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Calculadora de Calor de Soldagem & ISO 4063
Calcule o calor de soldagem (kJ/mm), tempo de resfriamento t8/5, recomendação de pré-aquecimento e equivalente de carbono. Inclui referência de processo ISO 4063.
Resultados
Cálculo do Calor de Soldagem (EN 1011-1)
O calor de soldagem é a energia fornecida por unidade de comprimento da solda:
- η — fator de eficiência térmica (dependente do processo)
- V — tensão de arco (volts)
- I — corrente de soldagem (amperes)
- S — velocidade de deslocamento (mm/min)
Fatores de Eficiência Térmica
| Nº ISO 4063 | Processo | η (EN 1011-1) |
|---|---|---|
| 121 | SAW (arco submerso) | 1.0 |
| 111 | SMAW (eletrodo revestido / MMA) | 0.8 |
| 131 | MIG (gás inerte) | 0.8 |
| 135 | MAG (gás ativo) | 0.8 |
| 136 | FCAW (com núcleo de fluxo) | 0.8 |
| 141 | TIG / GTAW | 0.6 |
Estimativa do Tempo de Resfriamento t8/5
O tempo para resfriar de 800°C para 500°C determina a microestrutura resultante. Modelo simplificado de Rosenthal 2D para chapas grossas:
Equivalente de Carbono & Pré-aquecimento
A fórmula do equivalente de carbono IIW prevê a soldabilidade e as necessidades de pré-aquecimento:
Exemplo Prático
Dados: Processo 135 (η=0,8), V=28V, I=250A, S=300 mm/min, CE=0,42
Energia de arco = (28 × 250 × 60) / (300 × 1000) = 1,40 kJ/mm
Calor de soldagem Q = 0,8 × 1,40 = 1,12 kJ/mm
CE = 0,42 → Soldabilidade razoável, pré-aquecimento 100–150°C recomendado
⚠️ Nota: A estimativa de t8/5 é simplificada. O resfriamento real depende da geometria da junta, pré-aquecimento, temperatura entre passes e condições ambientais. Consulte a EN 1011-2 para aplicações críticas.
| # | Processo | Descrição | η |
|---|---|---|---|
| 111 | SMAW | Arco metálico protegido (eletrodo revestido/MMA) | 0.8 |
| 114 | FCAW-S | Auto-protegido com núcleo de fluxo | 0.8 |
| 121 | SAW | Soldagem por arco submerso | 1.0 |
| 131 | MIG | Gás inerte metálico (Ar) — alumínio, aço inoxidável | 0.8 |
| 135 | MAG | Gás ativo metálico (CO₂/Ar+CO₂) — aço carbono | 0.8 |
| 136 | FCAW-G | Núcleo de fluxo + gás ativo | 0.8 |
| 137 | FCAW-G | Núcleo de fluxo + gás inerte | 0.8 |
| 138 | MCAW | Fio com núcleo metálico + gás ativo | 0.8 |
| 141 | TIG | Gás inerte de tungstênio (GTAW) | 0.6 |
| 15 | Plasma | Soldagem por arco de plasma | 0.6 |
| 311 | OAW | Soldagem oxiacetilênica | 0.45 |
| 42 | Atrito | Soldagem por atrito | — |
| 52 | Laser | Soldagem por feixe de laser | 0.9 |
Aporte térmico Q = (η × V × I × 60) / (S × 1000) em kJ/mm. Ele controla a velocidade de resfriamento, que determina a microestrutura, a dureza, a tenacidade e a largura da ZTA da solda.
Muito alto → crescimento de grão, redução da tenacidade, distorção excessiva. Muito baixo → falta de fusão, risco de trincas por hidrogênio.
Conforme a EN 1011-1: SAW = 1,0, SMAW/MIG/MAG/FCAW = 0,8, TIG = 0,6. O SAW é o mais alto porque a camada de fluxo retém quase todo o calor. O TIG perde mais calor por radiação do arco exposto.
t8/5 é o tempo que a ZTA leva para resfriar de 800°C a 500°C. Essa faixa de temperatura é crítica para a transformação de fase em aços-carbono. t8/5 curto (< 5 s) → formação de martensita. t8/5 longo (> 25 s) → microestrutura macia, porém potencialmente frágil.
Fórmula do IIW: CE = C + Mn/6 + (Cr+Mo+V)/5 + (Ni+Cu)/15. Informe o valor do certificado de ensaio do material ou use a calculadora de equivalência de grau de aço para estimá-lo a partir do grau.
O pré-aquecimento é necessário quando CE > 0,35, a espessura da chapa é > 25 mm ou o teor de hidrogênio é alto. Ele reduz a velocidade de resfriamento para evitar trincas por hidrogênio e a formação de martensita. Faixa típica: 75–250°C, dependendo do CE e da espessura.
Os procedimentos descritos nesta página foram desenvolvidos e testados em campo pela equipe da Vibromera utilizando o Balanset-1A, um balanceador portátil de dois canais e analisador de vibração para balanceamento de rotores no local.
Instrumentos profissionais para aplicações industriais.
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko é engenheiro de análise de vibrações e fundador e diretor executivo da Vibromera. Há mais de 15 anos ele balanceia equipamentos rotativos em campo, e não em uma bancada de testes: trituradores, ventiladores industriais, britadores, centrífugas, eixos e fusos. Foi desse trabalho que nasceram os instrumentos Balanset — eles foram concebidos como uma ferramenta que o especialista pode levar até a máquina e usar sozinho, no local, e não como equipamento de laboratório. A Vibromera foi fundada em 2017 e, desde 2023, está sediada no Porto, em Portugal. É aqui que acontecem o desenvolvimento, a montagem e o suporte da linha Balanset. O instrumento principal é o Balanset-1A, um analisador portátil para balanceamento em um e dois planos e para diagnóstico de vibrações. Nikolai participa pessoalmente do suporte ao cliente, da solução de casos difíceis de balanceamento e do desenvolvimento do software. Ele atende clientes no mundo todo, em qualquer idioma.
