa de saída e o extremo parecer íntegro?

É necessário concluir a inspeção e os ensaios das extremidades prescritos. Manter a cratera fora da peça é uma disposição do processo; determinar se existem imperfeições inadmissíveis no extremo definitivo é uma decisão de aceitação. Ambas exigem evidência.

Basta reduzir a velocidade para diminuir a fissuração nas extremidades?

O responsável pelo processo deve validar a alteração antes do ajuste. A velocidade altera simultaneamente o aporte térmico, o banho e a formação do cordão. Em ensaios específicos de topo, unilaterais e com vários eletrodos, a KOBELCO verificou que a redução de velocidade também exige coordenação com condições como o espaçamento dos eletrodos. Esse ensaio não é uma tabela de parâmetros para cordões de filete de vigas H.

Que informação sobre as extremidades é necessária ao consultar sobre uma linha?

Forneça desenhos representativos, material e espessura, tipo de junta, dimensão do cordão ou penetração exigida, métodos aprovados de início/fim e remoção, geometria das extensões, requisitos de inspeção e registros atuais de anomalias. Entre em contato com a TitanWeld para discutir o curso do cabeçote, interfaces de alimentação/recuperação de fluxo e a articulação entre postos. O procedimento e a aceitação concretos continuam sujeitos à documentação aprovada do projeto.