Mesas de soldadura nitrada: Factos negativos que deve conhecer! 

Mesas de soldadura nitrada: Factos negativos que deve conhecer! 

O artigo baseia-se na investigação científica apresentada no artigo "Degradação da camada nitretada do aço sob a ação de salpicos de soldadura e de ataques de arco elétrico" 
Os resultados foram publicados na revista Welding Technology Review www.pspaw.pl – Vol. 96, 2024, str. 155-160 

Autores: Aleksander Orłowicz¹, Dariusz Pająk², Paulina Sobolewska³, Tomasz Galek⁴

Pode consultar o artigo original em polaco e a sua tradução em inglês no final deste artigo. 

A nitruração de mesas de soldadura faz sentido? Os resultados da investigação são claros. 

A nitruração é um processo que, segundo a teoria, melhora a dureza e a resistência ao desgaste das superfícies de aço. Por esta razão, alguns fabricantes começaram a aplicar este método às mesas de soldadura, na esperança de as fazer durar mais tempo. No entanto, estudos recentes mostram que na prática, a nitruração das mesas de soldadura não só é ineficaz e dispendiosa, como também prejudica a durabilidade da superfície da mesa de soldadura.

Porque é que a nitruração funcionaria? 

A nitruração consiste na introdução de azoto nas superfícies de aço para aumentar a sua dureza. O processo parecia atrativo para as empresas que pretendiam tornar as mesas de soldadura mais resistentes a lascas e danos. O problema, no entanto, é que, apesar das vantagens teóricas, o revestimento nitretado não funciona bem na prática em condições de soldadura, uma vez que as altas temperaturas são prejudiciais para ele..

O que diz a investigação? 

Os testes mostram que a superfície nitretada, apesar da sua maior dureza, é muito frágil quando exposta a salpicos quentes e ao arco elétrico. Quando exposta ao calor, a camada racha e descasca rapidamente, danificando a mesa de soldadura. O principal problema é que a nitretação penetra na camada superior do material e preenche-a com uma densidade tal que impede a expansão térmica adequada. O resultado são fissuras devido à elevada temperatura, uma vez que o material não consegue expandir-se corretamente. Isto pode ser explicado por um rápido aumento local do valor do coeficiente de expansão térmica linear na área onde, de acordo com a literatura, já estão presentes tensões de compressão. Isto resulta numa degradação completa da camada nitretada. Uma mesa deste tipo só funcionará bem em operações que não introduzam calor na camada superior da mesa.

A Figura 2 mostra uma comparação entre superfícies nitretadas e não nitretadas após exposição a salpicos de soldadura. Pode ver-se claramente que a superfície nitretada, apesar da sua dureza teórica, sofre significativamente mais danos. (Desenhos retirados do artigo, página 157)

As figuras abaixo (Fig. 4 e Fig. 5) mostram os efeitos dos salpicos de soldadura na superfície nitretada, onde se pode ver claramente a fissuração, o esfarelamento e a descamação da camada. (Desenhos retirados do artigo, página 158)

Estudos demonstraram que os salpicos de soldadura têm uma temperatura que faz com que a superfície nitretada se degrade rapidamente. Por sua vez, o arco elétrico provoca a quebra dos nitretos, fazendo com que a superfície dura se torne porosa e não cumpra a sua função.

Como mostram as figuras (Figura 6 e Figura 7), a ação do arco provoca a desagregação dos nitretos e a formação de uma superfície porosa e danificada. (Desenhos retirados do artigo, página 159)

Mesas de soldadura nitretadas - mais problemas do que benefícios. 

Embora a nitruração pareça sensata à primeira vista, na prática, a camada nitretada é demasiado frágil para suportar as duras condições de soldadura. Em vez de proteger a mesa, ela racha devido ao calor e aos salpicos.

A camada nitretada não torna as mesas de soldadura resistentes aos efeitos de degradação dos salpicos de soldadura e das convulsões. Como resultado dos efeitos térmicos das gotas de metal líquido, formam-se fissuras transversais, fissuras longitudinais e delaminação na camada nitretada. No processo de remoção dos salpicos de soldadura, são retirados fragmentos da camada nitretada das zonas onde esta se degradou.

Conclusões para os clientes 

Se pretende uma mesa de soldadura duradoura, é melhor evitar os modelos nitretados. Embora este processo prometa dureza e resistência, na realidade, estas mesas deterioram-se rapidamente com a soldadura. Em vez de pagar demasiado pela nitruração, vale a pena investir em mesas de soldadura robustas sem esta camada. As mesas feitas de aço durável, sem revestimentos adicionais desnecessários, terão um melhor desempenho em condições de soldadura difíceis e são mais resistentes ao calor e aos danos. A única forma de evitar que os salpicos se colem é utilizar um produto químico anti-salpicos comprovado.

1. mgr inż. Aleksander Orłowicz, alekorlowicz[at]gmail.com  ↩︎
2. Rzeszow University of Technology, Poland; mgr inż. Dariusz Pająk, pajak[at]prz.edu.pl    ↩︎
3. Rzeszow University of Technology, Poland; dr inż. Tomasz Galek, t.galek[at]prz.edu.pl  ↩︎
4. Rzeszow University of Technology, Poland; dr inż. Paulina Sobolewska, psobolew[at]prz.edu.pl   ↩︎