Ferramenta de engenharia gratuita
Calculadora de Entrada de Calor de Soldadura e ISO 4063
Calcule a entrada de calor (kJ/mm), o tempo de arrefecimento t8/5, a recomendação de pré-aquecimento e o equivalente de carbono. Inclui a referência do processo ISO 4063.
Resultados
Cálculo da entrada de calor (EN 1011-1)
A entrada de calor é a energia fornecida por unidade de comprimento da solda:
- η — fator de eficiência térmica (dependente do processo)
- V — tensão do arco (volts)
- I — corrente de soldagem (amperes)
- S — velocidade de deslocamento (mm/min)
Fatores de Eficiência Térmica
| N.º ISO 4063 | Processo | η (EN 1011-1) |
|---|---|---|
| 121 | SAW (arco submerso) | 1.0 |
| 111 | SMAW (bastão / 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 Arrefecimento t8/5
O tempo de arrefecimento de 800 °C para 500 °C determina a microestrutura resultante. Modelo 2D simplificado de Rosenthal para chapas espessas:
Equivalente de carbono e pré-aquecimento
A fórmula de equivalente de carbono do IIW prevê a soldabilidade e as necessidades de pré-aquecimento:
Exemplo prático
Dado: Processo 135 (η=0,8), V=28V, I=250A, S=300 mm/min, CE=0,42
Energia do arco = (28 × 250 × 60) / (300 × 1000) = 1,40 kJ/mm
Entrada de calor 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 arrefecimento real depende da geometria da junta, do pré-aquecimento, da temperatura entre passes e das condições ambientais. Consulte a norma EN 1011-2 para aplicações críticas.
| # | Processo | Descrição | η |
|---|---|---|---|
| 111 | SMAW | Arco metálico blindado (bastão/MMA) | 0.8 |
| 114 | FCAW-S | Autoprotegido 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 tungsténio (GTAW) | 0.6 |
| 15 | Plasma | Soldadura por arco de plasma | 0.6 |
| 311 | OAW | Soldadura oxiacetilénica | 0.45 |
| 42 | Atrito | Soldadura por fricção | — |
| 52 | Laser | Soldadura por feixe de laser | 0.9 |
Aporte térmico Q = (η × V × I × 60) / (S × 1000) em kJ/mm. Controla a velocidade de arrefecimento, que determina a microestrutura, a dureza, a tenacidade e a largura da ZTA da soldadura.
Demasiado alto → crescimento de grão, tenacidade reduzida, distorção excessiva. Demasiado baixo → falta de fusão, risco de fissuração por hidrogénio.
Segundo a EN 1011-1: SAW = 1.0, SMAW/MIG/MAG/FCAW = 0.8, TIG = 0.6. O SAW é o mais elevado porque o manto de fluxo retém quase todo o calor. O TIG perde mais por radiação do arco exposto.
t8/5 é o tempo que a ZTA demora a arrefecer de 800°C a 500°C. Este intervalo de temperatura é crítico para a transformação de fases nos aços carbono. t8/5 curto (< 5s) → formação de martensite. t8/5 longo (> 25s) → microestrutura macia mas potencialmente frágil.
Fórmula IIW: CE = C + Mn/6 + (Cr+Mo+V)/5 + (Ni+Cu)/15. Introduza o valor do certificado de ensaio do material ou utilize a calculadora de equivalência de graus de aço para o estimar a partir do grau.
O pré-aquecimento é necessário quando CE > 0.35, a espessura da chapa > 25 mm ou o teor de hidrogénio é elevado. Abranda o arrefecimento para evitar fissuração por hidrogénio e formação de martensite. Intervalo típico: 75–250°C, consoante o CE e a espessura.
Os procedimentos descritos nesta página foram desenvolvidos e testados em campo pela equipa da Vibromera com o Balanset-1A, um equilibrador de dois canais e analisador de vibrações portátil para equilibragem 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 que equilibra equipamentos rotativos no terreno e não numa bancada de ensaio: destroçadores, ventiladores industriais, britadeiras, centrifugadoras, veios e fusos. Foi desse trabalho que nasceram os instrumentos Balanset — foram concebidos como uma ferramenta que o técnico pode levar até à máquina e utilizar 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 decorrem o desenvolvimento, a montagem e o apoio à linha Balanset. O instrumento de referência é o Balanset-1A, um analisador portátil para equilibragem em um e dois planos e para diagnóstico de vibrações. Nikolai participa pessoalmente no apoio ao cliente, na resolução de casos de equilibragem difíceis e no desenvolvimento do software. Trabalha com clientes em todo o mundo, em qualquer idioma.
