O que está envolvido na soldagem de aço carbono?
O aço carbono é uma grande família de ligas de aço que apresentam um elemento de liga de carbono comum, juntamente com vários outros elementos, dependendo do uso final pretendido do aço. Existem vários métodos de fabricação usados para unir esses materiais, com a soldagem sendo um dos exemplos mais populares. O aço de baixo carbono é bastante fácil e direto de soldar usando vários métodos diferentes, incluindo processos de arco e gás protegido. A soldagem de aço com alto teor de carbono é um pouco mais complicada e requer cuidadoso pré-aquecimento e resfriamento pós-solda do metal.
O termo aço carbono é uma descrição bastante genérica de uma grande família de produtos de liga de aço. Esses materiais podem apresentar vários elementos de liga diferentes, dependendo do uso pretendido, mas todos contêm carbono em graus variados. Um dos métodos mais comuns de construção e fabricação de estruturas e peças que utilizam esses materiais é a soldagem de aço carbono. A soldagem envolve reunir duas peças de metal para formar uma união estreita com pouca ou nenhuma folga entre elas. Uma junta permanente entre os dois é formada pela fusão das peças em uma linha estreita e focada ao longo da união, com altas temperaturas localizadas.
O teor de carbono de qualquer produto de aço carbono não apenas determina suas características de trabalho, mas também afeta a soldagem dos materiais. Por esse motivo, a soldagem de aço carbono de variedades de alto e baixo carbono diferem entre si até um ponto determinado pelo teor total de carbono do metal. O aço com baixo teor de carbono, ou aço macio, como é comumente conhecido, é a faixa mais fácil de soldar e representa a maioria da soldagem de aço carbono na fabricação e construção. O aço suave pode ser soldado usando a soldagem a arco convencional, a solda oxi-acetileno ou um dos processos de soldagem a arco com proteção de gás.
A soldagem a arco ou em bastão é um dos dois métodos mais comuns de soldagem de aços de baixo carbono. As máquinas de solda a arco produzem uma alta corrente elétrica que passa através de um par de cabos conectados aos terminais ativo e terra da máquina. O cabo ativo possui um grampo com mola na extremidade, no qual um eletrodo coberto por fluxo é preso. O cabo terra é fixado às peças de trabalho de metal com outro grampo. Quando o eletrodo é aproximado do metal, a corrente se forma no metal, produzindo uma área localizada e fortemente concentrada de calor intenso.
Esse calor derrete as peças de metal no ponto de solda, juntamente com o eletrodo e o fluxo, o conjunto de fluxos derretidos, impedindo a contaminação por oxidação da solda. O outro método comum de soldagem de aço de baixo carbono é a soldagem a arco de metal a gás, ou MIG. Esse processo funciona de maneira semelhante à soldagem a arco, apenas o eletrodo é um fio contínuo alimentado até o ponto de solda pela máquina de solda. Uma corrente constante de gás argônio ou uma mistura argônio / hélio é direcionada para o ponto de solda, o que protege a piscina de contaminação. A soldagem a arco de gás de tungstênio, ou TIG, e a solda de oxi-acetileno são métodos de soldagem de aço de baixo carbono com menos uso.
O aço com alto teor de carbono é útil devido à sua dureza, uma característica que dificulta a soldagem do que o aço macio, devido ao fato de que o aquecimento do metal tende a amolecê-lo. Embora os mesmos métodos de soldagem de aço carbono sejam usados para soldar aço de alto carbono, os tratamentos de preparação e pós-soldagem diferem. Para evitar o amolecimento do aço durante a soldagem, as peças são normalmente pré-aquecidas e resfriadas de forma controlada após a soldagem. A extensão desse processo de pré-aquecimento e resfriamento é determinada pelo conteúdo geral de carbono do aço.