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#14 2010

OUTUBRO Nº 14 2010

Brasil tem potencial para mais

de 50 novas usinas nucleares

1


índice

Soluções ESAB para o segmento

de Energia Nuclear

Soluções ESAB para soldagem

de peças cilíndricas

Em iniciativa pioneira, indústria

de solda elétrica funda sua

Câmara representativa

Consumíveis para soldagem

pelo processo de arco submerso

(SAW) de aços de baixa liga

resistentes à fluência

Soldagem de ligas de níquel

Visão 360° do cliente: novo foco

ESAB permite diferenciação no

atendimento

Soldagem de estruturas pesadas

de aço inoxidável ferrítico

Utilização de arames tubulares

no processo SAW para soldagem

de união

Customização de carros de corrida

A revolução da solda

Ética no contexto das

organizações: temas e/ou dilemas

página 19

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página 30

página 32

página 35

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página 40

página 50

página 54

página 56

página 58

OUTUBRO Nº 14 2010

Projetos Cidade da Solda segue oferecendo oportunidades

para centenas de jovens em situação de risco social

página 8

Brasil tem potencial para mais de 50 novas usinas nucleares

página 14

Aristo 400

página 21

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4 OUTUBRO Nº 14 2010


Editorial

A economia brasileira e sul-americana melhoraram significativamente

em 2010. O Brasil aponta para um PIB em torno de 7,5% em 2010 e para

um crescimento industrial previsto em 12,3% este ano.

Para 2011, espera-se crescimento do PIB de 5% e crescimento

industrial de 7%.

Países como Peru, Colômbia, Chile e Argentina também terão um

desenvolvimento forte na indústria no próximo ano.

Nosso principal objetivo, neste novo ano, é crescer e integrar nossas

novas operações na América Latina. É criar uma empresa com corpo único,

na qual todas as novas operações tenham seus anseios atendidos de maneira

fluida e sem barreiras. O modelo de administração das empresas fora do

eixo Brasil-Argentina tem como característica ser independente, porém

beneficiando-se sempre de toda a experiência adquirida nos principais segmentos

de mercado, em que a ESAB tem trabalhado intensamente.

Nossas fábricas já estão preparadas para atender a esta nova demanda,

e novos investimentos já estão sendo feitos para antecipar o crescimento

dos próximos anos. Destaco a nova operação de Serviços de

Soldagem e Corte em Santiago do Chile para atender ao mercado chileno,

que já nasce com a capacidade tomada para os próximos três meses.

A Colômbia também conta com uma nova unidade ESAB em Bogotá,

operando desde janeiro de 2010, com estoque e força de vendas local.

A ESAB Panamá, que já está presente na América Central há mais

tempo, segue ampliando suas operações e consolida-se como o principal

centro de abastecimento do Norte da América do Sul, América

Central e Caribe.

Para dar suporte a todo esse crescimento, os consultores de mercado

e produto da ESAB têm como função principal apoiar toda a região latina,

além daquela onde estão baseados. Alguns deles foram deslocados para

viverem nos países onde operamos, com o objetivo de estarem mais próximos

do cliente. Neste aspecto, gostaria de destacar a vital importância

do Process Centre, uma unidade equipada para simular e desenvolver

soluções para nossos clientes, em todos os processos de soldagem,

corte e automação. Ainda destaco o recém-criado Customer Care, que,

com uma equipe de nove pessoas, está preparado para atender a todas

as necessidades técnicas, de qualidade e suporte aos nossos clientes, por

meio dos telefones 55 31 3503 4595 e 0800 701 3383.

Os investimentos da ESAB feitos nos principais e mais prósperos segmentos

de mercado da região são grandes e vão beneficiar a toda a cadeia

de revendedores e consumidores da ESAB na América Latina. Novas e

inéditas soluções para as mais diversas aplicações estão à disposição de

todos os nossos parceiros das Américas do Sul e Central e do Caribe.

Vocês podem conferir nas reportagens desta edição da Revista

Solução.

Newton de Andrade e Silva

Diretor de Vendas e Marketing

#14 2010

OUTUBRO Nº 14 2010

#14 2010

Expediente

Publicação institucional da ESAB Brasil

Rua Zezé Camargos, 117

Cidade Industrial

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marketing@esab.com.br

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• Diretor-Presidente

Ernesto Eduardo Aciar

• Diretor de Vendas e Marketing

Newton de Andrade e Silva

• Diretor Financeiro

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• Diretor de Operações:

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• Gerente Nacional de Vendas e Marketing

Pedro Rossetti Neto

• Coordenação da Revista Solução ESAB

Cristiano Borges de Oliveira Gonçalves

• Produção

Prefácio Comunicação

(31) 3292-8660 – prefacio.com.br

• Jornalista responsável

Cristina Mota – MG 08071 JP

• Redação

Alexandre Asquini e Débora Santana

• Revisão

Cibele Silva

• Editoração

Bruno Fernandes e Angelo Campos

• Fotografias

Arquivo da ESAB / outros

• Revisão técnica

Cristiano Borges – ESAB

Flávio Santos – ESAB

José Roberto Domingues – ESAB

Pedro Muniz – ESAB

O U T U B R O N º 1 4 2 0 1 0 1

Brasil tem potencial para mais

de 50 novas usinas nucleares

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6 OUTUBRO Nº 14 2010

AQUI TEM

ESAB

Em 1920, foi lançado o ESAB IV, o primeiro

navio totalmente soldado do mundo. No

ano de 2010, no Brasil, temos o orgulho

de ter ajudado a construir o petroleiro João

Cândido, o primeiro navio do Programa de

Aceleração do Crescimento (PAC).


Santana

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Eudes


8 OUTUBRO Nº 14 2010

Responsabilidade Social

Projeto Cidades da Solda segue

oferecendo oportunidades para centenas

de jovens em situação de risco social

Estudantes da unidade Juiz de Fora

Na noite de 18 de agosto de 2010,

12 jovens de olhos vivos e rostos

alegres se reuniram para uma

experiência nova em suas vidas:

receber um diploma de soldador. Eles integraram

a segunda turma do Projeto Cidades

da Solda em Juiz de Fora, Minas Gerais,

uma iniciativa que congrega empresas, poder

público e entidades comunitárias num esforço

para formar mão de obra especializada no

ofício de soldador, além de incentivar a qualificação

profissional de jovens em situação de

risco social. A ESAB participa do Projeto em

Juiz de Fora e nos outros municípios que já

aderiram ao Cidades da Solda.

Há outros projetos em pleno funcionamento

em Minas Gerais: um em Contagem,

dois em Betim, um em Coronel Fabriciano,

e o mais recente, inaugurado na última

semana de julho de 2010, em Sabará. Há

projetos também na cidade de Duque de

Caxias, Estado do Rio de Janeiro, e em São

José dos Campos, no Estado de São Paulo.

As informações são de Antônio Humberto

Pereira de Almeida, consultor do Programa

de Mobilização da Indústria Nacional de

Petróleo e Gás em Minas Gerais (Prominp-

MG) – um programa federal desenvolvido

em Minas Gerais por intermédio da

Câmara de Petróleo e Gás, da Federação


das Indústrias do Estado de Minas Gerais

(Fiemg), e em torno do qual nasceu o

Projeto Cidades da Solda. Ele acrescenta

que, no início do segundo semestre de

2010, no conjunto das cidades, 30 turmas

já haviam concluído suas atividades, com

803 alunos formados, havendo ainda outras

seis turmas em andamento, com 173 alunos

matriculados.

Antônio Humberto conta que o Cidades

da Solda surgiu em 2005, da necessidade

de uma empresa mineira de contratar soldadores.

Naquele momento, o crescimento

econômico já aumentava a carência de profissionais

habilitados para esta função. “Essa

foi uma iniciativa interessante, entre outras,

do diretor superintendente da empresa Delp

Engenharia, Ary Fialho, que, na oportunidade,

era presidente da Câmara de Petróleo

e Gás, da Fiemg”, disse. Esse dirigente

da Delp estava diante da necessidade de

formar soldadores, profissionais cada vez

mais disputados no mercado, e considerou

a possibilidade de fazer disso também uma

iniciativa de forte caráter social. Ele convidou

empresas parceiras a se engajarem

num plano para a montagem de uma escolinha

comunitária de soldagem. E queria também

a presença da administração municipal

e a participação do Senai. Representante

da Delp no Conselho Consultivo do Centro

de Formação Profissional do Senai em

Contagem, Fialho sabia que a participação

dessa instituição garantiria a qualidade na

preparação dos alunos.

De acordo com o plano inicial, as empresas

parceiras cederiam equipamentos e

insumos para que as aulas pudessem ser

desenvolvidas. Especificamente sobre como

a ESAB entraria naquele projeto pioneiro,

Antônio Humberto conta que Ary Fialho lhe

confidenciou que precisava trocar as máquinas

de solda da Delp, e teve a ideia de fazer

uma proposta à ESAB, sua fornecedora. A

ESAB venderia as máquinas novas à Delp, à

base de troca, e doaria as máquinas velhas

para a escolinha. Ao levar a proposta para o

então presidente da ESAB, Dante de Matos,

recebeu em resposta uma sugestão ainda

melhor: a ESAB venderia para a Delp máquinas

novas à base de troca, mas também

doaria máquinas igualmente novas para a

futura escolinha de solda. A mobilização

arregimentou também outras empresas, que

se encarregaram de fornecer outros produtos

necessários.

À medida que a ideia foi ganhando

consistência, outras sugestões e contribuições

apareceram. Uma delas seria crucial:

o gerente da unidade da White Martins na

cidade de Contagem, João Carlos Cardoso

do Rosário, informou que sua empresa

participava de um projeto social para atendimento

de crianças e adolescentes, e

sugeriu que o projeto da escolinha de solda

fosse levado para junto dessa unidade. Ele

explicou que a entidade trabalhava com

crianças e adolescentes, mas acompanhava

os jovens somente até os 16 ou 17

anos; ao atingirem tal idade, tinham de sair,

porque não havia alternativa para eles. A

proposta foi aceita e ficou decidido que o

projeto social apoiado pela White Martins

abrigaria a escolinha de solda. A Prefeitura

também se engajaria na iniciativa.

Parceria e capacitação

Antônio Humberto faz questão de assinalar

que o Projeto Cidades da Solda é,

para ele, um exemplo claro de parceria

público-privada. “O setor privado entra com

os equipamentos, com o material de consumo

e com o apoio de infraestrutura; o

setor público – no caso, a Prefeitura – entra

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Responsabilidade Social

Aluno durante atividade em turma

do Cidades da Solda de Betim

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10 OUTUBRO Nº 14 2010

Responsabilidade Social

Muita atenção durante aula

em Coronel Fabriciano

com o trabalho social, identificando onde

estão as demandas sociais e as maiores

carências, e ajudando na seleção dos alunos,

havendo ainda o envolvimento com o

Sistema Nacional de Empregos (Sine). Então,

o setor público entra com a força que tem.

Eventualmente, em alguns projetos, o setor

público dá apoio por meio da concessão de

vale-transporte para os alunos e, em outras

situações, da remuneração do instrutor. E o

terceiro setor, ou seja, uma Organização Não

Governamental, ONG, coordena a operação

do projeto”.

O consultor acredita que políticas públicas

voltadas para o desenvolvimento econômico,

com coordenação federal e participação

de instâncias públicas e privadas em

todas as esferas federativas, são capazes

de gerar soluções para o país. Ele mostra

que, em grande medida, o Projeto Cidades

da Solda é exatamente isso: uma ação estimulada

pelo processo participativo desencadeado

a partir do Programa de Mobilização

da Indústria Nacional de Petróleo e Gás

(Prominp) – iniciativa do governo federal,

datada de 2003, e que, em 2004, em

Minas Gerais, teve a adesão da Câmara de

Petróleo e Gás da Fiemg. Trata-se de um

projeto de alcance nacional, coordenado

pela Petrobras, dentro do entendimento da

atual administração federal de que os setores

de petróleo e gás e naval poderiam contribuir

para alavancar o desenvolvimento do Brasil.

“Posso dizer que o Prominp tem como um

de seus objetivos maximizar a participação

do conteúdo nacional nos projetos do setor

de petróleo e gás”.

Um dos primeiros movimentos desse

programa de mobilização industrial se deu

quando o governo federal decidiu que a

Petrobras deveria nacionalizar a construção

de duas plataformas de petróleo e

mobilizar os diferentes segmentos industriais

brasileiros para rapidamente – na verdade,

em 15 dias – apresentarem um plano que

qualificasse os diferentes setores a levar

adiante essa tarefa. “Foi efetivamente elaborado

um plano que apontava necessidades,

entre as quais apoio financeiro, condições

para as empresas absorverem tecnologia e

promoverem o desenvolvimento tecnológico,

e também ampliarem a capacidade de

produção. Além disso, mostrava ser preciso

promover a capacitação profissional”.

O Prominp e a Câmara de Petróleo e

Gás da Fiemg têm desenvolvido ações de

formação profissional, capacitação tecnológica

da indústria, fomento e orientação

quanto aos editais da Financiadora de

Estudos e Projetos (Finep) – organismo

do Ministério da Ciência e Tecnologia voltado

para a promoção e o financiamento

da inovação e da pesquisa científica e

tecnológica em empresas, universidades,

centros de pesquisa, no próprio governo

e em outras organizações. Há ainda a

cooperação em ações que são lideradas

pelo Serviço Brasileiro de Apoio às Micro

e Pequenas Empresas (Sebrae), como

Rodadas de Negócios e coordenação de

pequenas empresas para participação em

feiras setoriais. “Especificamente na área de

petróleo e gás, a Câmara de Petróleo e Gás

promove atividades como palestras, divulgação

de investimentos, apoio para desenvolvimento

tecnológico por intermédio de

parcerias com universidades e centros de

pesquisa, e também na área de capacitação

profissional”, diz o coordenador.

Ele acrescenta que uma das grandes

realizações no campo da capacitação profissional

foi a estruturação, junto com a

Universidade Federal de Minas Gerais, de

um curso de especialização em soldagem,


em nível de pós-graduação. “No Brasil,

não existe hoje um curso de Engenharia

de Soldagem, em nível de graduação – na

Alemanha e em outros países, existem e são

tradicionais, mas aqui ainda não –, porém,

temos aqui essa possibilidade de especialização,

com mais de 400 horas”. Outra iniciativa

foi a implantação, em Minas Gerais, de um

curso e certificação para inspetor de solda.

“Antes, se um profissional quisesse se habilitar

para atuar como inspetor de solda, teria

de fazer a prova em São José dos Campos

ou no Rio de Janeiro, mas, atualmente, este

exame pode ser feito em Contagem”, disse,

acrescentando que se trata de parceria

entre o Senai e a Fundação Brasileira de

Tecnologia de Soldagem (FBTS).

Juiz de Fora – Depois da experiência

inicial em Contagem, outras empresas e

organizações assumiram o papel de proponentes

do Projeto Cidades da Solda. Foi o

caso da unidade industrial da ArcelorMittal,

em Juiz de Fora. Como é de praxe, esse

Projeto reuniu também a Prefeitura, o Senai,

as empresas que têm constituído o ‘núcleo

duro’ do projeto – ESAB, White Martins

e Belgo Bekaert Arames –, e ainda a

Votorantim Metais, que cedeu uniformes e

material de segurança. Além de exercer a

coordenação, a ArcelorMittal cede a sucata

com a qual os alunos realizam atividades de

soldagem durante o curso. O Projeto conta

com o apoio da Petrobras e do Prominp.

A Secretaria de Ação Social de Juiz de

Fora (SAS) é responsável por monitorar e

avaliar, juntamente com o Senai e com a

ArcelorMittal, a execução do Projeto, além

de encaminhar ao mercado de trabalho os

alunos que concluem o curso.

A gerente de Educação da Fundação

ArcelorMittal Brasil, Zulmira Braga, explica

como sua organização passou a apoiar o

Projeto Cidades da Solda. “Bem, a Fundação

ArcelorMittal Brasil representa as empresas

ArcelorMittal. Há algum tempo, tomei conhecimento

desse Projeto por intermédio do

Prominp. Fui a Contagem, vi como ele vinha

sendo desenvolvido e pensei que poderia

ser levado para outras regiões. Propus,

então, que fosse ativado em Juiz de Fora.

Inauguramos o Projeto em 20 de outubro de

2009”, informa.

Ela destaca o forte caráter social do

Projeto Cidades da Solda. “Para os jovens é

uma oportunidade. Para muitos deles é, na

verdade, uma oportunidade única de se profissionalizar

e chegar com outra condição ao

mercado de trabalho. O Projeto procura trabalhar

com meninos que estão em situação

de risco”, dizem a dirigente Zulmira Braga e

Antônio Humberto Pereira de Almeida, que

afirmam que o nível de aproveitamento dos

alunos formados é bastante bom, embora

não atinja os 100%. De todo modo, concordam

que mesmo os que não permanecem

na profissão de soldador terão tido uma

experiência profissionalizante construtiva,

que poderá ajudá-los em suas vidas.

Na recente solenidade de formatura da

turma de Juiz de Fora, manifestações de

alunos vão ao encontro do entendimento de

Zulmira. “Nós, alunos da segunda turma do

Projeto, agradecemos a cada parceiro que

tornou possível nosso sonho. Agradecemos

aos nossos instrutores, família e amigos

pelo apoio. Foi muito importante para nós

participar de uma iniciativa que visa à qualificação

profissional”, disse a aluna Sinemá

Rodrigues de Almeida. O orador da turma,

Fernando Raphael Silva, afirmou que todos

estavam alegres por terem concluído a

capacitação. “É com grande orgulho que

cumprimos mais uma etapa em nossas

vidas, levando tudo com comprometimento,

OUTUBRO Nº 14 2010

Responsabilidade Social

Formandos de Juiz de Fora:

alegria contagiante

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12 OUTUBRO Nº 14 2010

Responsabilidade Social

Jovens participam de visitas às empresas parceiras do Cidades da Solda, como a ESAB

disciplina e seriedade”. Antônio Humberto,

sempre que pode, distribui cópias de uma

carta assinada por Cligers Costa Santos,

de Coronel Fabriciano, ex-aluno do Cidades

da Solda em seu município. Nessa carta, o

rapaz, depois de descrever sua trajetória,

conta como a oportunidade oferecida pelo

curso profissionalizante permitiu que ele

se tornasse um trabalhador qualificado,

com carteira assinada e benefícios sociais

garantidos.

O gerente de Recursos Humanos da

ArcelorMittal, Ricardo Schmidt de Araújo,

reafirma que o Cidades da Solda é voltado

para a capacitação, direcionando os alunos

para o mercado de trabalho. E garante que

com a cooperação entre empresas, poder

público e organizações da sociedade civil, a

iniciativa vai continuar. “A união das empresas

comprometidas com o desenvolvimento

da sociedade resulta no sucesso do projeto.

Sendo assim, anunciamos que continuaremos

dando andamento ao processo com a

seleção de alunos para a terceira turma aqui

em Juiz de Fora”, afirmou.

Um curso com o melhor

padrão do Senai

“O aluno que faz um curso do Projeto

Cidades da Solda tem acesso ao mesmo

material, aos mesmos instrutores e às

mesmas estruturas que o Senai oferece

em seus cursos, inclusive naqueles pagos

pelas indústrias da região”. Quem oferece

essa garantia é Gerson Wilson Freitas

Gonçalves, gerente da Unidade do Senai

Alvimar Carneiro de Rezende, localizada em

Contagem. Ele assegura que, ao participar

dos Projetos Cidades da Solda, o Senai oferece

consultoria de qualidade e supervisão

técnica do material utilizado pelos alunos.

“Há também todo um acompanhamento

pedagógico, que começa no momento

da captação dos alunos, um processo

desenvolvido pela Prefeitura; inclui a etapa

de identificação dos jovens com potencial,

e que realmente tenham a necessidade de

participar de uma iniciativa social, e passa

por todos os estágios do curso propriamente

dito, até a sua conclusão, o que ocorre

com a certificação”.

O aluno formado recebe um certificado

emitido pelo Senai. Esse documento atesta

a carga horária cumprida no curso e os

processos de soldagem ensinados. O aluno

também é incluído no banco de dados mantido

pelo Senai e disponibilizado para empresas

que tenham ofertas de emprego para

profissionais qualificados. O curso varia entre

280 e 400 horas de duração e se desenvolve

em até um semestre. “O programa inclui

a parte teórica, em que o aluno recebe os

primeiros conceitos sobre soldagem, máquinas

e equipamentos, segurança, qualidade


de vida, ergonomia – todas as informações

importantes para que ele se localize,

para que tenha condições de participar de

uma entrevista de emprego”, diz o professor

Gonçalves, acrescentando: “Passamos

depois para as etapas práticas do curso, em

que os alunos aprendem e praticam diversos

processos de soldagem, utilizando máquinas

de alta qualidade, cedidas pela ESAB, e

insumos também de alta qualidade. Eles são

formados dentro dos critérios hoje exigidos

pela indústria”.

As aulas do Projeto Cidades da Solda

em Contagem são oferecidas em um espaço

da Prefeitura. “Esta é a contrapartida da

Prefeitura na parceria. Trata-se de um galpão

bem estruturado, com layout de caráter

pedagógico definido pelo Senai, e de cuja

montagem participaram as empresas parceiras

do Projeto. O galpão se situa próximo

à escola do Senai. Essa estrutura é montada

assim que são acertadas as responsabilidades

do Projeto, e fica montada de forma

fixa, para atender única e exclusivamente

ao Projeto Cidades da Solda”, assinala o

professor.

Atitude e novas perspectivas – Ao

mesmo tempo em que transfere para o aluno

um conhecimento técnico e tecnológico, o

Senai procura induzir o aluno a determinados

comportamentos que complementam a sua

profissionalização. “Não basta ter habilidade

nem conhecimento, é preciso que haja

também atitude. O Senai tem essa preocupação:

formar um cidadão, e não apenas

alguém que vai ser um profissional desta

ou daquela área. Ele precisa ter parâmetros

sociais suficientes para que consiga se colocar

na sociedade com a melhor qualidade

possível. Investimos muito também nessa

formação de atitudes, a fim de que o aluno

tenha, por exemplo, parâmetros para participar

de entrevistas ou agir adequadamente

em situações de conflito”.

Os alunos recebem todas essas informações

antes mesmo de começarem a

lidar com os equipamentos, justamente

porque estes exigem um compromisso de

responsabilidade. “Especificamente nessa

área da soldagem, em que se lida com

equipamentos que combinam eletricidade,

gases, chamas e outros componentes, se o

aluno não estiver bem estruturado emocionalmente,

o curso poderá vir a ser um risco

para ele próprio e para quem estiver à sua

volta”, diz o professor, acrescentando: “A

segurança é tratada durante todo o curso.

Não apenas em um bloco em separado,

mas ao longo de cada etapa de aprendizagem,

desde o primeiro e até o último dia

de aula”.

O professor Gonçalves conclui, assinalando

que no Senai de Contagem, como

em outras unidades da instituição em todo

o país, os ex-alunos e trabalhadores qualificados

encontram oportunidades para se

desenvolverem em diversas profissões e

também na área de soldagem. “Após o

curso no Projeto Cidades da Solda, o

aluno normalmente consegue se colocar

no mercado de trabalho, em tarefas que

requeiram um nível de exigência compatível

com os ensinamentos e a prática vivenciados

durante as aulas. Mas a indústria está

muito avançada, todos os dias aparecem

novas experiências e exigências, novas tecnologias,

e é necessário que haja a preocupação

do indivíduo em melhorar o seu perfil

técnico e as suas qualificações. O Senai

tem cursos de especialização e de aperfeiçoamento

para soldadores, e também um

curso técnico na área de Solda”.

OUTUBRO Nº 14 2010

Responsabilidade Social

Equipamentos ESAB na unidade

de Duque de Caxias (RJ)

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14 OUTUBRO Nº 14 2010

Entrevista

Brasil tem potencial para mais

de 50 novas usinas nucleares

Edson Kuramoto é diretor da

Associação Brasileira de Energia

Nuclear (Aben)

Arquivo Aben

Dono da sexta maior reserva de

urânio do mundo, com apenas

um terço do seu território prospectado

e com expectativa de

atingir a posição de segunda maior reserva,

caso sejam prospectados os 70% restantes,

e detentor de know-how do ciclo do elemento

combustível, o Brasil tem potencial para construir

e operar mais de 50 novas usinas térmicas

nucleares, e é isso que deverá fazer se não

quiser abrir mão dessa vantagem competitiva

estratégica. A informação e a opinião são do

engenheiro Edson Kuramoto, ex-presidente

e diretor da Associação Brasileira de Energia

Nuclear (Aben) – uma instituição sem fins

lucrativos, que congrega especialistas do setor

nuclear, atuantes tanto na área de geração de

energia quanto em outras aplicações, como a

produção de radioisótopos para uso na medicina.

Nesta entrevista, Kuramoto explica o processo

de produção de energia elétrica a partir

da fissão nuclear, assinalando que o sistema

é seguro; descreve a tradição da pesquisa

nuclear brasileira e defende a continuidade de

investimentos no setor como forma de garantir

a oferta energética indispensável ao desenvolvimento

e à competitividade nacionais.

Como ocorre a produção de energia elétrica

em uma usina nuclear?

Uma usina nuclear é considerada uma

usina térmica. Nela, diferentemente do que

ocorre numa usina térmica a gás ou a carvão,

é um sistema nuclear que produz o calor que

irá gerar o vapor para acionar uma turbina

acoplada a um gerador que, por fim, irá produzir

a energia elétrica. Então, na verdade, há

um sistema primário, que é o sistema nuclear,

e um sistema secundário, que é um sistema

convencional. O calor em uma usina nuclear

– como as nossas Angra 1 e Angra 2 – é

gerado a partir do momento em que ocorre a

fissão do átomo de urânio 235, e essa energia

é aproveitada para a geração do vapor, sendo

que este vapor impulsiona a turbina que, por

sua vez, faz girar o gerador elétrico, gerando a

energia elétrica, que é transmitida ao sistema

elétrico nacional.

Por que, na sua visão, a energia nuclear é

importante para o país?

O Brasil deve aproveitar a energia nuclear

porque tem uma grande reserva de urânio.

Atualmente, apenas 30% do território foram

prospectados e, mesmo assim, a nossa é

a sexta maior reserva de urânio do mundo.

A expectativa é de que, quando for prospectado

o restante do território nacional, os

outros 70%, atingiremos a condição de ter a

segunda maior reserva de urânio do mundo.

Isso, em termos de equivalência energética,

poderia ser equiparado ao nosso Pré-Sal.

Considerando as reservas conhecidas em

2007, o primeiro produtor é a Austrália, seguida

de Cazaquistão, Rússia, África do Sul e

Canadá. Por enquanto, o Brasil e os Estados

Unidos brigam pelo sexto lugar.

Que experiência tem o Brasil para lidar

com a energia nuclear?

Em comparação com outras tecnologias,

é possível afirmar que a utilização de energia

nuclear no mundo é recente; somente a partir

dos anos de 1950 é que começaram as pesquisas

nucleares para geração de energia. No

Brasil, a primeira usina entrou em operação

comercial em 1985, embora em 1982 o reator

já estivesse ativo. Então, temos 25 anos de

experiência operacional. Porém, em termos

de pesquisa de energia nuclear, ou desenvolvimento

de energia nuclear, nossa experiência

é significativamente maior. Foi o vice-almirante

Álvaro Alberto da Mota e Silva, criador do primeiro

Programa Nuclear Brasileiro, que iniciou

o desenvolvimento científico no Brasil. Ele foi

um dos idealizadores do Conselho Nacional

de Desenvolvimento Científico e Tecnológico

(CNPq), atualmente uma agência do Ministério

da Ciência e Tecnologia, que viria a dar início

à formação de cientistas em maior escala


no país. Houve a criação de bolsas no Brasil

e no Exterior para a formação de mestres e

doutores; foram criados laboratórios e institutos

de pesquisa. Em convênio com o CNPq, foi

criada a Comissão Nacional de Energia Nuclear

(CNEN) e, depois, o Instituto de Pesquisa

em Energia Nuclear (Ipen), em São Paulo,

que é atualmente o maior instituto de energia

nuclear da América Latina. Foi a partir daí que

começou a formação da nossa massa crítica

na área científica; desde então, vem sendo

desenvolvida a tecnologia nuclear no Brasil. No

início da década de 1960, houve a tentativa de

construção da primeira usina nuclear brasileira,

que seria em Mombucaba – próximo de Angra

dos Reis –, mas a ideia não prosperou. A proposta

somente foi retomada com a construção

de Angra 1 e, mais adiante, com o acordo

Brasil-Alemanha, nos anos de 1970. Então,

quando analisamos a história, observamos que

houve várias tentativas, desde o início, de se

buscar o desenvolvimento da tecnologia nuclear

no sentido de gerar energia elétrica. Pode-se

até afirmar que o Brasil, no início dos anos

de 1950, quando o mundo todo participou

daquela corrida para o desenvolvimento da

tecnologia nuclear, principalmente no sentido

armamentista, de certa forma, também participou

dessa corrida, logicamente em menor

escala, e isso influenciou o desenvolvimento

científico e tecnológico no país.

Quais as perspectivas para o uso de usinas

nucleares destinadas à produção de

energia elétrica no Brasil?

Com a criação da Empresa de Pesquisas

Energéticas (EPE), o Brasil voltou a ter um planejamento

energético nacional, e não somente

o planejamento do setor elétrico, com o

qual está demonstrado que o Brasil precisará

de usinas térmicas após 2020, em virtude das

dificuldades quanto ao licenciamento ambiental

de novas hidrelétricas de grande porte.

Nós vivemos essas dificuldades com o licenciamento

ambiental das usinas hidrelétricas

de Jirau, em Rondônia, e de Belo Monte, no

Pará. São usinas de grande porte, que ficam

na região Norte, exatamente onde se encontra

o grande potencial hidrelétrico do país. Com

o planejamento de médio e longo prazo,

com horizonte em 2030, verificou-se que o

nosso potencial hidrelétrico se esgotará nos

próximos 20 anos. A partir daí, o país terá de

buscar novas alternativas. E para gerar ener-

gia em grande escala, com o que existe atualmente,

as opções são as usinas térmicas – a

gás, a carvão, ou nucleares. Com a questão, a

preocupação dos países com o aquecimento

global, decorrente do aumento da emissão

de gases do efeito estufa, as usinas nucleares

passaram a ter uma importância muito grande.

Isso, no Brasil, não é diferente.

Nesse quadro, qual o diferencial do Brasil?

Primeiro, o Brasil tem uma grande quantidade

de urânio, que é um combustível barato.

Considerando a experiência mundial, se fizermos

uma análise da participação do custo do

combustível no custo de geração, o impacto é

em torno de 15% a 20% numa usina nuclear.

Então, o país não pode abrir mão de uma

alternativa com potencial energético tão grande,

como tem o urânio. Além disso, o Brasil

domina a tecnologia do ciclo de combustível.

O país detém a tecnologia de enriquecimento

do urânio, a tecnologia da conversão do

yellow cake em hexafluoreto de urânio, e

também da reconversão do gás enriquecido

em pastilha de urânio, e da fabricação do

elemento combustível. Para que se tenha uma

ideia da importância dessa nossa condição,

basta ver que somente três países no mundo

detêm a tecnologia do ciclo de combustível e

possuem reservas de urânio: Brasil, Estados

OUTUBRO Nº 14 2010

Entrevista

Arquivo Eletrobras/Eletronuclear

Simulação da Usina Angra 3

15


16 OUTUBRO Nº 14 2010

Entrevista

Unidos e Rússia. Ou seja, eles têm o que

poderíamos chamar de autossuficiência da

geração nuclear. Então, não podemos abrir

mão dessa alternativa. Daí a grande importância

da geração de energia elétrica através da

energia nuclear para o Brasil.

Em termos efetivos, quantas usinas o

país pretende construir?

No Plano Nacional de Energia – PNE

2030 – foram incluídas as construções de

quatro a oito novas usinas nucleares. Esse

planejamento vai ser essencial para que se

dê uma sustentabilidade ao desenvolvimento

da tecnologia nuclear no Brasil. Haverá continuidade

na construção de usinas nucleares,

possibilitando, assim, a formação de recursos

humanos e a fixação dessa mão de obra

especializada no setor nuclear. A partir daí, o

Brasil poderá desenvolver o restante da tecnologia

que ainda não detém. Isso será muito

importante, visto que o país tem potencial

para colocar em operação mais de 50 usinas

nucleares, devido à nossa reserva de urânio.

Quando se estimula o setor de energia

nuclear, que outros setores são também

estimulados?

Eu compararia uma usina nuclear com

uma indústria de automóveis. A energia nuclear

é multidisciplinar, e quando se fala em uma

usina nuclear, estamos falando do envolvimento

de praticamente quase todos os

segmentos da indústria, incluindo produtores

de cabos elétricos, componentes elétricos

diversos, bombas, válvulas, tubulações, os

segmentos de siderurgia, metalúrgicas, a

área de soldagem, a indústria eletromecânica,

a parte de instrumentação e controle de

produtos químicos, construção civil etc. É um

processo que compreende um amplo conjunto

de setores da indústria.

Que tipo de impacto positivo esse processo

pode trazer?

A implantação de usinas nucleares obedece

a uma classificação de componentes.

Há componentes com qualidade nuclear e

outros com qualidade não nuclear, mas que

ficam acima do convencional. O que diferencia

um componente qualificado como nuclear?

A fabricação desses componentes passa

por uma certificação da indústria responsável

pela sua fabricação. Essa certificação é feita

pelo Instituto Brasileiro da Qualidade Nuclear

(IBQN) ou por uma empresa subsidiária da

Eletrobras, a Eletronuclear, criada em 1997

com a finalidade de operar e construir as usinas

termonucleares do país. E quando essa

indústria recebe a certificação nuclear, ela está

apta a ser um fornecedor de componentes

para uma usina nuclear. A consequência disso

para a indústria nacional é um significativo

melhoramento, um aperfeiçoamento na qualidade

de fabricação. Isso foi um dos grandes

legados que o Programa Nuclear Brasileiro e

que o acordo Brasil-Alemanha deixaram para

a indústria nacional na construção de Angra

2. Porque várias indústrias receberam a certificação

nuclear face a essa qualificação na

fabricação de componentes.

Uma questão especial nesse processo,

que é a formação de pessoal. Como isso

tem acontecido e quais as perspectivas

nesse campo?

Como eu disse, a energia nuclear é uma

tecnologia multidisciplinar. Atuam no setor

técnicos de várias áreas: engenheiros químicos,

químicos, físicos, engenheiros mecânicos,

engenheiros civis, engenheiros elétricos,

engenheiros eletrônicos. Todos eles passam

por um período de treinamento, de formação.

Se for um profissional que trabalha exclusivamente

na área nuclear, que é o coração de

uma usina, é preciso um certo tempo para

que seja treinado, para que seja formado, e

para que comece a produzir. Por exemplo,

um engenheiro mecânico recém-formado terá

de fazer mestrado em Engenharia Nuclear e

passar por treinamento para depois ser aproveitado

na produção. A Universidade Federal

do Rio de Janeiro criou um curso de graduação

em Engenharia Nuclear, o que possibilita

encurtar um pouco o tempo de preparação

desse profissional, e ele poderá começar a

produzir mais cedo. Esta é uma coisa boa

que está ocorrendo, e já é uma consequência

do PNE 2030. Outro fato positivo é que a

perspectiva de emprego atrai novos alunos

para esses cursos.

Vários setores da economia que sofreram

redução de investimentos nas últimas

décadas observaram um hiato na

preparação de profissionais. No segmento

nuclear também foi assim?

Sim. Atualmente, o quadro de profis-


sionais que atua na área nuclear tem uma

média de idade muito elevada. Isso porque

a formação de recursos humanos para

o setor no Brasil ocorreu em dois períodos.

Primeiramente, quando da criação

dos institutos de pesquisa nuclear no Brasil

– o Instituto de Pesquisas Energéticas e

Nucleares (Ipen), em São Paulo; o Instituto

de Energia Nuclear (IEN), no Rio de Janeiro;

o Centro de Desenvolvimento de Tecnologia

Nuclear (CDTN), em Minas Gerais; e outros.

A criação desses institutos e a própria

criação do CNPq ocasionou um boom na

preparação de especialistas na área nuclear

nesse período, situado entre o final dos anos

de 1960 e início dos anos de 1970. Naquela

ocasião, o CNPq enviou vários profissionais

– engenheiros, físicos e químicos – para que

fizessem mestrado e doutorado tanto nos

Estados Unidos como na Europa. Em seguida,

houve um recesso, mas, depois, após

a assinatura do acordo Brasil-Alemanha,

em 1975, com a criação do Programa Pró-

Nuclear e o Projeto Urânio, aí, sim, ocorreu

o que poderíamos chamar de formação em

massa de especialistas e técnicos na área

nuclear, preparados para atuar nas usinas

que seriam construídas com base no acordo

Brasil-Alemanha. Estavam previstas oito

usinas nucleares que, depois, ficaram reduzidas

a Angra 2 e Angra 3. Nesse período,

houve um esforço grande para a formação

de especialistas. Esses profissionais que

foram formados nos anos de 1960 e meados

da década de 1970, e no Pró-Nuclear

e no Projeto Urânio, hoje se encontram com

a média de idade entre 50 e 54 anos, e

outros já estão aposentados. No tempo em

que não houve investimentos, corremos um

risco muito grande de perder a capacidade

adquirida nestes quarenta ou cinquenta

anos do Programa Nuclear Brasileiro.

E atualmente?

Com a retomada da construção de

Angra 3, com o planejamento de construção

de quatro a oito novas usinas nucleares,

o setor nuclear vive um momento

muito bom, porque há uma aceleração

das atividades. E também agora há um

novo projeto, para a construção do Reator

Multipropósito Brasileiro (RMB), para a produção

de radioisótopos. No Brasil há, por

ano, mais de 3 milhões de procedimentos

com radioisótopos para uso em Medicina

Nuclear, para tratar e diagnosticar o câncer.

Mas somos dependentes da importação do

molibdênio, um elemento que apresentou

crise de oferta internacional no ano passado.

A construção do RMB tornará o Brasil

autossuficiente na produção desse radioisótopo,

ou seja, resolverá nosso problema

da Medicina Nuclear e deixaremos de ser

dependentes da importação desse radioisótopo,

além de constituirmos um polo de

formação de especialistas nucleares.

Em relação às usinas, uma questão sempre

presente é a da segurança. O que o

senhor tem a dizer sobre isso?

Bem, hoje existem 436 reatores em

operação no mundo, e há uma experiência

muito grande em operar usinas nucleares,

apesar de ser uma tecnologia recente.

Nestes 50 anos, ocorreram no mundo

apenas dois acidentes considerados graves:

Chernobyl, na antiga União Soviética,

e Three Miles Island, nos Estados Unidos.

No caso norte-americano, não houve vítimas

fatais; na verdade, perdeu-se a usina,

mas o acidente foi controlado, pois ali se

usava o reator conhecido como Pressurized

Water Reactor (PWR), do mesmo tipo dos

utilizados em Angra 1, 2 e 3. O reator de

Chernobyl era diferente, não possuía os

mesmos sistemas de segurança adotados

no ocidente. Chernobyl não tinha o prédio

de contenção, que é a edificação em que

fica o reator e o sistema nuclear em si; com

o prédio de contenção, se ocorrer qualquer

acidente nesse sistema, a radiação ficará

confinada. Praticamente todos os reatores

do ocidente possuem esse prédio de contenção

e também outras barreiras para conter

a radiação em caso de falha desses sistemas

de segurança das usinas nucleares.

Chernobyl não tinha tais sistemas, por isso

as consequências do acidente foram mais

graves. Então, em termos de segurança, o

que podemos mostrar é que essas usinas

do tipo PWR são seguras. Angra 1 já está

em operação há 25 anos e Angra 2 também

está operando, e essas usinas nunca

apresentaram acidentes graves. Além disso,

nenhuma das outras usinas implantadas e

em operação apresentou problemas. Isso

mostra à população o quanto essas usinas

são seguras.

OUTUBRO Nº 14 2010

Entrevista

Arquivo Eletrobras/Eletronuclear

Usina Angra 1 está em

operação há 25 anos

17


18 OUTUBRO Nº 14 2010

Entrevista

E quanto à destinação dos resíduos

nucleares?

Este é outro tema levantado pelos críticos

das usinas nucleares. Os rejeitos produzidos

por elas são classificados em três níveis: rejeitos

de baixa, média e alta atividade. Os de

baixa e média atividade são acondicionados

em recipientes seguros, apropriados, e armazenados

em repositórios intermediários dentro

da própria usina e, depois, transferidos para

repositórios definitivos. Esses rejeitos são sempre

tratados, monitorados e segregados, ou

seja, não são liberados para o meio ambiente.

A grande diferença em relação às outras indústrias

é que o setor nuclear sabe onde estão

seus rejeitos: eles são contabilizados e armazenados

com segurança. Os rejeitos gerados

por Angra 1 e Angra 2, do início da operação

até hoje, estão lá, no repositório intermediário,

armazenados apropriadamente. Se você for

até a usina saberá que os rejeitos estão lá. Eles

não estão no meio ambiente, nem poluindo,

nem contaminando, contrariamente ao que

acontece com muitos rejeitos gerados pelas

outras indústrias e até pela sociedade, pois a

gente não sabe muito bem para onde vai o lixo

doméstico.

E os rejeitos de alta atividade?

Os rejeitos de alta atividade, que praticamente

são os elementos combustíveis

queimados, quando retirados do reator são

colocados em um recipiente, que chamamos

de ‘piscina’, permanecendo ali certo período,

até que sua atividade se reduza. Depois disso,

são transportados ou para um repositório

intermediário, ou para um repositório definitivo.

É preciso dizer que existem os dois tipos

de solução quanto aos rejeitos. Alguns países

adotam o repositório intermediário, para que

possam ser utilizados no futuro, porque os

elementos combustíveis queimados, ao saírem

do reator, ainda possuem grande quantidade

de energia a ser aproveitada. Alguns

países reprocessam esses elementos e produzem

novos elementos combustíveis, que

retornam para o reator para serem queimados

novamente; com tal procedimento, reduz-se a

quantidade de rejeitos. Outros países decidiram

armazenar os rejeitos definitivamente, ou

seja, os elementos combustíveis queimados,

depois que a radiação cai a um certo nível,

são retirados, encapsulados e armazenados

em rochas profundas ou em minas esgo-

tadas, de forma a não haver infiltração que

alcance a água. Também já está em teste um

processo de incineração dos rejeitos de alta

atividade que reduz o tempo de armazenamento

para 500 anos.

Qual o caminho pelo qual o Brasil optou?

Em princípio, o Brasil vai armazenar provisoriamente,

para reutilização futura. O Brasil

não detém a tecnologia de reprocessamento

de elementos combustíveis, mas o caminho a

ser seguido é esse, do reprocessamento; é o

caminho economicamente mais interessante

para o país.

E sobre a importância da soldagem para

a construção e operação de uma usina

nuclear?

A importância é muito grande. O sistema

não pode ter vazamentos. Trata-se de um

fator crítico de segurança. Por isso, o cuidado

é muito grande. Por exemplo, no caso

do vaso de contenção do reator, a empresa

que construiu esse componente para Angra

2 e agora o está construindo para Angra 3

– a Nuclep, uma indústria de equipamentos

pesados para as usinas nucleares – possui

soldadores, que passam por uma qualificação

e uma certificação. Na certificação, considerase

a qualidade do material, a qualificação do

soldador, a máquina de soldagem e o processo

em si. Em tubulações ocorre o mesmo

procedimento. A cada parada da usina nuclear,

essas soldas são rigorosamente inspecionadas.

Uma solda defeituosa pode ocasionar

um vazamento, que pode causar a ruptura

de uma tubulação e provocar um acidente.

Uma ocorrência como essa, dependendo de

sua gravidade, poderá, inclusive, determinar o

fechamento de uma usina nuclear.

As inspeções obedecem a que critérios?

É feita uma inspeção logo após a solda

pronta. Além disso, há inspeções a cada

parada programada. Normalmente, as usinas

nucleares produzem energia a ciclos de

aproximadamente 12 meses; ao final de cada

ciclo, há uma parada programada, ocasião

em que são retirados os elementos combustíveis

queimados, colocados elementos

combustíveis novos e efetuadas inspeções

e manutenções nos diversos componentes

do sistema, incluindo tubulações, válvulas,

bombas e, também, as soldas.


OUTUBRO Nº 14 2010

Soluções ESAB para o segmento

de Energia Nuclear

Por todo o mundo, há um grande

interesse por formas de energia

limpas e sustentáveis. A preocupação

ambiental impõe novos

parâmetros além de eficiência e custo,

inclusive inviabilizando projetos de grande

impacto ambiental. Assim sendo, a geração

de energia elétrica a partir de combustíveis

nucleares vem se mostrando uma

opção novamente considerada por vários

países, justamente devido ao baixo impacto

ambiental que apresenta na sua construção

e operação. Porém, como em todo processo

de geração de energia, cuidados devem

ser tomados, pois acidentes envolvendo

usinas nucleares podem ter consequências

extremamente sérias.

Em uma usina nuclear, a geração de

energia elétrica acontece por meio da transformação

da energia cinética do vapor que

move uma turbina conectada a um gerador

de energia elétrica. Esse vapor é obtido a

partir do calor produzido no interior de um

reator nuclear, por meio de um processo

chamado “fissão nuclear”. São dois circuitos

de vapor que existem em uma usina nuclear.

O primeiro é o Circuito Primário, no qual a

água está em contato com as cápsulas que

contêm o material nuclear, refrigerando-o e

transferindo calor para o Circuito Secundário,

que por sua vez é o responsável por conduzir

o vapor aquecido até a turbina.

Estes circuitos e seus equipamentos

ficam protegidos por uma construção chamada

Vaso ou Prédio de Contenção, um

edifício extremamente robusto, que resiste

a impactos severos, construído com uma

estrutura de aço recoberta por uma espessa

camada de concreto. O nível de exigência

sobre a resistência dessa construção

é elevada. Possuindo paredes de aço de

3,0 cm de espessura, é envolvida por uma

camada de concreto especial, com 60 cm

de espessura. Vale dizer que este prédio

possui sistema que mantém a pressão

interna menor que a pressão atmosférica,

fazendo com que, em eventual vazamento,

as substâncias radioativas não escapem do

Prédio de Contenção.

Seguindo esse padrão construtivo, a

terceira usina nuclear brasileira, Angra 3,

tem a ESAB como fornecedora. Nesta fase

inicial do projeto, a ESAB vem fornecendo o

eletrodo OK 55.00, que é fabricado no Brasil

com homologação Nuclear dada pelo IBQN

(Instituto Brasileiro da Qualidade Nuclear).

Alguns equipamentos de Angra 3 serão

fabricados no Brasil, equipamentos esses

que, no caso da soldagem, deverão atender

aos requisitos das normas alemãs KTA –

Der Kerntechnische Ausschuss (Comissão

de Normas de Segurança Nuclear).

Cada “família” de equipamentos tem um

nível de exigência, dependendo de sua cri-

Energia

João Guilherme Ferreira

Consultor Técnico ESAB Brasil

Figura 1: Soldagem de revestimento com eletroescória

19


20 OUTUBRO Nº 14 2010

Energia

Fonte: Eletronuclear

vaso de

contenção

barras de

controle

reator

vaso de pressão

bomba principal de

refrigeração do reator

ticidade. Os mais rigorosos são os equipamentos

que compõem o Circuito Primário

(reator, tubulações, trocadores de calor) e

Vaso de Contenção.

As normas KTA impõem como primeiro

passo para o fornecimento uma auditoria

das instalações do fornecedor, avaliandose

uma série de itens, incluído o Sistema

de Gestão da Qualidade. Após esta fase,

iniciam-se os testes com os consumíveis,

verificando as suas propriedades

mecânicas e composição

química do metal depositado,

bem como as propriedades

em junta soldada do material a

ser utilizado no equipamento.

A ESAB possui homologação

de sua planta no Brasil

e está apta a atender à série

de requisitos impostos pelas

normas, por meio de uma

rigorosa seleção das matériasprimas

envolvidas, controle do

processo de fabricação e adequada

armazenagem.

A linha ESAB engloba

consumíveis e equipamentos

para os processos eletrodo

revestido, arco submerso, TIG

e eletroescória. Em termos

de consumíveis, a linha ESAB

atende a processos de união e

revestimento, para aço carbono, baixa liga,

aços inoxidáveis e ligas de níquel. Na figura

1 é mostrada uma aplicação de revestimento,

ou “cladding”, utilizando o processo por

eletroescória.

Tomando-se como referência a Usina

Termonuclear de Angra 3, no quadro abaixo

são mostradas as opções ESAB para os

diversos materiais empregados em usinas

deste tipo.

EQUIPAMENTO MATERIAL PROCESSO CONSUMIVEL CLASSE

Vaso de contenção Aço baixa liga

SMAW OK 74.65 N E 8018-G

SMAW OK 75.60 E 9018-G

SAW OK 13.40N + OK 10.62 F10P6-EG-F3

FCAW Dual Shield 62

Suporte do Reator Aço baixa liga SMAW Atom Arc 8018-NM E8018-NM 1H4R

Tubulações e

equipamentos em aço

inox – fora Circuito

Primário

pressurizador

vapor

elemento

combustível

circuito primário

circuito secundário

sistema de água de refrigeração

gerador

de vapor

Figura 2: Esquema básico de usina termonuclear

Aço Carbono

Aço carbono + aço Inox

Aço Inox Cladding

água

bomba

Tabela 1: Opções ESAB para os diversos materiais empregados em usinas nucleares

SMAW OK 55.00 E7018-1

TIG OK 12.60 ER 70 S-3

FCAW Dual Shield 7100 LH E 71 T-1

SMAW OK 67.61 E 309L-16

SAW

SAW

ESW

condensador

torre de

transmissão

turbina

bomba

tanque de água

de alimentação

gerador

elétrico

bomba

água do mar

OK Autrod 309L+ OK

Flux 10.93

OK BandN 309L+ OK

Flux 10.05

OK BandN 309L+ OK

Flux 10.10

ER309L

ER309L

EQ309L


OUTUBRO Nº 14 2010

Lançamentos

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22 OUTUBRO Nº 14 2010

Lançamentos


OUTUBRO Nº 14 2010

Lançamentos

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Lançamentos


OUTUBRO Nº 14 2010

Lançamentos

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26 OUTUBRO Nº 14 2010

Lançamentos


Atualmente, as indústrias buscam

processos com maior

produtividade, confiabilidade

e qualidade e, atenta a essas

necessidades, a ESAB incrementa sua

linha de equipamentos para a soldagem

de corpos cilíndricos, trazendo sua nova

linha de viradores e posicionadores que

apresentam mais precisão, segurança e

resistência.

Aliando qualidade e flexibilidade, os

novos viradores ESAB apresentam desenhos

robustos, com rolos de poliuretano

preparados para grandes cargas e, principalmente,

com grande resistência ao desgaste,

atendendo a todas as necessidades

exigidas nos ambientes industriais.

Apresenta estrutura em aço e pintura

para resistir ao ambiente abrasivo de

offshore e indústrias navais, consequentemente

também atendendo ao ambiente de

caldeirarias pesadas.

A linha de viradores standard possui

capacidade de 5 a 120 toneladas e está

disponível em duas versões: o modelo

convencional CD/CI (Conventional Drive

e Conventional Idler) e o modelo autoalinhável

SD/SI (Self-aligning Drive e Selfaligning

Idler).

Os viradores ESAB atendem às mais

Virador Convencional

variadas aplicações industriais, como

offshore e estaleiros navais, caldeirarias em

geral, fabricação de reservatórios, vasos

de pressão, tubulações com pequenos

diâmetros, montagem de tubulações em

campo de saneamento, gasoduto, fabricação

de torres eólicas etc.

Os novos modelos de viradores também

podem ser controlados pelo controlador

ESAB PEK, possibilitando maior nível

de automação do processo de soldagem.

Pensando em inovação, a ESAB traz

também o virador FUB (Fit-up Bed), que foi

desenhado e construído propositadamente

para atender às indústrias que pretendem

diminuir o tempo de set-up para a soldagem

de união de dois corpos cilíndricos. O

virador FUB é o sistema mais rápido para

a soldagem de 1+1 seções. Montado sob

uma mesma estrutura, o FUB é composto

por um conjunto de viradores, sendo um

motorizado, um livre e quatro rolos independentes,

com duplo sistema hidráulico

de levantamento para o ajuste de união

entre as seções.

Para o segmento de fabricação de

tubos com pequenos diâmetros, a ESAB

traz o virador PR7/10 que, em conjunto

com a coluna manipuladora CaB 2200,

é a solução perfeita para as soldagens

OUTUBRO Nº 14 2010

Lançamentos

Soluções ESAB para soldagem

de peças cilíndricas

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28 OUTUBRO Nº 14 2010

Lançamentos

CaB 2200

Posicionador TAP

circunferenciais de união de tubulações,

acoplamento dos flanges ou até mesmo de

união longitudinal, para aplicações típicas

de Pipe Shop e Pipe Mills.

O virador PR7/10 possui capacidade

de giro de até 3,5 toneladas e posiciona

tubos com diâmetros que variam de 100

a 920 mm.

O posicionamento do braço é feito de

forma automática, e a aproximação dos

rolos do virador é realizada através de

um fuso com alavanca manual, tudo para

facilitar o posicionamento do tubo até a

execução do processo de soldagem.

Para o segmento de fabricação de

torres eólicas, a ESAB também inova e

apresenta não só os viradores convencionais,

autoalinháveis e FUB, mas a melhor

solução também nas estações de Growing

Line. Com o conjunto de viradores FIT/FIR,

é possível efetuar o set-up das seções 2+2

e da linha de crescimento de forma mais

otimizada. Para as etapas de pintura e

jateamento, existem os modelos de viradores

especiais com capacidades de até 100

toneladas, inclusive um virador projetado

sob demanda para atender a uma capacidade

de 400 toneladas.

Na linha de posicionadores, seguindo

o mesmo padrão de qualidade aplicado

para qualquer indústria que possui a

necessidade de manipulação de peças,

temos o posicionador TAP (Three Axis

Positioner), que possui três eixos de atuação,

buscando o melhor posicionamento

da peça de trabalho, sendo um eixo de

basculamento da mesa, giro motorizado

e elevação – este último acionado por

mecanismo hidráulico, com sistema de

segurança, caso haja alguma pane. O

modelo TAP possui duas versões: uma

com capacidade de carga de 1 tonelada

e outra para 3 toneladas.

Completando a linha de posicionadores,

temos a série RT, que possui dois

eixos de atuação (basculamento e giro)

com capacidades de 250 kg a 75 toneladas,

e também as versões RT MHA,

que, além dos dois eixos, possuem um

sistema de elevação de todo o conjunto.

O modelo TT constitui-se de posicionadores

horizontais com apenas um eixo de

movimentação para capacidades de 5 a

100 toneladas.


OUTUBRO Nº 14 2010

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30 OUTUBRO Nº 14 2010

Lançamentos

Mercado

Em iniciativa pioneira, indústria

de solda elétrica funda sua

Câmara representativa

Ter uma boa representação é um

passo importante para o desenvolvimento

de qualquer segmento

da indústria brasileira. Não poderia

ser diferente com a solda. Em junho deste

ano, a Câmara da Indústria de Solda Elétrica

começou a ganhar corpo. Em agosto, ela iniciou

suas ações junto ao público, com metas

ousadas para o setor. Newton de Andrade e

Silva, diretor de Vendas e Marketing da ESAB,

foi escolhido para presidir a associação.

O segmento nunca teve um representante

e havia a demanda e a necessidade da

formação da Câmara. Segundo o presidente

Newton Silva, quando é preciso mudar uma

especificação técnica em uma obra grande,

por exemplo, é bem diferente fazer isso por

meio de uma organização que representa

15 indústrias. O peso é bem maior. “É

importante nos unirmos para alcançar os

objetivos.” Um dos principais fatores para a

criação da Câmara é a realização de diversas

obras do PAC (Programa de Aceleração do

Crescimento) e da Petrobras nos próximos

meses. São obras muito grandes, com especificações

técnicas muito complexas. “Então

precisamos ter voz na definição dos consumíveis

que serão utilizados”, afirma Newton.

A Câmara já está realizando um trabalho

junto à FBTS – Federação Brasileira de

Tecnologia de Soldagem –, o órgão que aprova

os consumíveis para a Petrobras. “Uma de

nossas primeiras conquistas foi conseguir um

assento, um representante, nas reuniões da


FBTS. É importante o fabricante ter voz ativa

nesse processo, que discute todos os problemas

técnicos e as especificações de soldagem

da obra”, acredita Newton. Outra ação foi a

apresentação da associação no Consolda

– Congresso Nacional de Soldagem –, que

aconteceu entre os dias 12 e 15 de outubro,

em Recife (PE).

Entre os mais importantes objetivos da

Câmara, está o mapeamento de oportunidades

de atuação da área de solda elétrica

no Brasil. Newton explica que a entidade

quer observar investimentos e licitações que

envolvam soldagem, como os novos estaleiros

e gasodutos que serão construídos.

“Assim, podemos ter uma ideia do impacto

que haverá na indústria nos próximos anos

e planejar nosso trabalho para isso. Iremos

compilar as informações e transmitir para

todos os associados.”

Por enquanto, fazem parte da Câmara,

além da ESAB, empresas como: Lincoln

Electric, Elbras Eletrodos, Weld-inox, Denver,

Star Soldas, Böhler Welding Group, Belgo

Bekaert Arames, Gerdau, Kestra Eletrodos

Especiais e Uniweld. A expectativa é que,

em um futuro próximo, todos os fabricantes

nacionais de consumíveis de solda elétrica

estejam associados. “Nosso grande desafio

é conseguir que todas as empresas participem,

pois essa parceria é essencial. Até

então éramos uma categoria muito desunida,

trabalhando em setores fragmentados. Então

esperamos conseguir mais informações das

próprias indústrias de solda elétrica no Brasil”,

diz o presidente da organização.

União para a obtenção de

benefícios comuns

Mesmo no início de sua atuação, a

Câmara já começou a desenvolver projetos

que interessam às empresas do setor. Um

exemplo é a reivindicação por incentivos

ficais. Está sendo contratado um grupo de

advogados para ajudar na luta pela diminuição

de impostos em algumas áreas e projetos.

É uma ação parecida com a realizada

pela indústria de construção civil, que conseguiu

uma redução dos impostos incidentes

sobre os materiais de construção nas obras

do PAC. Dentre os materiais de construção,

está incluída a solda. E a indústria, desunida,

não lutava pela redução de impostos. É objetivo

da recém-fundada Câmara se valer da

união para realizar um trabalho forte em prol

de incentivos, para que o preço dos produtos

seja melhor para o consumidor.

Também estão em fase de contratação

empresas que conduzirão pesquisas de mercado

e levantamentos dos investimentos no

Brasil. Outro projeto em andamento envolve

a área de normas técnicas. Um grupo de

técnicos das indústrias associadas está trabalhando

na revisão das normas de soldagem,

dentro das suas empresas, e dando retorno

para a Câmara. Todas as ações são estruturadas

e discutidas nas reuniões mensais, que

acontecem dentro das instalações da ABS –

Associação Brasileira de Soldagem.

O foco agora é a divulgação do trabalho

da Câmara, para que todos os fabricantes

da área de solda estejam cientes de sua

existência e se interessem em participar. Em

breve, as embalagens das indústrias terão o

logotipo da associação, para que o público

também conheça seu trabalho. “A resposta

está sendo muito boa, todos os associados

estão motivados, participando ativamente

dos projetos. É essencial que estejamos

juntos para defender os interesses da indústria

de solda e para influenciar nas decisões

técnicas do segmento. A Câmara é um

espaço para que cada empresa apresente

sua opinião, coloque seus interesses na

mesa. Só assim podemos trabalhar pela

categoria toda”, completa Newton Silva.

Em breve, o site da Câmara estará no ar:

www.solda.org.br

OUTUBRO Nº 14 2010

Mercado

Newton Silva, da ESAB, foi

escolhido para presidir a associação

31


32 OUTUBRO Nº 14 2010

Segmentação

Consumíveis para soldagem pelo

processo de arco submerso (SAW) de

aços baixa liga resistentes à fluência

Welerson Reinaldo Araújo

Supervisor de Engenharia de Produto ESAB

Halinson Faustino Dias Campos

Consultor Técnico ESAB

Desde sua origem em 1935, o

processo SAW tem ganhado

muito espaço em empresas

de caldeiraria e montagem de

refinarias e estaleiros, onde a fabricação

e montagem de equipamentos com grande

espessura de chapa (acima 1/2”), em

operações Onshore ou Offshore, é muito

comum. Isso faz do processo de soldagem

por arco submerso (SAW) uma das melhores

soluções para a fabricação desses

equipamentos, devido a sua alta taxa de

deposição, alta velocidade de soldagem,

baixa sensibilidade às condições superficiais,

elevado grau de limpeza das impurezas

para a escória formada, além de alta

repetibilidade do processo.

Os equipamentos de processo para refinarias,

termoelétricas e plataformas petrolíferas,

dentre outras aplicações, normalmente

exigem a utilização de aços baixaliga

ligados ao Cr-Mo, em virtude de sua

elevada resistência à fluência, associada

a uma maior resistência mecânica, alta

temperatura de formação de carepas e

menor velocidade de oxidação em função

da temperatura quando comparados com

os aços carbono.

As operações de refino tendem a trabalhar

em temperaturas e pressões cada vez

mais elevadas, a fim de aumentar a eficiência

das plantas, melhorar qualidade dos

produtos produzidos e reduzir as emissões

de CO 2 (1). Assim sendo, a aplicação de

aços baixa-liga resistentes à fluência e/ou

à corrosão tem crescido devido ao melhor

comportamento destes em serviço.

Dada essa combinação de fatores, a

seleção de fluxos e arames, bem como

o pré-aquecimento e o tratamento térmico

pós-soldagem para soldagem de aços

baixa-liga ao Cr-Mo pelo processo SAW

é um fator primordial para o sucesso das

operações de soldagem.

Soldabilidade dos aços

resistentes à fluência:

A soldabilidade desses aços é complexa

quando comparada aos aços carbono.

Tal complexidade deve-se à sua maior

temperabilidade, que aumenta à medida

que os teores de cromo e molibdênio

aumentam, pois esses elementos retardam

a decomposição da austenita, favorecendo

a formação de fase martensítica. O

pré-aquecimento e o tratamento térmico

pós-soldagem para esses aços devem ser

respeitados a fim de se evitarem problemas

como formação de trincas e de microestrutura

não desejada.

Outros fatores relativos à soldagem

desses materiais devem ser observados,

como, por exemplo, o teor de elementos

que aumentam a suscetibilidade de fragilização

ao revenido no metal depositado.

Bruscato, Watanabe e Sugiyama desenvolveram

parâmetros que relacionam esses

elementos, de forma tal que, quanto menor

o valor obtido, menor a suscetibilidade à

fragilização.


X = (10P + 4Sn + 5Sb + As)/100

(elementos em ppm) – Bruscato

J = (Si + Mn) x (P + Sn) x 104 (Si, Mn,

P e Sn em %peso) – Watanabe

PE = (C + Mn + Mo + Cr/3 + Si/4) + 3,5

x (10P + 4Sn + 5Sb + As) – Sugiyama

O parâmetro J é usado exclusivamente

na seleção de metais de base; o PE, para

seleção de consumíveis; e o fator X, para

ambas as situações(2).

A fim de revelar a susceptibilidade do

material à fragilização ao revenido, um

ensaio de Steep Cooling pode ser requerido,

conforme requerimentos suplementares

presentes na Norma ASTM A387.

Seleção dos consumíveis

Na seleção de consumíveis para o processo

de soldagem SAW, deve-se considerar

a combinação fluxo e arame, visando a

preservar as propriedades do metal de base

utilizado.

No que diz respeito ao fluxo, procuramse

produtos com maior estabilidade às

variações de parâmetros de soldagem, uma

menor adição de O 2 no metal depositado.

Neste caso, como se trata de aços baixa

liga, recomenda-se o uso de fluxos básicos

(IB) e neutros. Quanto ao arame, busca-se

uma composição química similar ao metal

de base.

Há uma relação inversa entre o índice

de basicidade (IB) e o teor de O 2 no metal

depositado. Quanto maior o índice de

basicidade, menor é o teor de oxigênio. Já

a neutralidade do fluxo relaciona-se com

a adição ou não de elementos de liga no

metal depositado. Para aços baixa liga, é

comum utilizar fluxos que não adicionem

elementos à zona fundida (neutros), principalmente

na soldagem multipasses.

De acordo com o IIW (International Institute

of Welding), o índice de basicidade é

dado pela expressão abaixo:

IB = CaO + CaF2 + MgO + BaO + SiO +

Li2O + K2O + Na2O + 0,5 x (MnO FeO)

SiO2 + 0,5 x (Al2O3 TiO2 + ZrO2)

Com base nisso, a ESAB classifica

seus fluxos quanto ao índice de basicidade

e apresenta o teor de oxigênio depositado

de acordo com a tabela 1.

Além das características dos consumíveis

(fluxos e arames) de forma separada,

a combinação destes deve apresentar uma

performance satisfatória na soldagem no

que diz respeito a aspecto do cordão,

remoção de escória, penetração e propriedades

mecânicas e químicas.

Tipo de Fluxo IB

Consumíveis ESAB

A seleção de matérias-primas de alta

pureza e controle do processo produtivo da

ESAB faz com que os consumíveis por ela

fabricados aportem aos seus consumidores

alta qualidade e produtividade nas operações

de soldagem.

O OK Flux 10.62 é um fluxo aglomerado

neutro de alta basicidade, designado

para soldagem de aços de média a alta

resistência e baixa liga em CC+ ou CA.

Podendo ser utilizado em técnicas de soldagem

com mais de um arame e em múltiplos

passes, permite soldagem em chapas

de espessura ilimitada. A fácil remoção da

escória faz dele especialmente indicado

para soldagem narrow gap. Do ponto de

vista metalúrgico, este tem como principais

características baixa adição de oxigênio

(aproximadamente 300ppm) e hidrogênio

menor que 5ml/100g de material depositado.

Quando combinado aos arames OK

Autrod 12.24, OK Autrod 13.10 SC e OK

Autrod 13.20 SC, resulta em depósitos com

0,5%Mo; 1,25%Cr e 0,5%Mo; 2,25%Cr e

1%Mo, respectivamente.

O OK Flux 10.63 apresenta, além das

características do OK Flux 10.62, um baixíssimo

nível de impurezas, o que permite fazer

cordões com fator X ≤ 15 quando combina-

OUTUBRO Nº 14 2010

Temperatura de

Fusão (ºC)

Segmentação

Tabela 1: Classificação de fluxos quanto à basicidade e adição de O 2 no metal de solda

% O 2

Ácido < 0,9 1100 – 1300 > 750 ppm

Neutro 0,9 – 1,1 1300 – 1500 550 – 750 ppm

Básico 1,2 – 2,0 > 1500 300 – 550 ppm

Alta Basicidade > 2,0 > 1500 < 300 ppm

Fonte: Apostila ESAB “Flux and wires for Submerged Arc Welding”

33


34 OUTUBRO Nº 14 2010

Segmentação

Produto

Classificação

AWS/ASME SFA

A5.23

do com os arames acima citados.

A composição química, bem como

as propriedades mecânicas para as

combinações (fluxo/arame) da ESAB

são descritas na tabela 2.

Bibliografia

1- Hagen, I. Bendick, W., “Creep Resistant

Ferritic Steels for Power Plants”,

Mannesmann Forschungsinstitut

GmbH, Duisburg, Germany, pag 8-9.

2- Petrobras, “N133 Soldagem”, rev J,

Julho 2005.

3- Souza, A.C., Almeida, Daniel M.,

Urtado Edson. Soldagem a Arco

Submerso, Revista da Soldagem,

Ano II – Nº 7, p. 11-18, 2005.

4- Apostila ESAB Flux and wires

for Submerged Arc Welding, XA

00096420

Tabela 2: Propriedades químicas e mecânicas do metal depositado com as combinações de consumíveis ESAB para aplicações de

soldagem SAW de aços resistentes a fluência 34

OK Flux 10.62

OK Autrod 12.24

OK Flux 10.62

OK Autrod 13.10

SC

OK Flux 10.63

OK Autrod 13.10

SC

OK Flux 10.62

OK Autrod 13.20

SC

OK Flux 10.63

OK Autrod 13.20

SC

OK Flux 10.63

OK Autrod 13.33

OK Flux 10.93

OK Autrod 13.35

F8A6-EA2-A2

F7P6-EA2-A2

Composição Química Propriedades Mecânicas

C Si Mn Cr Mo Condição

0,07 0,22 1,00 0,50

F8P2-EB2R-B2 0,08 0,22 0,70 1,10 0,50

F8P4-EB2R-B2R 0,08 0,22 0,80 1,20 0,50

F8P2-EB3R-B3 0,08 0,20 0,70 1,10 0,50

F8P8-EB3R-B3R 0,07 0,20 0,60 2,10 1,00

F8P4-EB6-B6 0,08 0,35 0,60 5,50 0,50

F9PZ-EB9-B9 0,08 0,35 0,60 9,10 1,00

"Como

soldado"

"TTPS

620ºC / 1h"

"TTPS

690ºC / 1h"

"TTPS

690ºC / 1h"

"TTPS

690ºC / 6h"

"TTPS

690ºC / 1h"

"TTPS

690ºC / 1h"

"TTPS

745ºC / 1h"

"TTPS

750ºC / 3h"

L.R.

(MPa)

L.E.

(MPa)

550 - 690 500 25

480 - 660 470 26

550 - 690 500 26

550 - 690 500 25

590 480 25

550 - 690 525 25

630 530 25

A. (%) Ch V

(20°C) 140J

(0°C) 115J

(-20°C) 80J

(-40°C) 60J

(-51°C) 45J

(20°C) 140J

(0°C) 100J

(-20°C) 75J

(-40°C) 55J

(-51°C) 40J

(-18°C) 110J

(-29°C) 80J

(-29°C) 110J

(-40°C) 50J

(-29°C) 120J

(-40°C) 80J

(-18°C) 105J

(-29°C) 80J

(20°C) 180J

(-20°C) 150J

(-40°C) 110J

(-62°C) 50J

610 500 24 (-40°C) 70J

740 640 19


Componente sendo revestido com liga de níquel

As ligas de níquel são tidas como

materiais especiais, uma vez

que apresentam excelentes

propriedades, mesmo em condições

extremas de serviço. Na constante

busca da indústria mundial pela redução

do nível de paradas para manutenção e

aumento de produtividade, a aplicação

das ligas de níquel mostra-se bastante

efetiva, principalmente nas indústrias

petroquímica, aeroespacial e de geração

de energia. Muitas são as características

das ligas de níquel que as qualificam para

OUTUBRO Nº 14 2010

Artigo Técnico

Soldagem de ligas de níquel

serem usadas nessas situações industriais,

como a manutenção das propriedades

mecânicas em altas e baixas temperaturas

e a elevada resistência à corrosão, mesmo

em meios extremamente agressivos. Uma

das principais garantias das características

descritas é a possibilidade de adição de

elementos de liga em uma matriz austenítica,

fase esta formada devido aos elevados

teores de níquel presentes no material. Os

elementos mais empregados para condicionar

as características das ligas são o

Cu, Mo, Cr e Co.

João Paulo Andrade

Assistência Técnica Consumíveis ESAB Brasil

35


36 OUTUBRO Nº 14 2010

Artigo Técnico

Atualmente, as ligas à base de Ni

são classificadas a partir da UNS (Unified

Numbering System). No entanto, a maior

parte das ligas é conhecida por seus nomes

comerciais ou por um número referente à

classificação UNS. Exemplo: Inconel(*) 600

e UNS N06600. Entretanto, as ligas de

níquel podem ser ordenadas em grandes

grupos e apresentar características semelhantes,

principalmente ligadas à composição

química e à maneira de endurecimento

empregadas durante a fabricação. Os

grupos de maior relevância são as ligas de

níquel puro, ligas endurecidas por solução

sólida (solid-solution strenghthened), ligas

endurecidas por precipitação (precipitation

strengthened) e as ligas endurecidas por

óxidos dispersos (oxide dispersion strengthened

– ODS).

As ligas comerciais de níquel puro apresentam,

no mínimo, 99% deste elemento.

Apesar de apresentarem baixas propriedades

mecânicas, garantem excelente resistência

à corrosão, principalmente em ambientes

cáusticos. Exemplo disso é a aplicação das

ligas Alloy 200 e Alloy 201 na fabricação e no

processamento de NaOH e KOH. De forma

geral, os consumíveis empregados na soldagem

deste grupo de materiais podem apresentar

pequenas quantidades de alumínio e

de titânio. Tais elementos têm como objetivo

prevenir efeitos de possíveis contaminações

atmosféricas.

Já as ligas endurecidas por solução sólida

são altamente aplicadas em situações

que exijam moderada resistência e excelente

resistência à corrosão, mesmo em

elevadas temperaturas (acima de 800ºC).

Para se atingir tais níveis de propriedades

mecânicas, as ligas são endurecidas pela

adição de elementos como Mo, Fe e Cr.

Um dos principais exemplos de ligas de

Ni endurecidas por solução sólida é o

Monel(**). Trata-se de ligas Ni (entre 40% e

70%) e Cu (entre 20% e 30%) e podem ser

consideradas as primeiras ligas à base de

níquel com características de resistência à

corrosão. Atualmente, são empregadas na

indústria de alimentos e na confecção de

ferramentas médicas devido às melhores

propriedades frente aos aços inoxidáveis.

Já as ligas de Ni endurecidas por precipitação

combinam elevadas propriedades

mecânicas com excelente resistência

à corrosão. Mesmo em altas temperaturas

(temperaturas da ordem da metade da

temperatura de fusão do metal base), as

propriedades são mantidas, o que as fez

ficarem conhecidas como “superalloys”. Os

mecanismos metalúrgicos envolvidos para

condicionar as propriedades mecânicas são

complexos e envolvem adição de elementos

substitucionais (Cr, Co, Fe e Mo), formadores

de precipitados (Ti, Al e Nb), elementos

que condicionam resistência à oxidação (Cr,

Al e Ta), e ainda outros que elevam a resistência

à fluência (B e Zr). Tais ligas podem

ser consideradas de difícil soldabilidade, já

que, durante o processo de união, pode-se

observar a formação de fases secundárias

e constituintes que não são normalmente

observados no metal base. Além disso,

pode-se observar na ZTA segregação de

elementos de liga nos contornos de grão, o

que compromete as propriedades da liga na

região soldada. Assim, pode ser necessário

tratamento térmico pós-soldagem, com o

objetivo de recuperar as propriedades que

porventura podem ter sido comprometidas

durante o processo de união.

As ligas de Ni endurecidas por óxidos

dispersos surgiram especificamente para

demandas de resistência à corrosão associada

à resistência ao fenômeno de fluência.

O endurecimento se dá principalmente

devido a finas partículas insolúveis de óxido

que estão dispersas ao longo do material.

Geralmente, tais ligas recebem a descrição

MA (Mechanically Alloyed), indicando que

os elementos de liga presentes (na maioria

dos casos Al, Ti, W e Mo) foram associados

à matriz austenítica mecanicamente.

Soldagem

De forma geral, os processos usuais de

soldagem a arco elétrico podem ser empregados

na soldagem das ligas de níquel,

exceto nas ligas endurecidas por óxidos

dispersos, uma vez que esta classe é considerada

não soldável, pois o processo de

fusão pode gerar perda da característica de

resistência à fluência. Os mesmos pré-requisitos

de limpeza e preparação adequada

da junta devem ser observados para que se

obtenha sucesso no processo de soldagem.

Recomenda-se que a limpeza seja feita em

uma extensão mínima de 50mm para cada

lado, a partir do centro do chanfro.


As juntas usadas na soldagem das ligas

de níquel devem ser diferentes daquelas

usadas para a soldagem de aços carbonos

comuns. O motivo para esta distinção é

baseado na natureza de fusão das ligas de

níquel. Para se obter uma soldagem em

conformidade, o operador precisa manipular

adequadamente a poça de fusão ao

longo da junta de trabalho, daí a necessidade

de uma abertura de chanfro maior,

se comparada às juntas soldadas de aços

carbono. Na maior parte dos casos, são

usados chanfros em V, U ou J. Para as

peças de trabalho em que não é possível a

soldagem em ambos os lados, recomendase

o uso do processo TIG para a realização

do passe de raiz. Já para espessuras acima

de 9,0mm, é recomendado o uso de chanfros

duplo V ou duplo U. O uso destes tipos

de chanfro resulta em menores tensões

residuais, se comparado às tensões geradas

com chanfro único. Para chanfros em V,

recomenda-se a utilização de 80º de ângulo

de chanfro.

Outro ponto relevante da soldagem

das ligas de níquel é a tendência de baixa

penetração. Por isso é recomendada a utilização

de um nariz menor (cerca de 2 a 3

mm menor que as juntas de aço carbono).

O aumento da corrente não proporciona

aumento significativo na penetração e, além

disso, pode causar um sobreaquecimento

da peça de trabalho e proporcionar a

degradação dos possíveis elementos de

liga presentes nos consumíveis e na peça

de trabalho.

Geralmente, o processo de soldagem

GTAW (TIG) é a primeira opção para a

soldagem das ligas Ni. É recomendada a

utilização de hélio, argônio, ou a mistura

de ambos como gás de proteção. Assim

como a soldagem GTAW (TIG), na soldagem

GMAW (MIG) são recomendados os

mesmos gases de proteção, ou seja, hélio,

argônio ou a mistura desses. No entanto,

a soldagem com eletrodo revestido e arco

submerso também pode ser empregada. A

ESAB possui uma linha completa de consumíveis

para a soldagem das ligas de níquel,

assim como apresentado na tabela 1.

Além disso, a maior parte dos consumíveis

ESAB citados apresentam homologações

conforme mostrado na tabela 2.

(*) Inconel: marca registrada Special

Metals, PCC Company

(**) Monel: marca resgistrada Special

Metals, PCC Company

OUTUBRO Nº 14 2010

Metal de Base Classificação SMAW GTAW GMAW SAW

Alloy 200 UNS N02200 OK 92.05 OK Tigrod 19.82 OK Autrod 19.82 -

Alloy 400 UNS N04400

Alloy 600 N06600

OK 92.86 OK Tigrod 19.93 OK Autrod 19.82 -

OK 92.45 OK Tigrod 19.82 OK Autrod 19.93 -

OK 92.15

OK 92.28

Tabela 2: Homologações consumíveis ESAB

SMAW Homologação

OK 92.86 Seproz

OK 92.45 VdTUV e Seproz

OK 92.15 ABS

OK 92.28 FBTS

GTAW Homologação

Artigo Técnico

OK Tigrod 19.82 DNV, VdTUV, FBTS

OK Tigrod 19.93 VdTUV

OK Tigrod 19.85 VdTUV e FBTS

GMAW Homologação

OK Autrod 19.82 DNV, VdTUV, FBTS

OK Autrod 19.85 VdTUV e FBTS

OK Autrod 19.93 VdTUV

SAW Homologação

OK Autrod 19.82 + OK Flux 10.90 DNV

Tabela 1: Linha de consumíveis ESAB para a soldagem de ligas de Ni

OK Tigrod 19.85 OK Autrod 19.85 OK Autrod 19.85 + OK Flux 10.16

Alloy 625 N06625 OK 92.45 OK Tigrod 19.82 OK Autrod 19.82 OK Autrod 19.82 + OK Flux 1090

OK Autrod 19.82 + OK Flux 10.16

Alloy 800 N08800 OK 92.15 OK Tigrod 19.85 OK Autrod 19.85

OK Autrod 19.82 + OK Flux 10.16

Alloy 825 N08825 OK 92.45 OK Tigrod 19.82 OK Autrod 19.82 OK Autrod 19.82 + OK Flux 10.16

37


38 OUTUBRO Nº 14 2010

Foco no Cliente

Visão 360º do cliente:

novo foco ESAB permite

diferenciação no atendimento

Investir em relacionamento é uma prioridade

para a ESAB. Por isso, em

2010, a empresa implantou o Projeto

Mercure, um novo sistema de gestão

que a diferenciará no mercado, já que o

cliente passa a ser cada vez mais o centro

das atenções.

A implantação do módulo CRM (Customer

Relationship Management ou Gerenciamento

das Relações com Clientes),

utiliza as melhores práticas do mercado. De

acordo com Fernando Pinho Gomes Leite,

gerente de Tecnologia de Informação da

ESAB, esse investimento trará benefícios

principalmente para os clientes: “Sabemos

que as empresas têm preferência em fazer

negócios com parceiros que ofereçam facilidades,

bom atendimento, soluções efetivas.

Esse é o nosso objetivo”.

A metodologia, que está alicerçada em

informações de qualidade, permitirá à ESAB

o conhecimento mais aprofundado sobre os

seus clientes e a criação antecipada de soluções

e melhorias para atendê-los de forma

integrada e personalizada, aumentando,

assim, a satisfação. “Agora, as informações

geradas durante o relacionamento entre

ESAB e cliente serão registradas, estruturadas

e analisadas com o intuito de otimizar

as relações de negócio”, reforça Fernando.

Além disso, o CRM ESAB, que envolve três

áreas – Marketing, Serviços e Vendas –,

possibilitará que o cliente tenha experiências

consistentes e marcantes por meio de

todos os canais de comunicação da empresa

e reconheça os serviços prestados, além

de ajudar na gestão das transações comerciais

e de todo o ciclo que o envolve.

Os resultados vão aparecer de maneira

gradativa durante a implantação o Projeto

Mercure. O primeiro passo nesse processo

foi dado, justamente a mudança de conceito

e o entendimento interno do novo foco:

atendimento, mais do que nunca, agora é

tudo! Na linha de frente, a equipe em contato

direto com os clientes estará ainda

mais atenta às necessidades de cada um

e perceberá oportunidades de negócio em

pequenas solicitações. “Estamos preparando

nossa equipe de Vendas, Marketing e


Serviços para o crescimento e as mudanças

que se aproximam. Vamos melhorar o

atendimento com a especialização e aplicar

o conceito de venda consultiva, ou seja, seremos

ainda mais ativos, perceberemos as

necessidades dos clientes e ofereceremos

soluções de qualidade no momento certo”,

relata Fernando.

Sou único

O CRM diferencia a empresa, pois ela

poderá personalizar produtos e serviços.

Isso será realizado por intermédio de um

conhecimento do mercado obtido pelo diálogo

e pelo feedback de cada cliente com as

equipes da linha de frente, seja de Vendas,

Serviços ou Marketing.

De posse de informações maduras e

bem apuradas de cada segmento de mercado

e de cada cliente, a empresa poderá

atuar estrategicamente, tomando decisões

rápidas e eficientes, focadas no crescimento

do cliente. Dessa forma, a filosofia reconhecida

no mercado como one-to-one ajudará

não apenas a conquistar mais clientes, mas

principalmente a fidelizá-los.

Além de ser visto como único, o cliente

ESAB, com o CRM, terá um atendimento

diferenciado, personalizado e mais eficiente.

Dessa forma, o relacionamento será ainda

mais próximo e as parcerias cada vez mais

fortes, com todos sendo beneficiados e

crescendo juntos.

Mais que tecnologia

Estabelecer novos paradigmas requer

re-estruturação, tecnologia e mudança cultural.

E, por isso, a ESAB, desde 2009, vem

promovendo ações para mudar. O passo

inicial foi fortalecer ainda mais o foco no

cliente. Isso se fez necessário porque o mercado

está cada dia mais competitivo e, para

continuar sendo líder em soldagem e corte

no Brasil e no mundo, é preciso arriscar e

desvendar novos caminhos. Diferenciação,

nesse cenário, é a palavra-chave.

Segundo Fernando Leite, o Projeto Mercure

será um dos pilares de uma grande reestruturação

para permitir à empresa visualizar

novos negócios e clientes potenciais,

que, bem explorados, podem se transformar

em vendas e crescimento. “O CRM não

é apenas um software, mas um novo posicionamento.

Seremos diferentes, tendo um

atendimento ainda melhor. E isso envolve os

funcionários, em todas as etapas do relacionamento

com o cliente: vendas, prospecção,

logística, pós-venda etc.”, confirma.

OUTUBRO Nº 14 2010

Foco no Cliente

ESAB investe na contínua

melhoria do atendimento

aos clientes

39


40 OUTUBRO Nº 14 2010

Correio Técnico

Soldagem de estruturas pesadas

de aço inoxidável ferrítico

Erika Braga Moreira

Analista de Desenvolvimento de Produtos ESAB Brasil

Paulo José Modenese

Universidade Federal de Minas Gerais – Departamento de Engenharia Metalúrgica e de Materiais

Introdução

Os aços inoxidáveis são uma importante

classe de materiais com um largo campo de

aplicação, sendo atualmente imprescindíveis

em diversas áreas. O seu consumo tem crescido

no Brasil, embora, considerando-se o

consumo por habitante, este ainda seja muito

inferior ao dos países desenvolvidos: enquanto

na Europa este atinge 13-15 kg/habitante,

no Brasil, fica em 1,5 kg/habitante [1].

Entre as diferentes classes de aços inoxidáveis,

os aços inoxidáveis austeníticos são

os mais importantes e utilizados. Tais aços

apresentam características excelentes, tanto

em termos de resistência à corrosão em

diversos meios como de suas propriedades

mecânicas e soldabilidade. Essas características

desejáveis são, contudo, conseguidas

pela utilização de altos teores de elementos

de liga, com destaque para o níquel, cujo

preço tem oscilado fortemente no mercado

e cujas reservas no Brasil não são grandes.

Adicionalmente, os aços inoxidáveis austeníticos

não são a melhor opção em algumas

situações. Por exemplo, ambientes em que

se tem a presença de íons cloreto (Cl-)

podem levar estes aços a desenvolverem

problemas de corrosão sob tensão.

Os aços inoxidáveis ferríticos são essencialmente

ligas Fe-Cr (eventualmente, Fe-Cr-

Mo) que apresentam, na condição recozida,

propriedades mecânicas e resistência à corrosão

satisfatórias para diversas aplicações.

Esses materiais não são sensíveis à corrosão

sob tensão em ambientes contaminados

com Cl- e, não possuindo teores elevados

de níquel, tendem a ter um custo menor do

que os aços austeníticos [2]. Em um cenário

em que a maior parte da produção é de

aços austeníticos, a dependência do preço

do Ni pode dificultar projetos de desenvolvimento.

Uma alternativa seguida atualmente

por muitos fabricantes de aços inoxidáveis

é o desenvolvimento de ligas ferríticas com

características melhoradas para substituir os

aços austeníticos em diversas aplicações.

Na América Latina, o único produtor de aços

inoxidáveis planos tinha, em 2005, 60% de

sua capacidade produtiva ocupada por aços

austeníticos; hoje, 55% desta capacidade

está ocupada com aços ferríticos.

Contudo, os aços inoxidáveis ferríticos

apresentam uma soldabilidade inferior aos

austeníticos e isto representa um importante

impedimento para a sua maior utilização.

Os principais problemas associados à sua

soldagem são a perda de dutilidade, de

tenacidade e de resistência à corrosão.

Esses problemas estão associados com a

formação de uma rede de martensita nos

contornos de grão de ferrita (mais comum

em ligas mais antigas), ao crescimento de

grão e a diferentes efeitos causados pela

precipitação de carbonitretos.

Por outro lado, o forte desenvolvimento

da indústria siderúrgica ocorrido nos últimos

anos, com destaque para as técnicas de

refino do aço líquido, permitiu alterações na

composição química e na microestrutura dos

aços inoxidáveis ferríticos que possibilitaram

uma melhoria sensível na sua soldabilidade.

Atualmente, esses aços são rotineiramente

soldados e usados nesta condição em diversos

componentes, particularmente para os

sistemas de exaustão de veículos automotivos.

Contudo, esta utilização tem se restrin-


gido a componentes de pequena espessura,

que apresentam menor rigidez e, desta

forma, menor propensão para a fratura frágil,

e que podem ser soldados com um baixo

aporte térmico, reduzindo, desta forma, a

degradação das propriedades da solda.

Existe um potencial para se influenciar

de forma positiva e forte o crescimento e a

competitividade do setor de bens de capital

através do domínio da tecnologia de soldagem

das ligas inoxidáveis ferríticas com maior

espessura (acima de cerca de 4 mm). O presente

artigo apresenta um estudo exploratório

sobre a possibilidade de aplicação de aços

inoxidáveis ferríticos em estruturas de maior

espessura. O estudo envolveu tanto a caracterização

do metal base, que foi produzido em

instalações industriais, mas ainda na forma

de teste para o desenvolvimento do produto,

como de juntas soldadas usando o processo

de soldagem com arames tubulares.

2. Materiais e Métodos

Neste projeto, foi estudado um aço da

classe UNS S43932, na espessura de 5

mm, fornecido pela ArcelorMittal Inox Brasil

(Tabela 1). Considerando o caráter exploratório

do presente trabalho e que o material

não é produzido como um produto final na

espessura indicada, foi usada uma chapa

laminada a quente. Este aço tem baixo teor

de carbono, 17% de cromo e é estabilizado

ao titânio (Ti) e ao nióbio (Nb). Segundo a

norma ASTM A 240/A 240M, a formulação

que rege a sua estabilização é:

%(Ti + Nb) > [0,20+4(C+ N)] e

%(Ti+Nb) < 0,75 (1)

O consumível de soldagem foi um arame

tubular “metal cored” ferrítico estabilizado

ao Nb e ao Ti, com 1,2 mm de diâmetro,

fornecido pela ESAB Indústria e Comércio

Ltda. (Tabela 2).

A soldagem dos corpos de prova foi realizada

pelo processo FCAW. Foram realizados

cordões sobre chapa e soldas em chanfro.

O ciclo térmico da soldagem foi monitorado,

e os dados, avaliados. Os testes de soldagem

utilizaram 4 níveis diferentes de energia

(0,4 kJ/mm, 0,6 kJ/mm, 0,8 kJ/mm e 1,2

kJ/mm). Aspectos gerais da microestrutura

do metal base e da ZTA foram analisados,

incluindo a determinação dos constituintes

presentes através de microscopia ótica (MO)

e eletrônica de varredura (MEV), medição

do tamanho de grão ferrítico, caracterização

dos principais precipitados presentes

e avaliação de possível sensitização. Além

disso, as propriedades mecânicas, tração e

impacto, foram avaliadas.

3. Resultados e Discussão

3.1. Metal base

O metal base não estava otimizado para

a aplicação pretendida. Isto pode ser comprovado

a partir da análise de sua microestrutura,

que apresenta granulação grossa

(Figura 1). A microestrutura era composta

por uma matriz de ferrita com precipitados. A

granulação observada do metal base sugere

que este tem baixa tenacidade [3].

O material apresenta precipitados com

formas diversas e dimensões. A Figura 2

apresenta alguns precipitados dourados,

coloração típica do carbonitreto de titânio. A

Figura 3 apresenta imagens obtidas no MEV

com precipitados que foram analisados por

EDS (Tabela 3). Os resultados indicam que

os precipitados escuros são predominantemente

de titânio, possivelmente Ti (C, N), e

os claros são de nióbio, possivelmente Nb

(C, N) ou a fase de Laves (Fe2Nb).

Alguns precipitados apresentavam estrutura

complexa, com uma região externa

clara e um núcleo escuro, por exemplo, o

precipitado P3 da Figura 3(a). A borda deste

precipitado, região mais clara, apresenta um

maior teor de nióbio, enquanto a central,

mais escura, é rica em titânio. Estes resultados

confirmam a biestabilização do aço

estudado. Além disso, a precipitação de

compostos de nióbio sobre um precipitado

já existente de composto de Ti é razoá-

OUTUBRO Nº 14 2010

Correio Técnico

Elemento C Mn Si Cr Ni Nb Ti N

% 0,01 0,16 0,43 17,1 0,19 0,18 0,13 0,01

Fonte: ArcelorMittal Inox Brasil

Tabela 1: Composição química do metal base (% peso)

Tabela 2: Composição química (% peso) do metal depositado pelo arame tubular

com o gás 98%Ar +2%O2

Elemento C Mn Si Cr Ti Nb

Composição

(%peso)

Fonte: ESAB Indústria e Comércio Ltda.

0,03 0,55 0,45 17,0 0,12 0,60

41


42 OUTUBRO Nº 14 2010

Correio Técnico

(a) (b)

Figura 1: Microestrutura do metal base. (a) MO, aumento: 100X, (b) MEV, aumento: 100X.

Ataque: água régia

P3

P1

Figura 2: Precipitados de titânio

observados no MO - aumento de 500X.

Ataque: água régia

P2

(a) (b)

Figura 3: Precipitados analisados no MEV (a) e (b)

vel, considerando a maior temperatura

de formação deste último. Observou-se,

também, que os precipitados de titânio

tendem a ser maiores e de formato mais

poliédrico, enquanto os de nióbio tendem

a ser menores e mais arredondados. Os

precipitados de Ti, formados a temperaturas

mais elevadas, em parte enquanto

o aço ainda está líquido, podem crescer

mais do que os de Nb.

O tamanho de grão medido do metal

base foi de 415 μm. Informações fornecidas

pelo fabricante do aço indicam

um tamanho de grão entre 46 e 62 μm

para chapas deste aço, laminadas a frio

até uma espessura entre 0,5 e 1,5 mm

e recozidas. Isso indica que o aço utilizado

neste estudo precisa ainda receber

desenvolvimentos adicionais no sentido

de otimizar a sua fabricação, pois apresenta

um tamanho de grão de 7 a 9

vezes maior que o produto final (de menor

espessura) atualmente colocado no mercado.

Observou-se, também, variação no

tamanho e na forma dos grãos, de acordo

com a região observada da chapa. Na

sua parte central, muitos grãos tendem a

ser alongados (colunares); já nas regiões

próximas da sua superfície, os grãos

eram equiaxiais. Esta heterogeneidade

reflete as condições de solidificação no

lingotamento do aço. Neste, as regiões

da superfície do lingote em contato com

o molde sofrem um rápido resfriamento

que favorece a formação de uma região

de grãos equiaxiais. Na sua região central,

por sua vez, predomina uma estrutura

de grãos colunares. Esta estrutura não é

completamente eliminada pela laminação

a quente do material.

O tamanho de grão do material estudado

e o usual de chapas finas deste

material foram convertidos para valores

Tabela 3: Resultados (em % peso) da análise por EDS dos precipitados mostrados na Figura 3

Elementos P1 P2 P3 - centro P3 - borda P4

Ti 52,89 26,04 82,91 34,07 91,53

Cr 3,76 2,57 2,79 3,06 1,35

Fe 12,86 6,95 6,78 11,45 2,49

Nb 30,49 64,44 7,06 51,41 2,55

Ca 0,36 0,25

N 0,09 1,83

P4


Tabela 4: Resultados do ensaio de tração do metal base

Amostra Direção

ASTM com base na norma ASTM E 112. Os

resultados obtidos foram -0,5 e 5,5 ASTM,

respectivamente. Considerando que, para

um aço inoxidável ferrítico de baixo teor de

carbono, cada variação de uma unidade de

tamanho de grão ASTM pode corresponder

a uma mudança de 26ºC na temperatura de

transição dútil/frágil [3], os resultados sugerem

que esta temperatura pode ser cerca de

150ºC maior para o material aqui estudado.

A Tabela 4 apresenta os resultados do

ensaio de tração do metal base. Nenhuma

das amostras testadas apresentou indício

de escoamento descontínuo, o que sugere

que a estabilização estava adequada. Como

esperado para esta classe de aço, todas

as amostras apresentaram comportamento

dútil tanto na direção da laminação quanto

na direção perpendicular a esta. Não foi

observada nenhuma diferença importante

de comportamento entre as amostras cortadas

na direção de laminação e as perpendiculares

à laminação, exceto por uma

resistência mecânica ligeiramente maior

(6-8%) na direção perpendicular à de laminação.

Característica similar foi observada

por Nazakawa et al [4] em chapas de aços

inoxidáveis ferríticos de chapas de 6,12 e 25

mm de espessura.

A Tabela 5 apresenta os resultados do

ensaio de Charpy do metal base (corpos de

prova de 2,5 mm de espessura). À temperatura

ambiente, todas as amostras apresentaram

comportamento frágil, com essencialmente

100% de superfície de fratura brilhan-

Limite de Escoamento

(MPa)

Limite de Resistência

(MPa)

OUTUBRO Nº 14 2010

Correio Técnico

Alongamento (%)

L1

324 410 36

Paralela à laminação

L2 320 418 25

P1 Perpendicular à lami-

353 443 26

P2 nação

347 436 31

Orientação em relação à

direção de laminação

Temperatura

(ºC)

(a) (b)

Tabela 5: Resultados do ensaio de impacto (3 corpos de prova por condição)

Figura 4: Superfície de fratura de corpo de prova Charpy do metal base testado à

temperatura ambiente. MEV. (a) 50X e (b) 500X

te. Para os ensaios realizados a alta temperatura,

90°C, o comportamento do material

foi dútil, com cerca de 100% de superfície

de fratura fibrosa e uma elevada deformação

lateral dos corpos de prova. Isto mostra que

a temperatura de transição do material situase

entre a temperatura ambiente e 90ºC.

Assim, com base nas considerações já feitas,

espera-se que a temperatura de transição

para o material com granulação fina (como

as chapas de baixa espessura atualmente

disponíveis) esteja abaixo da temperatura

ambiente. Finalmente, considerando o efeito

da espessura do material na tenacidade, a

temperatura de transição, se corpos de prova

de espessura padrão pudessem ser usados,

seria ainda maior do que a obtida [6].

Superfícies de fratura de corpos de

prova Charpy ensaiados à temperatura

ambiente foram observadas no MEV (Figura

4). É possível verificar que a fratura ocorreu

Média

(J)

Desvio padrão

Paralela 25 5,2 1,0

Perpendicular 25 9,2 2,0

Paralela 90 33,4 0,6

Perpendicular 90 34,7 3,6

(J)

43


44 OUTUBRO Nº 14 2010

Correio Técnico

(a) (b)

Figura 5: Metal base atacado com ácido oxálico observado com dois aumentos distintos

(a)

(c)

Figura 6: Macrografias das seções transversais de cordões obtidos nos testes de

números (a) A (0,4 kJ/mm), (b) B (0,6 kJ/mm), (c) C (0,8 kJ/mm) e (d) D (1,2 kJ/mm)

Teste Corrente (A) Tensão (V)

(b)

(d)

Tabela 6: Parâmetros dos testes de soldagem

Vel. de alimentação

(m/min)

quase que totalmente de forma frágil por

clivagem, embora indícios de fratura frágil

intergranular e de fratura dútil possam

ser observados. Uma pequena região de

fratura dútil é indicada pela seta na Figura

4 (b).

A Figura 5 é referente a uma amostra

metalográfica do metal base após ataque

com ácido oxálico, que não apresenta

indícios de sensitização no metal base

segundo a norma ASTM A763. Este resultado

confirma a adequada estabilização do

material em estudo.

3.2. Soldagem

Os primeiros testes de soldagem foram

realizados com diversos parâmetros, procurando

levantar condições de soldagem

adequadas para as etapas seguintes. A

soldagem com arame tubular, nas condições

mais apropriadas, sem a ocorrência

de curtos circuitos, apresentou um desempenho

adequado com cordões de solda de

aspecto uniforme.

A energia de soldagem (ES), em 103 joules

por milímetro, foi calculada pela equação:

I[A]xU[V]

ES[kJ / mm]=

x60[s] (2)

VS[cm/min]x10000

onde I, U e VS são, respectivamente, a

corrente, a tensão e a velocidade de soldagem.

Para este cálculo, foram utilizadas a

tensão e a corrente médias, e não o produto

dos valores instantâneos da corrente

e tensão, que seria a forma mais correta.

Contudo, para as condições operacionais

usadas, com a ausência ou com uma

quantidade muito reduzida de curtos-circuitos,

uma comparação entre as duas formas

de cálculo indicou uma discrepância

muito pequena, inferior a 1%.

Vel. de soldagem

(cm/min)

Energia de

soldagem (kJ/mm)

A 187 22,5 7 60 0,42

B 270 25,0 12 60 0,63

C 281 28,9 12 60 0,81

D 284 28,8 12 40 1,23


Considerando os resultados dos testes

desta fase inicial e os níveis de energia

de soldagem obtidos, foram escolhidos

os quatro conjuntos de parâmetros para

serem usados nas etapas seguintes deste

trabalho. Para toda a investigação da ZTA

foram utilizadas as soldas realizadas com

estes parâmetros. As condições selecionadas

foram (ver Tabela 6):

• Teste A: baixa energia. Resultou em

um cordão estreito e, durante a soldagem,

observou-se uma maior formação

de respingos.

• Teste B: energia intermediária.

Observou-se a ocorrência de alimentação

irregular do arame ao longo do cordão.

Acredita-se que esse efeito ocorreu devido

à combinação de uma elevada velocidade

de alimentação com uma tensão

de operação baixa, o que causou fortes

curtos-circuitos.

• Teste C: energia intermediária.

Apresentou operação muito estável e

cordão com ótimo aspecto visual.

• Teste D: alta energia. Foi obtida

solda com penetração total.

A Figura 6 mostra as macrografias

dos cordões correspondentes aos conjuntos

de parâmetros selecionados. Elas

confirmam o nível de energia dos testes:

teste A tem baixa energia e apresenta,

assim, pouca penetração; testes B e C

,de energias intermediárias, apresentam

penetração média; já o teste D foi soldado

com maior nível de energia, apresentando

penetração total.

Foram medidos os ciclos térmicos

de soldagem usando termopares do tipo

K de 0,2 mm de diâmetro colocados em

furos de 1,5 mm de diâmetro junto da

ZTA de soldas obtidas com as diferentes

energias usadas. Como esperado, observaram-se

condições de resfriamento mais

lentas para as condições de soldagem de

maior energia (Tabela 7 e Figura 7). Na

Tabela 7 e na Figura 7 estão mostrados

os resultados apenas daqueles ciclos térmicos

com temperatura de pico superior

a 900ºC.

Os principais fenômenos metalúrgicos

que ocorrem na ZTA de um aço inoxidável

ferrítico corretamente estabilizado durante

a soldagem são o crescimento dos grãos

de ferrita e a dissolução e reprecipitação

∆T8/5 (s)

50

40

30

20

10

Figura 7: Gráfico ∆t8/5 em função da energia de soldagem (kJ/mm)

OUTUBRO Nº 14 2010

Correio Técnico

Tabela 7: Valores médios do tempo de resfriamento entre 800 e 500ºC

Teste Energia (kJ/mm) Número de Ciclos ∆t8/5 (s)

A 0,4 2 11,0

B 0,6 2 26,8

C 0,8 2 30,2

D 1,2 3 44,5

0

0,2 0,4 0,6

Energia de Soldagem (kJ/mm)

(completa ou parcial) dos seus carbonitretos.

O crescimento de grão depende principalmente

do tempo de permanência a temperaturas

elevadas (por exemplo, acima de

1000ºC). A dissolução e reprecipitação de

carbonitretos dependerão tanto do tempo de

permanência como das condições de resfriamento.

Tempos de permanência mais elevados

tendem a facilitar uma maior dissolução,

principalmente os de nióbio e, em menor

grau, os de titânio (mais estáveis). Por outro

lado, embora a velocidade de resfriamento

necessária para evitar a precipitação deva

ser extremamente elevada em aços ferríticos,

variações desta velocidade influenciam

o tamanho e a distribuição dos precipitados

formados. Neste sentido, precipitação intergranular

é favorecida por menores velocidades

de resfriamento [3].

Os ciclos térmicos medidos experimentalmente

mostram uma variação de quatro

vezes no tempo de resfriamento e, portanto,

variações similares nas velocidades de resfriamento

(de cerca de 27ºC/s entre 800 e 500ºC

para a condição com menor energia a 7ºC/s

para a condição de maior energia). A observa-

0,8 1,0 1,2 1,4

45


46 OUTUBRO Nº 14 2010

Correio Técnico

Temperatura (ºC)

1500

1400

1300

1200

1100

1000

Tabela 8: Resultados da simulação do ciclo térmico

Teste Dt 8/5 (s) tc (s)

A 11,6 3,4

B 28 7,6

C 35,4 14

D 53,3 24,6

Obs: tc é o tempo acima de 1000°C

0,4 0,6 0,8 1,2

900

0 5 10 15 20 25

Tempo (s)

Energias de

Soldagem (kJ/mm

Figura 8: Ciclos térmicos modelados para as quatro condições de energia

ção metalográfica, tanto por microscopia

ótica como pela eletrônica de varredura,

não indicou diferenças significativas nas

distribuições de precipitados na ZTA para

as diferentes condições de soldagem.

Por outro lado, como não é possível

controlar exatamente a posição do termopar

em relação à linha de fusão, os ciclos

térmicos experimentais que foram obtidos

apresentam valores variáveis da temperatura

de pico. Como esta temperatura controla

diretamente o tempo de permanência

acima, por exemplo, de 1000ºC, não foi

possível obter estimativas deste tempo de

permanência que pudessem ser usadas

para comparar as diferentes condições de

soldagem. Uma dificuldade adicional para

a determinação experimental do tempo

de permanência foi a ocorrência de uma

maior interferência no sinal, possivelmente

pela corrente de soldagem, na parte de

maior temperatura dos ciclos térmicos.

Como forma de estimar os tempos

de permanência a alta temperatura nas

condições de soldagem usadas, foi reali-

zada uma modelagem matemática do ciclo

térmico de soldagem a partir da equação de

Rosenthal que descreve a variação de temperatura

devida a uma fonte pontual de calor

movendo-se na superfície de uma chapa de

espessura conhecida (Equação 3) [7]. Nesta,

foi fixada, arbitrariamente, como 1400°C a

temperatura de pico para os ciclos térmicos

simulados. Usou-se a posição do ponto

em que se estimou o ciclo térmico como

parâmetro de ajuste do modelo aos dados

experimentais. Este ajuste foi feito de forma

qualitativa, buscando aproximar os valores

do tempo de resfriamento entre 800 e 500ºC

dos ciclos térmicos simulados e experimentais

e sem nenhum algoritmo numérico para

otimizar os resultados da simulação. Os

cálculos foram feitos usando vinte termos

positivos e vinte negativos da série (Equação

3), o que garantiu a sua convergência para

todas as condições testadas.

( (( [[ (

Σ +∞

P vx 1 v

T=T + exp • exp R (3)

O k

2πk 2α K=-∞

R 2α

k

onde P = ηUI (rendimento térmico x tensão

x corrente, para a soldagem a arco), k e

α são, respectivamente, a condutividade

e a difusividade térmicas da peça, v é a

velocidade de soldagem, Rk = [x2 + y2 + (z

2kh)2]1/2e T0 é a temperatura inicial.

A Tabela 8 mostra os valores do tempo

de resfriamento entre 800 e 500ºC e do

tempo de permanência acima de 1000ºC

estimados a partir da simulação. A Figura

8 mostra a zona de alta temperatura dos

ciclos simulados para as quatro condições

avaliadas.

A simulação indica que o tempo de

permanência acima de 1000ºC para a

condição de maior energia de soldagem

foi cerca de sete vezes maior que este

tempo para o teste com menor energia

de soldagem. Os resultados experimentais

sugerem um maior crescimento de grão

para a condição de maior energia.

Para a soldagem em chanfro, foram

utilizados os parâmetros do teste A (0,4 kJ/

mm) e do teste D (1,2 kJ/mm) da fase inicial.

Para os testes com baixa energia, foi utilizado

um chanfro em K e dois passes de solda

(um em cada lado da junta). Já para os testes

com alta energia, foi usado apenas um


passe e foi necessária a colocação de uma

chapa de encosto (“backing”) para se evitar

a perfuração da junta durante a soldagem.

Foram soldados três corpos de prova para

cada condição. Em termos de suas condições

operacionais, esses testes mostraram

um desempenho similar aos anteriores realizados

sobre chapa. Na preparação dos

corpos de prova para ensaios mecânicos

a partir dessas soldas, não foi observada a

falta de fusão em nenhum caso.

3.3. ZTA

Nesta seção, serão apresentados todos

os resultados da caracterização metalográfica

da zona termicamente afetada. A avaliação

da microestrutura da ZTA das soldas,

Figura 9, mostra, em todos os casos, a

ausência de martensita, o que era esperado,

considerando a estabilização adequada

do metal base. Os precipitados observados

são essencialmente similares aos do metal

base, não se observando indícios de sua

dissolução.

Na Figura 10, comparam-se os tamanhos

de grão medidos no metal base e na

ZTA. A Tabela 9 apresenta os tamanhos de

grão ferrítico da ZTA de cada teste. Podese

notar que, como já comentado, para o

metal base, o tamanho de grão das diferentes

amostras é o mesmo. Particularmente

no caso das medidas na ZTA, observase

uma elevada dispersão. Apesar disso,

esses resultados sugerem uma tendência

de o tamanho de grão aumentar em relação

ao medido no metal base com o uso

de uma maior energia de soldagem, como

seria esperado. Este aumento, contudo, é

relativamente pequeno, cerca de 6%, em

relação à média do MB para a condição

de menor energia de soldagem. Este efeito

deve estar ligado ao já relativamente elevado

tamanho de grão do MB, isto é, já existe

um excesso de energia associado com os

contornos de grão e, portanto, uma força

motriz para o crescimento de grão, relativamente

pequena. Na condição de maior

energia de soldagem, o aumento do tamanho

de grão é de aproximadamente 87% e

está ligado ao elevado tempo de permanência

acima de 1000°C, que é muito superior

aos demais. De qualquer forma, os grandes

tamanhos de grão medidos já fazem esperar,

tanto para a ZTA como para o próprio

OUTUBRO Nº 14 2010

Correio Técnico

Figura 9: Microestrutura da ZTA do teste D (1,2 kJ/mm) – (a) MO, aumento: 100X e

(b) MEV, aumento: 100X. Ataque: água régia

Amostra*

(a) (b)

(a) (b)

Figura 10: Medidas de tamanho de grão no (a) metal base e na (b) ZTA. As barras

verticais indicam o intervalo de confiança (95%) das medidas

Energia

(kJ/mm)

Média (µm) Intervalo de Confiança com 95% (µm)

A 0,4 440,9 351,5 < Y < 530,2

B 0,6 515,5 447,1 < Y < 583,9

C 0,8 686,3 468,8 < Y < 903,8

D 1,2 715,9 493,8 < Y < 937,9

(*) Ver Tabela 6

Tabela 9: Tamanho de grão ferrítico (Y) da ZTA

metal de base, uma baixa tenacidade.

Os resultados do ensaio de tração estão

apresentados na Tabela 10. Como, para

todos os corpos de prova testados, a ruptura

final ocorreu no metal base, pode-se afirmar

que a zona fundida e a zona termicamente

afetada são mais resistentes do que o

metal base. Comparando-se os resultados

do ensaio de tração do metal base (Tabela 4)

com os da junta soldada (Tabela 10), observase

que estes últimos ficaram muito próximos

dos ensaios do metal base. Considerando

a maior resistência da solda (a ruptura, nos

corpos de prova da junta, ocorreu no metal

base), este é um resultado esperado.

47


48 OUTUBRO Nº 14 2010

Correio Técnico

Amostra

Tabela 10: Resultados do ensaio tração das juntas soldadas

Limite de

Escoamento

(MPa)

Limite de

Resistência

(MPa)

Tabela 11: Resultados do ensaio de impacto das

juntas soldadas (3 corpos de prova por condição)

Teste Temperatura (°C) Média (J) Desvio padrão (J)

A 25 6,1 2

D 25 7 2,4

A 90 35,9 1,1

D 90 35,8 2,5

(a) (b)

Alongamento (%)

A1 350 426 --

A2 333 423 24

D1 310 421 26

D2 318 427 27

Obs: Não foi possível registrar o alongamento no cp A1

1

2

(a) (b)

Figura 11: Superfícies de fratura de corpo de prova Charpy da ZTA do teste de maior

energia (1,2kJ/mm) MEV 500x (a) testado à temperatura ambiente e (b) testado a 90°C

Figura 12: Ataque com ácido oxálico na ZTA do teste D (1,2 kJ/mm)

Os resultados do ensaio de impacto

estão apresentados na Tabela 11. Como

no metal base (Tabela 5), à temperatura

ambiente, todas as amostras apresentaram

comportamento frágil, com essencialmente

100% de superfície de fratura

brilhante para os dois níveis de energia.

E também, como no metal base, para os

ensaios realizados a alta temperatura, o

comportamento do material foi dútil, com

cerca de 100% de superfície de fratura

fibrosa. Era esperado um melhor resultado

para o corpo de prova soldado com

menor energia de soldagem, devido a um

menor crescimento de grão; entretanto, os

resultados para os dois níveis de energia

podem ser considerados iguais. Em relação

ao metal base (direção perpendicular

à laminação), os resultados também foram

muito próximos, o que pode ser atribuído

ao já elevado tamanho de grão do metal

base, indicando que o material já teria

comportamento frágil antes mesmo de ser

soldado. Nakazawa et al [4] testou chapas

grossas de ferríticos com espessuras de

6, 12 e 25 mm. O metal base apresentou

excelentes resultados de impacto, e isto

foi atribuído a uma adição de nióbio ajustada

para Nb/(C+N) em torno de 10 e aos

baixos níveis de C e N. Uma vez que o

material de estudo deste projeto tem para

esta equação o valor de 9 e baixos teores

de intersticiais, é possível afirmar que

apenas isto não é suficiente: é preciso um

refinamento da estrutura. Nos ensaios de

Nakasawa et al [4], a tenacidade decresceu

após soldagem. Já neste projeto, isto

pode não ter acontecido devido à condição

inicial do metal base.

Superfícies de fratura de corpos de

prova Charpy, solda de alta energia (teste D),

ensaiados à temperatura ambiente (Figura

11 (a)) e a 90°C (Figura 11(b)) foram observadas

no MEV. Para o ensaio à temperatura

ambiente, a fratura é predominantemente

frágil por clivagem, com alguns indícios de

fratura intergranular, assim como no metal

base. Ainda é possível verificar que a região

1, marcada com uma seta na Figura 11 (a),

apresenta zona de fratura dútil. Além disto,

uma zona de precipitação intergranular,

região 2, também pode ser verificada. O

material ensaiado a 90°C apresenta fratura

predominantemente dútil. Isto indica que a

temperatura de transição para este material,

na condição e espessura testada, encontrase

entre 25°C e 90°C.

A Figura 12 é referente a uma amostra

metalográfica da ZTA após ataque com

ácido oxálico que não apresenta indícios


de sensitização no metal base, segundo a

norma ASTM A763. Desta forma, pode-se

considerar que o material não foi sensitizado

pela soldagem. Isto é, com o nível de

estabilização do material em estudo, a soldagem,

nas condições usadas, não levou à

sensitização da junta soldada.

4. Conclusões

As principais conclusões extraídas dos

resultados obtidos são:

• A microestrutura do metal base era formada

por uma matriz de ferrita com precipitados

de Nb (C,N) e Ti (C,N). O tamanho

do grão médio é de 410μm, 7 a 9 vezes

maior que do que é usualmente obtido em

chapas de pequena espessura colocados

no mercado. Este elevado tamanho de grão

reflete diretamente na baixa tenacidade

do metal base e em seu comportamento

frágil quando submetido ao ensaio Charpy

à temperatura ambiente. Na parte central

da chapa, isto é, em torno da metade de

sua espessura, muitos grãos tendiam a

ser alongados (colunares); já nas regiões

próximas da superfície da chapa, os grãos

eram equiaxiais. Esta heterogeneidade da

microestrutura é resultado do processo de

lingotamento do aço.

• Uma comparação dos tamanhos de grão

do material estudado e dos usualmente

encontrados neste, após laminação a frio

e recozimento, sugere um grande potencial

para melhorar a sua tenacidade, caso seja

possível desenvolver uma rota de processamento

adequada para este material nas

espessuras desejadas.

• A soldagem com arame tubular, nas

condições mais apropriadas, sem a ocorrência

de curtos-circuitos, apresentou um

ótimo desempenho com cordões de solda

de aspecto uniforme. Para este processo,

valores de corrente e tensão em torno de

280A e 27V, respectivamente, foram considerados

os melhores.

• Foram estudadas a microestrutura e as

propriedades mecânicas da ZTA para quatro

níveis de energia de soldagem (de 0,4 a 1,2

kJ/mm). A microestrutura não apresentou

diferenças importantes em relação à do

metal base, exceto um aumento do tamanho

de grão. O crescimento de grão foi maior

para os maiores níveis de energia de soldagem,

correspondendo a um crescimento de

87% para o nível mais alto de energia.

• Não se observaram indícios de sensitização

no metal base e na ZTA, indicando

uma estabilização adequada do material

em estudo.

• No ensaio de tração, a ruptura ocorreu

fora da região da solda (isto é, no metal

base). Como no metal base, a ZTA, tanto

para o menor como para o maior nível

de energia de soldagem, se comportou

de forma essencialmente frágil no ensaio

de impacto à temperatura ambiente. Para

testes realizados em torno de 90ºC, a fratura

foi dútil, indicando uma temperatura

de transição abaixo dessa (para corpos de

prova de 2,5 mm de espessura).

• A fratura frágil dos corpos de prova foi por

clivagem (mecanismo principal) e intergranular.

A observação destes contornos de

grão mostrou que estes estavam decorados

com finos precipitados, possivelmente carbonitretos

de nióbio.

5. Referências Bibliográficas

[1] PORTAL FATOR BRASIL. Mercado de

Níquel: Reportagem de 10 de maio de

2008. Disponível em: . Acesso em: 10 jan. 2009.

[2] MODENESI, P. J. Soldabilidade dos

Aços Inoxidáveis. Osasco: Escola SENAI

“Nadir Dias Figueiredo”, 2001. 100p.

[3] LIPPOLD, J. C., KOTECKI, D. J. Welding

Metallurgy and Weldability of Stainless

Steels. New Jersey: Wiley-Interscience,

2005. 357p.

[4] NAKAZAWA, T.; SUZUKI S.; SUNAMI

T.; SOGO Y. Application of High-Purity

Ferritic Stainless Steel Plates to Welded

Structures. In: LULA, R. A. Toughness

of Ferritic Stainless Steels. American

Society for Testing and Materials ASTM

STP 706, 1980, Cap. 5, p. 99-122.

[5] DIETER, G. E. Metalurgia Mecânica. 2.

ed. Rio de Janeiro: Editora Guanabara

Koogan S.A., 1981. 653p.

[6] WRIGHT, R. N. Toughness of Ferritic

Stainless Steels. In: LULA, R. A. Toughness

of Ferritic Stainless Steels. American

Society for Testing and Materials

ASTM STP 706, 1980, cap. 1, p. 2-33.

[7] GRONG, O. Metallurgical Modelling of

Welding. 2. ed. Londres: The Institute of

Materials, 1997. 605 p.

OUTUBRO Nº 14 2010

Correio Técnico

49


50 OUTUBRO Nº 14 2010

Correio Técnico

Utilização de arames tubulares no

processo SAW para soldagem de união

Ronaldo Cardoso Junior

Consultor Técnico

ESAB Brasil

Tubo de alimentação

do fluxo de soldagem

Chanfro em “V”

Cobre juntas

Placas de suporte

de fluxo

Introdução

O processo de soldagem por arco submerso

(SAW – Submerged Arc Welding) é

um método no qual o calor requerido para

fundir o metal é gerado por um arco elétrico

estabelecido entre o arame de soldagem e

a peça de trabalho. A ponta do arame de

soldagem, o arco elétrico e a peça de trabalho

são cobertos por uma camada de um

material granulado conhecido como fluxo

para soldagem por arco submerso.

Esse processo é utilizado onde são

requeridos elevados volumes de solda,

como a soldagem de peças com grandes

dimensões e revestimentos. Suas características

principais são: elevadas densidades

de corrente; altas taxas de deposição e

velocidades de soldagem; cordões de solda

com grande qualidade; ausência de respingos;

baixo teor fumos e arco não visível;

grande variedade de aplicações em termos

Alimentador automático de arame

Arame de soldagem

Fluxo de

soldagem

granulado

Figura 1: Desenho esquemático da soldagem pelo processo SAW

CC ou CA

Metal de solda fundido

Direção de soldagem

de consumíveis e metais de base.

A forma mais comum de soldagem

SAW é a utilização de um único arame sólido.

No entanto, atualmente, têm-se diversas

variações, como a soldagem com múltiplos

arames, através da adição de arames

quentes ou frios, adição de pós metálicos

e a utilização de arames tubulares, que é o

foco desse trabalho.

Os arames tubulares

para SAW

Os arames tubulares para SAW são

similares aos usados na soldagem com gás

de proteção. Pequenas modificações na

formulação são feitas de forma a contabilizar

a contribuição relacionada aos elementos

de liga do fluxo. Os diâmetros variam

de 2,40 a 4,00 mm, e podem ser soldados

tanto pelo processo com arame único ou

múltiplos arames.

Fluxo de soldagem fundido (escória)

Fluxo solidificado (escória)

Metal de solda

CC ou CA

Superfície de solda acabada

Metal de base


Os tipos de arames de arames tubulares

mais usados na soldagem SAW são

os arames “metal cored” e os “flux cored”

básicos. Os primeiros são aqueles cujo

fluxo interno é constituído, em sua maioria,

por pós metálicos. Já os segundos possuem

o fluxo interno com caráter básico.

Ambos fornecem uma solda com excelente

qualidade e alto desempenho.

Devido à grande flexibilidade na produção

dos arames tubulares, uma extensa

linha de produtos é ofertada no mercado,

possibilitando as mais variadas aplicações,

que vão desde a soldagem de aços não

ligados até a soldagem, por exemplo, de

aços inoxidáveis.

Vantagens

Maiores taxas de deposição

e produtividade

Com o uso de arames tubulares é possível

aumentar a taxa de deposição em até

30% com relação aos arames sólidos, para

uma mesma corrente de soldagem e diâmetro

de arame[1,2]. Devido a esse aumento,

é possível reduzir o tempo de soldagem,

seja pelo aumento da velocidade ou pela

redução do número de passes. Vale ressaltar

que o aumento na taxa de deposição

Taxa de deposição (kg/h)

20

18

16

14

12

10

8

6

4

2

0

300

350

400

450

Arame sólido Arame tubular

OUTUBRO Nº 14 2010

Correio Técnico

Figura 2: Desenho esquemático da secção transversal dos arames sólidos e tubulares

é mais pronunciado para o processo SAW

que para os processos semi-automáticos,

devido aos maiores níveis de corrente.

O aumento da taxa de deposição em

relação aos arames sólidos ocorre devido

à redução da área transversal útil para

condução de corrente elétrica (figura 2),

resultando em maiores densidades de correntes

e, consequentemente, maiores taxas

de alimentação e fusão para uma mesma

corrente de soldagem.

Através da figura 3, é possível perceber

que os arames tubulares possuem maiores

taxas de deposição ao longo de toda

faixa de corrente avaliada (300 a 1000A).

Observa-se, ainda, que a diferença entre as

taxas de deposição aumenta com o aumento

da corrente elétrica.

500

550

600

Tubular 2.4mm Tubular 3mm Tubular 4mm

Sólido 2.4mm

Sólido 3mm

Sólido 4mm

Área condutora de corrente

Área não ou parcialmente

condutora de corrente

Corrente (A)

Figura 3: Comparativo entre taxa de deposição em função da corrente de soldagem para arames sólidos e tubulares. Todos os outros

parâmetros (tensão, velocidade e stick-out) foram mantidos constantes. Fluxo neutro

650

700

750

800

850

900

950

1000

51


52 OUTUBRO Nº 14 2010

Correio Técnico

A B

Figura 4: Macrografia comparativa entre a soldagem com arame sólido e tubular. A –

Representa a soldagem com arame sólido. B – Representa a soldagem com arame

tubular. Os mesmos parâmetros de soldagem foram utilizados para ambas situações

A figura 4 apresenta macrografias comparativas

de uma solda com arame sólido e

arame tubular para uma chapa com espessura

de 50mm, em que foram utilizados

os mesmos parâmetros de soldagem. A

primeira se deu com 48 passes, já a segunda,

com 37, representando um aumento de

23% de produtividade.

Perfil de cordão favorável

A soldagem com arames tubulares permite

um perfil de penetração mais arredondado,

garantindo uma razão largura

de cordão/penetração ideal (figura 5). Isso

evita problemas de trinca de solidificação e

diminui a tendência de falha por fadiga. Na

soldagem bilateral também há menor risco

de problemas de falta de penetração por

desalinhamento.

Maior versatilidade

O processo de fabricação dos arames

tubulares permite uma maior variedade de

produtos. Através de uma fita de aço carbono

e pós metálicos de diversas características

é possível produzir arames tubulares

para as mais variadas aplicações.

Equipamentos para soldagem

É interessante ressaltar que, para migração

da soldagem com arames sólidos para

tubulares no processo arco submerso, não

é necessário nenhum investimento adicional,

com exceção de roldanas recartilhadas

no lugar de roldanas lisas.

A ESAB dispõe de uma extensa linha de

equipamentos que envolvem tratores, pórticos

e colunas. Nossas fontes apresentam

alto desempenho e capacidade de corrente

variando de 600A a 1600A.

Em termos de controle de processo,

a ESAB possui um controlador chamado

A2-A6 PEK que possui interface extremamente

amigável e de fácil utilização, proporcionando

total controle do processo e

gerenciamento dos dados de qualidade e

produção em cada aplicação. Controlado

por CAN Bus – maior velocidade e agilidade

no tráfego de informações – permite,

através da rede LAN, comunicação e

controle remotos entre várias unidades.

O PEK possui conexão USB, para maior

portabilidade de informações, pré-configuração

de até 255 parâmetros de soldagem,

armazenamento das estatísticas

de solda além de pré-definição do acesso

às informações de acordo com o nível de

permissão do usuário. A figura 6 apresenta

uma foto do mesmo.

a) b) c)

Figura 5: a) Perfil de cordão obtido com arames sólidos; b) Perfil de cordão obtido com arames tubulares; c) Perfil de cordão para soldagem

bilateral com arames tubulares


Linha de Produtos

A tabela 1 apresenta a linha de arames

tubulares e respectivos fluxos para a soldagem

de união. Observa-se uma extensa

gama de homologações disponíveis.

Referências Bibliográficas

[1] F. Neil; S. Shaun. Submerged arc welding

with fused flux and basic cored

wire for low temperature applications.

Svetsaren. Ed. 1. 2000.

[2] L. Juha; S. Shaun. Submerged arc welding

with cored wires. Svetsaren. Ed.

1. 1996.

Arame Fluxo

OK Tubrod 14.00S

(Tubular Metal Cored)

OK Tubrod 15.00S

(Tubular Básico)

OK Tubrod 15.25S

(Tubular Básico)

OK Tubrod 15.27S

(Tubular Básico)

OK Flux 10.71

OK Flux 10.71

OK Flux 10.62

OK Flux 10.62

Figura 6: Controlador de soldagem

ao arco submerso A2-A6 PEK

Tabela 1: Linha de arames tubulares e respectivos fluxos para soldagem de união

Classificação

ASME/AWS

A5.17

F7A2-EC1

A5.17

F7A4-EC1

A5.23

F7A8-EC-Ni2

A5.23

F11A4-EC-G

Soldagem de aços de baixo car-

bono. Indústria Naval e Offshore

e de fabricação em geral. Ideal

para soldagem de filete em linha

de painéis.

Soldagem de aços de baixo car-

bono. Indústria Naval e Offshore

e de fabricação em geral.

Ligado ao níquel (2,5%Ni) recomendado

para soldagem de

aços carbono com requisito de

impacto a -60°C. Indicado para

indústria Naval e Offshore.

Soldagem de aços de elevada

resistência mecânica que apresentam

limite de escoamento

superior a 690MPa. Indicado

para indústria Naval e Offshore.

OUTUBRO Nº 14 2010

Correio Técnico

Descrição/Aplicação Homologações

ABS 3M 3YM

BV A3YM

DNV IIIYM

GL 3YM

LR 3YM

VdTÜV 09143

ABS 3M 3YM

DNV IIIYM

GL 3YM

LR 3YM

PRS 3YM

VdTÜV 09144

VdTÜV 09087

ABS 4YQ690M H5

LR 4Y69M H5

53


54 OUTUBRO Nº 14 2010

Manos da Oficina

Customização de carros de corrida

Juliano Barbosa

“Manos da Oficina” Dimension Customs

Salve, galera! A partir de agora,

nós, os “Manos da Oficina”

Dimension Customs, estaremos

por aqui, passando dicas, informações

e muita coisa sobre corte e solda na

customização de veículos. Muitos de vocês

conhecem o nosso trabalho de customização

dos carros na televisão, em programas

como o Rides, da Discovery Channel, e

Lata Velha, do Caldeirão do Huck.

Agora vamos mostrar para vocês outra

visão: a visão do profissional que utiliza

equipamentos de alta qualidade, para que

tudo aquilo a que vocês assistem na telinha

seja possível.

Vamos começar mostrando a utilização

dos equipamentos de Solda e Corte ESAB

que equipam a nossa oficina.

O Corte e Solda na customização de

veículos é mais utilizado do que muitos

imaginam. Não são limitados somente à

parte de funilaria, pois abrangem uma área

muito ampla, como a concepção de chassis,

estruturas de suspensão, modificações

estruturais, coletores e escapamentos, e até

modificações dos interiores personalizados.

Nessa primeira matéria, vamos falar

sobre a construção dos carros de corrida,

especificamente os Dragsters, veículos

com potência absurda, que percorrem retas


em pouco tempo e altíssimas velocidades.

Chegam a fazer de 0 a 100Km/h em menos

de 2 segundos.

Na construção de um bólido de arrancada,

cuja estrutura deve fornecer performance

e segurança ao piloto, é importantíssima

a qualidade das soldas efetuadas. Alguns

desses carros chegam aos impressionantes

2000 mil cavalos de força, e velocidades

superiores aos 300Km/h, o que requer uma

estrutura rígida e bem produzida, pois a vida

do piloto depende disso. Geralmente utilizamos

Cromolibdênio e Aço Carbono, cortados

com plasma e soldados em MIG ou TIG.

A qualidade das soldas deve ser verificada,

pois o surgimento de trincas pode trazer graves

riscos à estrutura do chassi. Para esse

tipo de trabalho, em nossa oficina, utilizamos

os seguintes equipamentos: Plasma modelo

Powercut, solda MIG modelo Smashweld

257, solda TIG modelo CaddyTig 2200i.

Não só a parte do chassi deve receber

cuidados especiais: a parte de suspensão

também deve ser desenvolvida de maneira

criteriosa. Esse tipo de chassi sofre torções

absurdas quando o “carro arranca”, e a suspensão

é a responsável por manter o carro

no chão e dentro da trajetória, por isso a

qualidade na soldagem é fundamental.

Os tubos são cortados de maneira que

se encaixem perfeitamente antes de serem

soldados, e previamente fixados com a

ajuda de gabaritos. Dessa forma, as soldas

podem ser feitas com segurança. Nessa

hora, os marcadores industriais da ESAB

auxiliam bastante, fazendo as marcações

exatas de cada solda. Em algumas partes,

como na suspensão e no berço do motor,

utilizamos o sistema de detecção de trincas

ESAB NDT, para certificarmos sobre a qualidade

da solda nesses pontos, onde a maior

força na arrancada é despejada.

E, para terminar, tem também o sistema

de freio, que nesses carros é feito com a

ajuda de dois paraquedas presos ao diferencial,

o qual é fixado ao chassi. Quando

acionado no final de uma reta, em torno dos

300Km/h, gera uma força de até 6G negativos,

algo como “bater em um muro”. Agora,

imagine uma solda dessas feita de maneira

errada! Ou seja, a segurança começa na

mão do soldador.

Até a próxima!

OUTUBRO Nº 14 2010

Manos da Oficina

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56 OUTUBRO Nº 14 2010

Preto e Amarelo

A revolução da solda

Sérgio Túlio Caldas*

Oscar Kjellberg: o criador da

soldagem elétrica, que revolucionou

o uso industrial do aço

É

provável que muitos soldadores

tenham encontrado as iniciais

OK gravadas em materiais de

soldagem. É quase certo, porém,

não imaginarem que o símbolo sinaliza

muito mais do que aprovação dos rigorosos

controles de qualidade. Nessas duas letrinhas

há uma história: elas recordam uma

revolução ocorrida há mais de 100 anos e

comandada por um sueco chamado Oscar

Kjellberg – o dono das tais iniciais.

O século XX dava seus primeiros passos

quando Oscar Kjellberg, em sua oficina alugada

no cais de Masthuggskajen, na cidade

sueca de Gothenburg, inventou o eletrodo

revestido para soldagem. A ideia de Kjellberg

fez sucesso imediato e ele acabou fundando

uma empresa especializada em soldagem, a

Elektriska Svetsnings AktieBolaget (ESAB),

em 12 de setembro de 1904. Desde então,

o mundo nunca mais foi o mesmo.

Filho de uma família humilde, Kjellberg

nasceu em 1870, no vilarejo de Mötterud.

Cresceu acreditando que o esforço, a educação

e o conhecimento eram os caminhos

que todo homem em busca de desenvolvimento

pessoal deveria perseguir. Para manter

os estudos, ele ingressou como aprendiz

em uma oficina mecânica de Kristinehamn,

na Suécia. Conta a história que, certa noite,

Kjellberg sentou-se no banco do porto, ao

lado de um homem idoso. Ele era ninguém

menos que Axel Brostöm, um empreendedor

que começara a erguer um império

no setor industrial naval, o futuro Grupo

Brostöm. O jovem Brostöm comentou a

necessidade urgente de estaleiros: era preciso

que alguém inventasse um processo

capaz de permitir a soldagem das placas de

aço do casco dos navios, ao invés de serem

rebitadas. Kjellberg, aos 17 anos, teria prometido

a si mesmo solucionar o problema.

Ao terminar a escola secundária,

Kjellberg lançou–se ao mar com a intenção

de conhecer os modernos maquinários dos

navios a vapor e ganhar algum dinheiro

para pagar os estudos na universidade.

Em contato com as embarcações, o jovem

observava que os métodos de reparo dos

equipamentos navais eram extremamente

precários. As caldeiras a vapor dos navios

eram rebitadas e, sem exceção, vazavam

com bastante frequência. A pressão era

impossível de ser contida, resultando na

redução da potência do motor. Os remendos

eram feitos com pregos em formato

de cunha, seguidos de linho e bainha, para


dentro da junta do vazamento.

Debruçando-se em pesquisas, fazendo

experimentos com erros e acertos, Kjellberg

acabou descobrindo o eletrodo revestido

– método em que um arco elétrico entre

um eletrodo de ferro e o material base

faz o metal esquentar até se liquidificar.

Aperfeiçoando a técnica, ele criou a soldagem

elétrica, que poderia ter uso industrial.

Embora esse tipo de soldagem fosse uma

descoberta inédita, a brasagem e a soldagem

por forjamento já eram conhecida desde

tempos remotos. O Museu do Louvre, em

Paris, conserva em seu acervo um pingente

de ouro que teria passado por processos de

soldagem quando foi fabricado na Pérsia, há

cerca de 6 mil anos. Durante a Antiguidade

e a Idade Média, a soldagem foi usada

para fabricar armas e instrumentos de corte.

Um estudo do Departamento de Engenharia

Metalúrgica da Universidade Federal de Minas

Gerais informa que, como o ferro obtido por

redução direta tem um teor de carbono muito

mais baixo (inferior a 0,1%), ele não poderia

ser endurecido por têmperas. Por outro lado,

o aço, com um teor maior de carbono, era um

material escasso e de alto custo, sendo fabricado

pela cementação de tiras finas de ferro.

Assim, ferramentas eram fabricadas com o

ferro e com tiras de aço soldadas nos locais

de corte e endurecidas por têmperas.

Espadas de elevada resistência foram

fabricadas no Oriente Médio por um processo

semelhante, no qual tiras alternadas de

aço e ferro eram soldadas entre si e deformadas

por compressão e torção. O resultado

era uma lâmina com uma fina alternância

de regiões de alto e baixo teor de carbono.

Assim, a soldagem foi, durante aquele período,

um processo importante na tecnologia

metalúrgica, principalmente devido a dois

fatores: a escassez e o alto custo do aço

e o tamanho reduzido dos blocos de ferro

obtidos por redução direta. Com o passar

do tempo, a soldagem por forjamento foi

substituída por outros processos de união,

particularmente a rebitagem e parafusagem,

mais adequados para a colagem das peças

produzidas.

A soldagem de peças permaneceu como

uma alternativa secundária até o século XIX.

Foi nessa época que o aço começou a substituir

a madeira na fabricação de grandes

navios. Até os anos 1850, cerca de 90% da

frota mundial navegava pelos mares com

o casco de madeira. No inicio do século

seguinte, com a descoberta de Kjellberg,

a soldagem começou a ser considerada

uma boa opção para substituir a rebitagem,

possibilitando a fabricação de embarcações

mais seguras e abrindo novas frentes industriais.

Começava-se a fabricar o aço em

forma de chapas, e essa novidade acabaria

por impulsionar o surgimento das mais diversas

indústrias, como a automobilística.

Kjellberg costumava dizer que sua

invenção consistiu em aperfeiçoar ideias de

outros engenheiros:

- Após estudos detalhados, eu consegui

ver o erro de meus predecessores. E

aprendi com eles.

*Texto extraído do livro O ofício do fogo.

OUTUBRO Nº 14 2010

Preto e Amarelo

Fabricação de eletrodos

inoxidáveis por imersão, 1960

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58 OUTUBRO Nº 14 2010

Crônica

Ética no contexto das organizações:

temas e/ou dilemas

Ana Luisa de Castro Almeida

Professora da Fundação

Dom Cabral, da PUC Minas

e diretora do Reputation

Institute Brasil

Por que a ética no mundo corporativo

está na pauta das principais

mídias com foco em negócios?

O que é ético ou não ético

no mundo dos negócios?

Os grandes problemas e dilemas corporativos

hoje têm em sua raiz a questão da ética

ou de sua falta. Entendendo a ética como a

busca pelo bem comum, de todos os seres

vivos, devemos pensar sua prática, no contexto

das organizações, como o conjunto de

princípios e valores que orientam as pessoas

a trabalharem juntas para uma sociedade

mais justa e uma economia sustentável.

Dentre os projetos internacionais voltados

para as transformações no mundo

dos negócios, destacam-se o “Tomorrow’s

Global Company” (As Empresas Globais do

Futuro) e o relatório “Raising Our Game: Can

We Sustain Globalization?” (Uma Aposta

Mais Alta: a Globalização é Sustentável?”).

O Tomorrow’s Global Company foi coordenado

pelo copresidente do Conselho de

Administração da Infosys Technologies, na

Índia, e pelo presidente da empresa canadense

Talisman Energy. Nesse relatório, três

recomendações chamam nossa atenção.

1) As empresas devem redefinir seu

conceito de sucesso, de forma a alinhar

o cumprimento de metas sociais,

ambientais, humanas e financeiras.

2) Devem prestar mais atenção a valores

e princípios.

3) Devem apoiar a implantação de diretrizes

sólidas de regulamentação em

seus países, ao mesmo tempo em

que trabalham pela realização efetiva

dos acordos internacionais.

O segundo relatório, produzido pela

organização SustainAbility, discute aspectos

essenciais para avançar em novos

paradigmas de comportamentos e ações

empresariais. Há temas como o crescimento

econômico a qualquer custo, barreiras

políticas, sociais, econômicas e ambientais

para o avanço da globalização, e a igualdade

social e ambiental como princípio

fundamental e inegociável para um desenvolvimento

sustentável. Nesse contexto,

é interessante observar que, para o bem

e para o mal, são os presidentes e altos

executivos os principais inspiradores para

tomadas de decisões corretas, coerentes

e consistentes ou para decisões danosas e

inescrupulosas.

A garantia de que a ética esteja de fato

presente nas ações e comportamentos dos

executivos e de todos os empregados da

organização não se encontra nas fórmulas

dos livros de Administração e nem nos trabalhos

de empresas de consultoria. No entanto,

algumas premissas básicas têm contribuído

para que as organizações orientem e sinalizem

como deve ser a condução de seus

negócios, reconhecendo que, cada vez mais,

seus comportamentos e ações impactam

diretamente na forma como são percebidas

e determinam o grau de estima, admiração,

confiança e respeito que possuem diante de

seus grupos de relacionamento.

Consistência, coerência e transparência

são diretrizes que devem marcar os

discursos e as práticas organizacionais.

Estabelecer um diálogo honesto com todos

os grupos de relacionamento nem sempre

é fácil, mas seguramente faz uma grande

diferença na construção de relacionamentos

duradouros. Verdade e honestidade

devem fazer parte de qualquer boa estratégia

de negócio.

Colocar o interesse geral acima do seu

próprio pode parecer utópico, mas a visão

restrita de olhar apenas para o âmbito circunscrito

aos interesses organizacionais pode

levar a impactos e a consequências que afetem

os ganhos e a perpetuidade do negócio.

Como reflexão e entendendo a ética

como a escolha pelo bem comum, que

mudanças você pode e deve começar agora,

em sua organização, sabendo que cada um

de nós é responsável pelas ações e comportamentos

de nossa organização? Deixar de

fazer algo ou passar a responsabilidade para

outros definitivamente não é ético.


OUTUBRO Nº 14 2010

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