Metais de adição para soldagem de aço-ferramenta

Quatro fatores decidem o metal de adição

Um metal de adição para uma ferramenta ou matriz é selecionado com base em quatro itens. São eles a composição do metal de base, a condição de tratamento térmico do metal de base, seja recozido ou temperado e revenido, os requisitos de serviço do depósito de solda e o tratamento térmico pós-soldagem que a peça receberá. A condição de tratamento térmico tem tanto peso quanto a composição, porque o mesmo grau soldado recozido e soldado a 52 HRC são dois trabalhos diferentes.

As três categorias de metal de adição

A primeira categoria produz depósitos de solda que correspondem em temperabilidade ou em composição aos tipos básicos de aço-ferramenta, os graus de trabalho a frio temperáveis em água, temperáveis em óleo e temperáveis ao ar, os graus de trabalho a quente e os graus de alta velocidade. Esses depósitos endurecem na condição como soldado, e não são cobertos pelas especificações padrão de metal de adição, razão pela qual são comprados como produtos proprietários sob um nome de fabricante e não sob uma classificação AWS. A tabela abaixo apresenta a composição nominal dos depósitos nesta categoria.

Fonte: Tabela 19 de Welding of Low-Alloy Steels, no ASM Handbook Volume 6, Welding, Brazing and Soldering. As composições de tipos semelhantes de metal de solda de diferentes fabricantes podem variar.

Os dados de composição são apenas para referência geral. Os valores reais variam de acordo com a norma, a usina e o número da corrida. Confirme os valores consultando o certificado de ensaio do material (MTC) ou entre em contato com a Aobo Steel.

A segunda categoria segue o caminho oposto quanto à correspondência. Ela abrange depósitos de aço-carbono e de baixa liga com dureza e tenacidade moderadas como soldados ou aliviados de tensões. Alguns deles respondem a um ciclo de têmpera e revenimento, e a maioria destina-se a trabalhos em que o depósito não precisa corresponder ao aço-ferramenta endurecido. Esses graus estão dentro das especificações ANSI e AWS para metais de adição de aço-carbono e de baixa liga, portanto são estocados e não fabricados sob encomenda.

A terceira categoria é não endurecível. Os aços inoxidáveis austeníticos, as ligas de níquel-cromo-ferro, níquel-cobre e cobre-níquel enquadram-se aqui. Seu valor está na ductilidade. Quando uma ferramenta já endurecida precisa ser reparada, um depósito dúctil resiste tanto à fissuração do metal de solda quanto à fissuração do metal de base muito melhor do que um depósito duro, e os mesmos arames são úteis para revestir ferramentas desgastadas antes de aplicar uma superfície dura por cima. Um depósito não endurecível pode ser revestido com um depósito de revestimento duro para restaurar sobre ele uma superfície dura e resistente ao desgaste.

Corresponder à temperabilidade em vez de corresponder à composição

Em muitas soldas de aço-ferramenta, o requisito é que o metal de solda e o metal de base respondam ao tratamento térmico de maneira semelhante, de modo que o metal de solda atinja a mesma dureza do metal de base após têmpera e revenimento. Isso geralmente significa corresponder à composição do metal de base, mas não precisa ser assim. Um depósito com menos carbono e mais liga pode atingir a mesma dureza ou resistência final, e reduzir o carbono no metal de solda geralmente diminui o risco de fissuração da solda e melhora a tenacidade do depósito. Quando o objetivo é um depósito duro e resistente ao desgaste que sobreviva, o teor de carbono do depósito é o número a observar.

A posição do depósito define quão estrita deve ser a correspondência

Uma solda que cai em uma área funcional da ferramenta, em uma aresta de corte ou em uma superfície de desgaste, deve ser selecionada pela dureza. O depósito deve atingir a dureza ou resistência que a superfície necessita, seja como soldado ou após um alívio de tensões ou revenimento, sem um tratamento de endurecimento separado, porque uma ferramenta acabada muitas vezes não pode ser temperada novamente sem perder suas dimensões. Uma solda que cai fora da área de trabalho é um problema diferente. Ali o depósito só precisa manter a ferramenta unida, portanto pode ser escolhido pela máxima resistência à fissuração, ductilidade e tenacidade em vez de pela dureza. Em um reparo de uma ferramenta desgastada ou de uma ferramenta montada a partir de componentes, vale a pena aproveitar essa liberdade.

Quando um depósito macio é usado para preencher volume sob um depósito duro, a camada de aço-ferramenta acima dele ainda precisa ser espessa o suficiente para absorver a diluição da camada inferior e manter as propriedades de desgaste pelas quais foi escolhida. A diluição é a razão pela qual um depósito raso raramente apresenta o desempenho sugerido pela ficha técnica do metal de adição.

Fonte: ASM Handbook, Volume 6, Welding, Brazing and Soldering, ASM International, 1993.