Tempo de Resfriamento t8/5 na Soldagem
Calcula o tempo que a zona termicamente afetada leva para resfriar de 800 °C a 500 °C, o parâmetro t8/5 da EN 1011-2, a partir da energia de soldagem, da temperatura de pré-aquecimento e do fator de forma da junta. A fórmula multiplica o termo (6700 − 5 × temperatura de pré-aquecimento) pela energia de soldagem, pela diferença entre os inversos de (500 − T₀) e (800 − T₀), e pelo fator de forma tabelado na norma, que vale 1,0 para cordão depositado sobre chapa e cai para cerca de 0,9 em junta de topo e 0,67 em filete de junta em T. É nessa faixa que a austenita se decompõe, então o t8/5 decide a microestrutura da junta: resfriamento rápido demais forma martensita e abre a porta para trinca a frio, resfriamento lento demais engrossa o grão e derruba a tenacidade ao impacto, e a maioria dos aços estruturais pede algo entre 5 e 25 segundos. Foi adotada a equação de fluxo de calor tridimensional, válida quando a chapa é espessa em relação ao cordão; em chapa fina o fluxo é bidimensional e o t8/5 cresce com o quadrado da energia de soldagem, não proporcionalmente a ela. Informe a energia de soldagem, a temperatura de pré-aquecimento e o fator de forma da junta.
Resultado
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t8/5 na soldagem: o tempo que define a microestrutura
Trinca a frio na zona termicamente afetada raramente aparece durante a soldagem. Aparece horas depois, com a peça já no pátio, e às vezes só no ensaio não destrutivo do dia seguinte. No extremo oposto, junta que resfria devagar demais chega ao Charpy com energia abaixo do especificado e reprova a qualificação inteira. Entre um extremo e outro existe uma janela medida em segundos: o tempo que a região vizinha ao cordão leva para cair de 800 °C a 500 °C. O fabricante do aço publica a faixa; o soldador controla energia, pré-aquecimento e geometria.
Para fluxo de calor tridimensional, a EN 1011-2 dá t8/5 = (6700 − 5·T0) · Q · [1/(500 − T0) − 1/(800 − T0)] · F3. Q é a energia de soldagem em kJ/mm, já multiplicada pelo rendimento térmico do processo: 0,8 para eletrodo revestido e MIG/MAG, 1,0 para arco submerso, 0,6 para TIG. T0 é a temperatura de pré-aquecimento ou de interpasse, a que estiver mais alta no momento de abrir o arco. F3 é o fator de forma tabelado: 1,0 para cordão sobre chapa, 0,9 para junta de topo e 0,67 para filete em junta em T, onde a terceira chapa abre mais um caminho de escoamento. Com 1,5 kJ/mm, 150 °C e F3 igual a 1,0, o t8/5 é 11,8 s.
A equação tridimensional pressupõe chapa espessa em relação ao cordão. A espessura de transição para os valores padrão fica em torno de 20 mm; abaixo dela o fluxo vira bidimensional, o t8/5 passa a crescer com o quadrado da energia e a queda de temperatura fica mais lenta do que esta fórmula indica. A calculadora não pergunta a espessura, então conferir esse limite é com você. O erro de unidade clássico é digitar a energia em J/mm: 1500 no campo aciona o aviso, já que a validação recusa acima de 20 kJ/mm. Mais sutil é confundir energia de arco com energia de soldagem — esquecer o rendimento 0,8 leva 1,2 kJ/mm a virar 1,5 e 9,4 s a virar 11,8 s.
Perguntas frequentes
Com 1,5 kJ/mm, 150 °C e F3 igual a 1, saem 11,8 s. Está dentro da faixa?
A energia de soldagem é a que o painel da máquina mostra?
Por que o filete em junta em T resfria mais rápido que a junta de topo?
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