Especificações técnicas Vol.19

Vol.19:Recentes desenvolvimentos das Especificações da AWS

Tradicionalmente, a Sociedade Americana de Soldagem (AWS = American Welding Society) estabeleceu suas especificações para os consumíveis de soldagem do aço de carbono separadamente daqueles para o aço de baixa liga. As especificações da AWS para os consumíveis de soldagem também eram independentes daqueles da Organização Internacional de Normalização (ISO = International Organization for Standardization). Recentemente, no entanto, a AWS mudou de direção e começou a desenvolver as especificações unificadas. Neste artigo, os mais recentes desenvolvimentos nas especificações da AWS são discutidos.

1. Integração das especificações da AWS

Como mencionado, as especificações da AWS para os consumíveis de soldagem do aço carbono e do aço de baixa liga foram especificadas individualmente até há pouco tempo. Novos esforços para unificar as especificações dos diferentes tipos de consumíveis de soldagem foram discutidos e ações concretas foram adoptadas, como mostrado na Tabela 1.

A fim de unificar as especificações, foi decidido adoptar um sistema de classificação aberta no qual um consumível de soldagem deve ser classificado pela seleção opcional de tais propriedades como resistência à tração, temperatura de teste de tenacidade ao entalhe e composição química. Uma desvantagem do sistema convencional, por exemplo, era que um novo produto com uma resistência maior do que o produto convencional e com a mesma gama de composição química como produto convencional, mas sem uma classificação correspondente, tinha que ser classificado como um grau "G" por causa do sistema de classificação fixa onde as propriedades acima mencionadas foram fixadas de acordo com as classificações.

A "Especificação para os Eletrodos Fluxados de Aço Carbono e Aço de Baixa Liga para a Soldagem por Arco Eléctrico com Fios Fluxados e os Eletrodos Fluxados de Metal para a Soldagem com Fios Sólidos" da AWS A5.36/A5.36M: 2012, foi publicada em 2012 como a primeira integração de duas especificações da AWS. A programação para emitir as especificações integradas de fios sólidos, bem como os eléctrodos revestidos, será determinada, a julgar pelo modo como A5.36 faz o progresso em se tornar familiar.

1.1 Fios fluxados

Figura 1: Esquema de Integração dos FCWs e fios sólidos

A5.36 publicada em 2012 está atualmente sob a modificação, a fim de se preparar para a segunda edição. Ele contém não somente A5.20 (Especificação para os Eletrodos de Aço Carbono para a Soldagem por Arco Eléctrico com Fios Fluxados) e A5.29 (Especificação para os Eletrodos de Aço de Baixa Liga para a Soldagem por Arco Eléctrico com Fios Fluxados), mas também fios de metal tubular que foram contidos em A5.18 (Especificação para os Eletrodos de Aço Carbono e Varetas de Soldagem por Arco de Gás de Blindagem) e A5.28 (Especificação para os Eletrodos de Aço de Baixa Liga e Fios para Soldagem por Arco de Gás de Blindagem). A Figura 1 mostra o esquema de integração dos Fios fluxados (FCWs), incluindo os fios de metal tubular e os fios sólidos (ou fios desencapados).

A Figura 2 mostra a classificação e denominação, de acordo com A5.36. Devem ser classificadas, escolhendo as propriedades adequadas em cada categoria. No entanto, algumas classificações e denominações, tais como E71T-1C, que foram utilizadas e podem causar inconvenientes se de repente foram abolidas, podem continuar a aplicar o sistema de classificação fixa convencional (ver Tabela 2). Foi planejado no início que A5.20 e A5.29 seriam abolidas e transferidas para A5.28 em 2015; no entanto, foram alteradas para que ambas A5.20 e A5.29, bem como A5.28 podem continuar a existir por causa do atraso na transferência.

Designadores obrigatórios de classificação^a

① Designa um eletrodo.

② Designador de resistência à tração. Para A5.36, um ou dois dígitos indicam a resistência à tracção mínima (quando é multiplicado por 10.000 psi) de metal de solda depositado com o eléctrodo, de acordo com as condições de soldadura especificadas na presente especificação. Para A5.36M, dois dígitos são utilizados para indicar a resistência à tracção mínima (quando é multiplicado por 10 Megapascais [MPa]). Ver Tabela 2.

③ Designador de posição. Esse designador é "0" ou "1". "0" serve apenas para as posições planas e horizontais. "1" é para todas as posições (planas, horizontais, verticais com a progressão para baixo, e/ou verticais com a progressão para cima e suspensa ["overhead"]).

④ Designador de usabilidade. Esta letra é a letra "T", seguida de um número de 1 a 17, ou a letra "G". A letra "T" identifica o eletrodo como eletrodo fluxado ou eletrodos fluxados de metal. Este designador refere-se à usabilidade do eléctrodo com os requisitos para polaridade e características operacionais gerais (ver Tabela 4). A letra "G" indica que as características de polaridade e de funcionamento geral não são especificadas. "S" aparece no final deste designador quando o eléctrodo a ser classificado se destina somente para a única passagem de soldadura.

⑤ Designador de gás de proteção. Indica o tipo de gás de protecção, se houver algum, usado para a classificação (ver Tabela 5). A letra "Z" nesta posição indica que a composição do gás de proteção é acordada entre o fornecedor e o comprador. Caso nenhum designador aparece nesta posição, isso indica que o eléctrodo é auto blindado e que nenhum gás de proteção externo é usado.

⑥ Designa a condição de tratamento térmico em que foram realizados os testes. "A" é "Como-soldada" [As-welded] e "P" é para tratamento térmico pós-soldagem (PWHT = Postweld Heat Treated) . O tempo e a temperatura do PWHT se encontrem especificados em 9.2.1.2 e na Tabela 8. A letra "G" nesta posição indica que o procedimento PWHT é conforme acordado entre o fornecedor e o comprador. Esse designador é omitido quando o eletrodo classificado destina-se somente para a única passagem de soldadura.

⑦ Designador de impacto. Para A5.36, este designador indica a temperatura em °F em ou acima da qual a resistência ao impacto do metal de solda acima referido satisfaz ou excede 20 pés·℔f. Para A5.36M, este designador indica a temperatura em °C em ou acima da qual a resistência ao impacto do metal de solda atende ou excede 27J. O designador de impacto pode ser de um ou dois dígitos (ver Tabela 3). "Z" nesta posição indica que não há requisitos de impacto para a classificação do eléctrodo. Este designador é omitido quando o eletrodo classificado destina-se somente para a única passagem de soldadura. "G" nesta posição indica que os requisitos de impacto não são especificados, mas são como acordado entre o comprador e o fornecedor.

⑧ Designador de Composição de Depósito. Um, dois ou três caracteres são usados para designar a composição do metal de solda depositado (ver Tabela 6). A letra "G" indica que a composição química não é especificada. Nenhum designador utilizado nesta posição quando o eléctrodo classificado é um eléctrodo de uma única passagem.

Designadores suplementares opcionais^b

⑨ Designador de hidrogênio difusível, opcional, suplementar (ver Tabela 13).

⑩ Para os eléctrodos fluxados, a letra "D" ou "Q", quando é predefinida nesta posição, indica que o metal de solda irá atender aos requisitos de propriedades mecânicas suplementares com a solda feita usando os procedimentos de taxa de rápido arrefecimento, baixo aquecimento, e os procedimentos de taxa de arrefecimento lento, entrada de calor elevado, como prescrito na Cláusula 16 (ver Tabelas 9 e 10).

^a A combinação destes designadores constitui a classificação de eléctrodos fluxados.

^b Estes designadores são opcionais e não constituem uma parte da classificação dos eletrodos fluxados ou eletrodos de metal tubular, se for o caso.

Figura 2: Símbolos de classificação e designadores (Excerto de A5.36 da AWS)

1.2 Fios sólido

Como mostrado na Figura 1, é em preparação um novo padrão que permita que os fios sólidos especificados em ambas A5.18 e A5.28 podem ser integrados em um padrão. Como no caso dos FCWs, uma estratégia em que grandes partes estão em classificação aberta, mas alguns estão previstos para ser aprovados na classificação fixa. Espera-se que o padrão recém-criado pode ser publicado depois de 2020.

1.3 Eletrodos revestidos

Embora não tenha sido iniciado ainda, existem planos para estabelecer um padrão integrado.

2. Harmonização (ou compatibilização) com as normas ISO

As normas ISO são conhecidas mundialmente como as normas internacionais de consumíveis de soldagem. A Tabela 3 mostra as normas ISO para os consumíveis de soldagem estabelecidas em setembro de 2015. Porque a AWS participou no estabelecimento destas normas ISO, o conteúdo de algumas especificações da AWS corresponde com as normas ISO correspondentes. Esta tendência, pela qual um produto conforme com uma especificação AWS pode ser aceito como um que também está de acordo com um padrão ISO, irá permitir os consumíveis de soldagem a serem utilizados para além das fronteiras e pode resultar a uma distribuição mais eficaz e conveniente.

A correspondência dos padrões/das especificações nacionais com os internacionais foi um dos objectivos das Barreiras Técnicas ao Acordo de Comércio (TBT = Technical Barriers to Trade), que foi criada e efetivada em janeiro de 1995 pela Organização Mundial do Comércio (OMC).

2.1 Alumínio

A5.10/A5.10M: 2012 da AWS "Consumíveis de soldagem - Eletrodos de fio, Arames e Fios para Soldagem de Alumínio e Ligas de alumínio - Classificação" já foi estabelecido como um que combine com a Norma ISO 18273: 2004 (o mesmo título).

2.2 Aço inoxidável

A5.9 da AWS está sob modificação como uma especificação da AWS que coincide com a Norma ISO 14343: 2009. "Consumíveis de soldagem - Eletrodos de fio, Eletrodos nus, Arames e Fios para Soldagem com arco de aços inoxidáveis e resistentes ao calor - Classificação"

2.3 Liga de Ni

A5.14 da AWS está sob modificação como uma especificação AWS que coincide com a norma ISO 18274: 2010. "Consumíveis de soldagem - Eletrodos de fios sólidos, Eletrodos nus sólidos, fios sólidos e varetas sólidas para soldagem por fusão de níquel e suas ligas - Classificação"

2.4 Casos em que as propriedades mecânicas estão listadas nos requisitos

Embora as três especificações acima mencionadas (Al, aço inoxidável e ligas de Ni) requerem somente as composições químicas, muitas outras especificações para consumíveis de soldagem listam os requisitos de propriedades mecânicas. Dois casos seguem em que as especificações AWS e ISO permanecem diferentes e uma unificação ainda não foi realizada.

2.4.1 Configuração do sulco para todo o metal depositado sobre os FCWs e fios sólidos.

Figura 3: Configuração do sulco

A Figura 3 mostra a configuração do sulco para todo o metal depositado sobre os FCWs e fios sólidos e a Tabela 4 indica as diferenças nas especificações AWS e ISO. No entanto, como a diferença de configurações de sulco é pequena e tem apenas uma influência reduzida sobre as propriedades mecânicas, como se mostra na Tabela 4, é provável que a AWS aceitará a mesma forma de sulco que para la forma da ISO no futuro.

2.4.2 Forma do espécime de ensaio de tracção para todos os consumíveis de soldagem

Figura 4: Forma do espécime de teste de tração

Figura 5: Influência de um comprimento útil diferente

A Figura 4 mostra a forma de um espécime de ensaio de tracção e a Tabela 5 indica a diferença nas especificações.

Como indicado na Figura 5, se a relação Comprimento útil/Diâmetro do espécime é diferente, o alongamento (%) também muda. Porque a parte deformada de um espécime de diâmetro pequeno torna-se mais curto do que o espécime de diâmetro grande, o alongamento calculado de um espécime de diâmetro pequeno se torna menor.

3. Postscript

Como já foi discutido, a AWS tem vindo a fazer progressos no sentido da integração das especificações para os consumíveis de soldagem. Os detalhes e as propriedades dos consumíveis de soldagem com as mesmas classificações serão mais fáceis de reconhecer sob um sistema de especificações unificadas.

Ao mesmo tempo, a operação de fazer corresponder as especificações AWS com as normas ISO também foi avançando. Espera-se que, no futuro, todas as especificações disponíveis para a soldagem conterão o mesmo conteúdo em todo o mundo, e os consumíveis de soldagem, da mesma qualidade com as mesmas descrições, estarão disponíveis a partir de qualquer parte do mundo.

As especificações AWS estão a mudar, a fim de ser mais úteis e utilizadas de forma mais ampla nos métodos descritos acima.

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