Como deve ser soldada o aço martensítico?

1. Método de soldagem

O aço martensítico pode ser soldado usando todos os métodos de soldagem por fusão, exceto a soldagem a gás, como soldagem a arco com eletrodo revestido, soldagem a arco submerso, soldagem com gás inerte e tungstênio e soldagem com gás inerte e eletrodo consumível. Devido à alta sensibilidade a trincas a frio deste aço, a peça a ser soldada deve ser cuidadosamente limpa e os eletrodos devem ser secos antes da soldagem para manter condições de baixo hidrogênio ou até mesmo ultra-baixo hidrogênio. Quando o restrição da junta de soldagem for grande, a soldagem com gás inerte e tungstênio ou a soldagem com gás inerte e eletrodo consumível é preferida. Para reduzir a tendência a trincas a frio, a entrada de calor de soldagem deve ser apropriadamente aumentada sem causar superaquecimento e fragilização na zona próxima à solda. 

2. Materiais de soldagem

A seleção dos materiais de soldagem deve variar dependendo do tipo de aço, do método de soldagem e das condições de trabalho da junta. Para atender aos requisitos de desempenho em serviço, a composição química da solda deve ser o mais próxima possível da do material base, ou seja, devem ser selecionados materiais de soldagem com componentes próximos aos do material base. No entanto, neste caso, a solda e a zona afetada pelo calor tendem a endurecer e se tornar frágeis. Para prevenir trincas a frio, geralmente é necessária um tratamento térmico após a soldagem. Quando a peça soldada não pode ser submetida a tratamento térmico, materiais de soldagem de aço austenítico do tipo 25-20 ou 25-13 devem ser usados para soldagem para formar uma solda austenítica, relaxar as tensões de soldagem e dissolver mais efetivamente o hidrogênio, reduzindo a tendência a trincas a frio. As soldas austeníticas têm alta plasticidade e tenacidade, mas baixa resistência. Portanto, são apenas adequadas para peças soldadas que trabalham sob condições de baixa tensão e não são adequadas para peças soldadas que trabalham em altas temperaturas. Quando se usa a soldagem a arco com eletrodo revestido, geralmente são usados eletrodos do tipo baixo hidrogênio e secos a 400-450℃ por duas horas antes da soldagem. Para a soldagem a arco submerso, devem ser usados fluxos de baixo silício, altamente alcalinos ou fracamente ácidos, como HJ172, HJ173, HJ251. A soldagem TIG é principalmente usada para a vedação do fundo e a soldagem de paredes finas durante a soldagem em camadas múltiplas.

3. Temperatura de pré-aquecimento e temperatura entre camadas

O pré-aquecimento e a manutenção da temperatura entre camadas são medidas de processo importantes para prevenir a rachadura fria. A seleção da temperatura de pré-aquecimento deve considerar primeiro o teor de carbono no aço e, em segundo lugar, o restrição da junta, a composição do metal de preenchimento e o método de soldagem. A temperatura de pré-aquecimento recomendada e a entrada de calor são baseadas na classificação do teor de carbono. Se a restrição da junta for grande, a temperatura de pré-aquecimento e a temperatura entre camadas devem ser aumentadas conforme necessário. A temperatura entre camadas não deve ser inferior à temperatura de pré-aquecimento. Quando soldando com materiais de soldagem de aço austenítico, pode ser necessário nenhum pré-aquecimento ou pré-aquecimento a baixa temperatura, dependendo da espessura do soldado.

4. Tratamento térmico pós-soldagem

O tratamento térmico pós-soldagem é outra medida de processo importante para prevenir a rachadura fria. Quando se usam materiais de soldagem com componentes próximos aos do material de base, geralmente é necessário um tratamento térmico de recozimento pós-soldagem. Quando se usa materiais de soldagem de aço austenítico para soldagem, geralmente não é necessário tratamento térmico pós-soldagem. Para garantir que o austenítico após a soldagem possa se transformar completamente em martensita, não é permitido o revenimento imediato após a soldagem. A junta deve ser resfriada a uma certa temperatura abaixo do ponto Ms e mantida por um certo período de tempo antes de passar pelo revenimento a alta temperatura. Porque se o revenimento for realizado imediatamente após a soldagem, o austenita se transformará em perlita e os carbetos se precipitarão ao longo dos limites de grão do austenita. Essa estrutura é muito frágil. No entanto, para prevenir a rachadura fria, não é permitido realizar o revenimento a alta temperatura depois que a junta se resfriar à temperatura ambiente. Normalmente, o revenimento é realizado a 100-150℃.