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

Os cordões longitudinais de uma viga H soldada são compridos, mas o início e o fim são frequentemente os pontos que exigem atenção especial. Quando a cabeça de soldadura começa a mover-se, a alimentação de arame, a corrente, a velocidade de avanço e a cobertura de fluxo têm de estabilizar; ao extinguir o arco, o banho ainda precisa de 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 início e saída, instaladas segundo um procedimento aprovado, permitem colocar o arranque 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 soldadura e uma inspeção adequados. Para os cordões longitudinais de ângulo entre alma e banzos, as juntas de topo entre tiras de chapa e as juntas especiais com penetração total, devem definir-se 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 soldadura.

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

A chapa de início permite abrir o arco antes do começo do cordão definitivo. A chapa de saída, também usada para a terminação, permite continuar a soldadura 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 soldadura. Não defina o curso apenas pelo comprimento da viga.

Nos cordões longitudinais de ângulo de uma viga H, a extensão deve dar continuidade ao percurso formado pela alma e pelo banzo, permitindo a passagem da cabeça, 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 bordos, 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 numa 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 soldadura, a face acabada, as posições de início/saída, as linhas de remoção e as zonas temporariamente conservadas para inspeção. Nas vigas de secção 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 soldadura, 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 soldadura com a cabeça; 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 provetes soldados para confirmar formação e fusão.

A própria ligação deve cumprir a documentação. A posição e qualidade do ponteamento e a resistência da ligação têm de 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 soldadura de topo por arco submerso, unilateral e com vários elétrodos, mostram que a largura da chapa de saída, a ligação, a velocidade e o espaçamento dos elétrodos 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 arranque e a extinção do arco num 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 soldadura de arco aberto. Antes de começar, confirme a combinação arame/fluxo, o comprimento livre do elétrodo, a posição da cabeça, a alimentação de fluxo e os parâmetros aprovados. Não deduza a estabilidade do processo apenas pelo aspeto final.

O procedimento do posto deve definir onde se abre o arco, quais as condições para a junta definitiva entrar em soldadura estável, como ultrapassar o limite da peça e como coordenar a extinção do arco, a paragem do arame, a paragem do avanço e a alimentação de fluxo. Se forem usadas funções de arranque, terminação ou transição de parâmetros, confirme as capacidades do sistema de controlo real e valide-as com provetes 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. Registe em conjunto a posição de paragem, as anomalias do processo e os resultados da inspeção final.

4. À remoção segue-se a reinspeção das extremidades

Após a soldadura, conclua o arrefecimento, a remoção de escória e a inspeção das extremidades prescritos. Retire depois as chapas de início 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, a esmerilagem necessária e a conservação de provetes 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 provetes das chapas de saída de juntas especificadas. Um provete conforme não substitui a demonstração de conformidade de todos os cordões definitivos. Se houver conservação de provetes, 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 paragens anormais devem ser registadas separadamente. Se o arco parar dentro da peça final, não basta recuar ligeiramente a cabeça 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 retoma após uma paragem intermédia, para fundamentar a localização de reparações, a análise da qualidade e a validação seguinte do processo.

No planeamento 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 estrangulamentos da linha de vigas H; para os requisitos de montagem, veja montagem e ponteamento de vigas H.

Perguntas frequentes

Todas as soldaduras de vigas H exigem chapas de início 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 ângulo, juntas de topo entre tiras e juntas especiais de penetração total. A semelhança das vigas não justifica partilhar uma disposição de posto não confirmada.

Pode libertar-se o cordão 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 elétrodos, a KOBELCO verificou que a redução de velocidade também exige coordenação com condições como o espaçamento dos elétrodos. Esse ensaio não é uma tabela de parâmetros para cordões de ângulo 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 registos atuais de anomalias. Contacte a TitanWeld para discutir o curso da cabeça, interfaces de alimentação/recuperação de fluxo e a articulação entre postos. O procedimento e a aceitação concretos continuam sujeitos à documentação aprovada do projeto.