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AWS D1.1/D1.1M: os requisitos de estruturas de aço soldadas

Essa norma, editada em 2015 pela American Welding Society (AWS), contém os requisitos para a fabricação e montagem de estruturas de aço soldadas. O código foi desenvolvido especificamente para solda em aço que se utiliza de estruturas de aços de carbono de baixa liga.

02/09/2015 - Equipe Target

Código para estruturas de aços soldadas

A AWS D1.1/D1.1M:2015 – Structural Welding Code — Steel contém os requisitos para a fabricação e montagem de estruturas de aço soldadas. Quando este código é estipulado no manual de encargos, a conformidade com todas as disposições do código será necessária, exceto para aquelas disposições que a engenharia ou o manual de encargos especificamente modificar ou isentar.

Em seus requisitos gerais, há informações básicas sobre o alcance e as limitações do código, definições chave e as principais responsabilidades das partes envolvidas na fabricação do aço. Em projeto de ligações soldadas, estão os requisitos para o desenho de ligações soldadas compostas por tubular ou não tubular, formando os produtos finais.

Na cláusula de pré-qualificação de Welding Procedure Specification (WPS) há os requisitos para a isenção de uma soldagem. A cláusula qualificação contém os requisitos de WPS para a qualificação e o desempenho, além dos testes necessários para ser passado por todo o pessoal de soldagem, como soldadores, operadores de soldagem e aderência de soldadores, para executar a solda de acordo com este código.

A cláusula fabricação contém os requisitos de montagem aplicáveis ??às estruturas de aço soldadas regidas por este código, incluindo os requisitos de metais de base, consumíveis de soldagem, técnica de soldagem, detalhes dos materiais soldados, preparação de material e montagem, acabamento, reparação de solda e outros requisitos.

Em inspeção, há os critérios para a qualificação e as responsabilidades dos inspetores, aceitação dos critérios para soldas de produção e procedimentos normalizados para a realização de inspeção visual e ensaios não destrutivos (non destructive testing – NDT). A cláusula fortalecimento e reparação de estruturas existentes contém informações básicas pertinentes à modificação ou reparação de estruturas metálicas existentes soldadas.

Na cláusula estruturas tubulares incluem-se os requisitos exclusivos de aços tubulares. Além disso, há os requisitos de todas outras disposições aplicam-se a elementos tubulares, a menos que especificamente indicados de outra forma. O código foi desenvolvido especificamente para os aços soldados que utilizam estruturas de aços de carbono de baixa liga ou que são de 1/8” [3 mm] ou mais espesso com um rendimento mínimo especificado com pressão de 100 Ksi [690 MPa] ou menos.

O código pode ser adequado para gerenciar as fabricações estruturais fora do âmbito do objetivo pretendido. No entanto, o engenheiro deve avaliar essa adequação, e com base em tais avaliações, incorporar em qualquer manual de encargos as alterações necessárias aos requisitos do código para tratar dos requisitos específicos do aplicativo que está fora o âmbito do código. Os termos de soldagem utilizados neste código devem ser interpretados em conformidade com as definições dadas na última edição do AWS A3.0, Standard Welding Terms and Definitions, Including Terms for Adhesive Bonding, Brazing, Soldering.

Na verdade, a AWS define soldabilidade como “a capacidade de um material ser soldado nas condições de fabricação impostas por uma estrutura específica projetada de forma adequada e de se comportar adequadamente em serviço”. Esta definição coloca pontos importantes como: “o projeto é adequado?”, “e as condições e o procedimento de soldagem?” Uma definição alternativa, mais prática, seria: “a facilidade relativa com que uma solda satisfatória, que resulte em uma junta similar ao metal sendo soldado, pode ser produzida”.

A maioria das ligas metálicas é soldável, mas, certamente, algumas são muito mais difíceis de serem soldadas por um dado processo que outras. Por outro lado, o desempenho esperado para uma junta soldada depende fundamentalmente da aplicação a que esta se destina.

Assim, para determinar a soldabilidade de um material, é fundamental considerar o processo e procedimento de soldagem e a sua aplicação. É importante conhecer bem o material sendo soldado, o projeto da solda e da estrutura e os requerimentos de serviço (cargas, ambiente, etc).

Com base nessas definições, para melhor determinar a soldabilidade, é interessante fazer algumas suposições: o metal base é adequado para a aplicação desejada, isto é, ele possui as propriedades adequadas e necessárias para resistir aos requerimentos da aplicação; o projeto da estrutura soldada e de suas soldas é adequado para o uso pretendido. Baseado nestas suposições, é necessário, então, avaliar a própria junta soldada. Idealmente, uma junta deveria apresentar resistência mecânica, ductilidade, tenacidade, resistências à fadiga e à corrosão uniformes ao longo da solda e similares às propriedades do material adjacente.

Na maioria dos casos, a produção de uma solda envolve o uso de calor e/ou deformação plástica, resultando em uma estrutura metalúrgica diferente da do metal base. Soldas podem, também, apresentar descontinuidades como vazios, trincas, material incluso, etc.

Três tipos de problemas inter-relacionados devem ser considerados. Um deles, são os problemas na zona fundida ou na zona termicamente afetada que ocorrem durante ou imediatamente após a operação de soldagem, como poros, trincas de solidificação, trincas induzidas pelo hidrogênio, perda de resistência mecânica, etc.

Já os problemas na solda ou no material adjacente que ocorrem nas etapas de um processo de fabricação posteriores à soldagem. Incluem, por exemplo, a quebra de componentes na região da solda durante processos de conformação mecânica. E, por fim, os problemas na solda ou no material adjacente que ocorrem em certo momento durante o serviço da estrutura soldada. Estes podem reduzir a eficiência da junta nas condições de serviço e incluem, por exemplo, o aparecimento e a propagação de trincas por diversos fatores, problemas de corrosão, fluência, etc.

Baseado nos documentos visitados

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