D1.1 Solda de Filete Break Test — §6.23.4 Procedure, Figure 6.23 Specimen, and §6.23.4.1 Acceptance
O ensaio de ruptura de solda de filete AWS D1.1:2025 dobra um corpo de prova de qualificação de soldador de 6 polegadas [150 mm] até que ele frature ou se dobre completamente. Conforme a §6.23.4.1, a superfície de fratura deve mostrar fusão completa até a raiz, sem inclusões ou Porosidade maiores que 3/32 pol [2,5 mm].
Quase todo desacordo sobre Qualificação de Soldador no chão de fábrica se resume a um ensaio de dobramento. Uma solda que parece simétrica, não tem Porosidade superficial e passa na Inspeção Visual ainda pode esconder falta de fusão a frio no canto da raiz — e o ensaio de ruptura da §6.23.4 é o que revela esse Defeito quando um Ensaio Macrográfico destrutivo não é realizado.
O que o Ensaio de Ruptura de Solda de Filete Comprova
O ensaio de ruptura de Solda de Filete AWS D1.1:2025 é um dos quatro ensaios destrutivos disponíveis para Qualificação de desempenho de soldador, operador de soldagem e soldador de ponteamento sob a Clause 6 Parte C. Os outros três são dobramento de face, dobramento de raiz e dobramento lateral conforme a §6.10.3, e o ensaio de tração de todo o Metal de Solda conforme a §6.10.3.6. O ensaio de ruptura é único porque visa a Zona de Fusão da Raiz — o plano de falha mais comum em uma Solda de Filete — em vez da resistência bruta do depósito.
A falta de fusão no canto da raiz é o modo de falha que o ensaio foi projetado para detectar. Uma Solda de Filete que visualmente parece simétrica, tem perfil de cordão aceitável e não mostra Porosidade superficial ainda pode conter uma falta de fusão a frio na raiz porque a poça nunca molhou o canto da raiz durante a Soldagem. A Inspeção Visual conforme a §8.9 não consegue ver esse Defeito: a raiz está enterrada dentro da Geometria da Junta. O ensaio de ruptura carrega o corpo de prova de modo que a raiz fique em tração, abrindo a solda ao longo de seu plano mais fraco. As suposições de resistência da solda de filete na Calculadora de Tamanho da Solda de Filete — Garganta efetiva vezes cisalhamento admissível — só se aplicam quando a fusão da raiz que o ensaio de ruptura verifica está realmente presente.
The §6.23.4 Procedure Step by Step
Todo o Comprimento da Solda de Filete deve ser examinado visualmente, e então um corpo de prova de 6 pol [150 mm] de comprimento (ver
AWS D1.1:2025 §6.23.4Figura 6.23) ou uma seção de quarto do conjunto de solda de filete de tubo deve ser carregado de tal forma que a raiz da solda esteja em tração. Pelo menos um início e uma parada de Soldagem devem estar localizados dentro do corpo de prova. A carga deve ser aumentada ou repetida até que o corpo de prova frature ou se dobre completamente sobre si mesmo.
O procedimento possui quatro etapas operacionais. (1) Inspeção Visual de todo o Comprimento da Solda na chapa de ensaio Conforme Soldado antes de qualquer corte. (2) Extração do corpo de prova — corte uma seção de 6 pol [150 mm] de comprimento da chapa, ou use uma seção de quarto se o ensaio foi em tubo. (3) Orientação da carga — prenda ou posicione o corpo de prova de modo que a raiz da Solda de Filete esteja no lado de tração quando a carga for aplicada. O mecanismo pode ser uma prensa, um cilindro hidráulico ou um dispositivo de força acionado manualmente; o Código não prescreve o aparelho. (4) Aplique carga até que o corpo de prova frature ou se dobre completamente sobre si mesmo. A carga pode ser uma única força crescente ou ciclos repetidos.
O requisito de pelo menos um início-parada é intencional: os inícios e paradas de solda são estatisticamente os locais de maior risco para Defeitos de amarração, portanto, o corpo de prova deve conter pelo menos um para testar a capacidade do Soldador de gerenciar a fusão de início-parada, e não apenas a deposição de cordão em estado estacionário.
Geometria do Corpo de Prova — Figura 6.23
Figura 6.23 especifica a chapa de ensaio de ruptura de Solda de Filete e Ensaio Macrográfico para soldador e operador de Soldagem. A Geometria da Junta é uma Junta em T: uma chapa vertical soldada a uma chapa de Metal de Base horizontal com a Solda de Filete de produção em um dos lados. As dimensões Mínimas são:
- Vertical plate height: 6 in [150 mm] minimum
- Base plate width: 4 in [100 mm] minimum
- Fillet Tamanho da solda: 1/2 in [12 mm] minimum
- Single-pass weld minimum: 1/4 in [6 mm]
- Total weldment length L: 8 in [200 mm] minimum for welders, 15 in [380 mm] minimum for Soldagem operators
- Start-stop location: stop and restart welding near the center of the weldment
Após a Soldagem, o conjunto é seccionado nas linhas de corte indicadas na figura. Qualquer extremidade da soldagem pode ser usada para o corpo de prova de ruptura, e a outra extremidade pode ser usada para o corpo de prova de Ensaio Macrográfico exigido. A porção não utilizada é descartada. Este projeto de uso duplo permite que uma chapa de Ensaio de Qualificação de Soldador produza tanto o corpo de prova de ruptura de Solda de Filete para a §6.23.4 quanto o corpo de prova de Ensaio Macrográfico para a §6.23.2 sem soldar duas chapas separadas.
§6.23.4.1 Aceitação Criteria
O ensaio de aceitação tem duas etapas: exame visual antes da ruptura e inspeção do corpo de prova quebrado depois da ruptura.
Exame visual antes do ensaio de ruptura. Conforme a §6.23.4.1, a solda deve apresentar uma aparência razoavelmente uniforme e deve estar livre de Sobreposição, trincas e Rebaixo em excesso aos requisitos da §8.9. Não deve haver Porosidade visível na superfície da solda. Um corpo de prova que falha nesta etapa visual não é elegível para prosseguir para o ensaio de ruptura destrutivo.
O corpo de prova quebrado será aprovado se uma das duas condições for atendida:
- The specimen bends flat upon itself, or
- The fillet weld, if fractured, has a fracture surface showing Fusão Completa to the root of the joint with no Inclusão or Porosidade larger than 3/32 in [2.5 mm] in greatest dimension, and the sum of the greatest dimensions of all inclusions and porosity does not exceed 3/8 in [10 mm].
Qualquer caminho é suficiente. Um corpo de prova dobrado completamente demonstra ductilidade e fusão adequada sem revelar a superfície de fratura; um corpo de prova fraturado requer exame da superfície de fratura para os dois Defeitos nomeados. O limite dimensional de 3/32 pol [2,5 mm] aplica-se à maior dimensão de qualquer inclusão individual ou Porosidade, não à contagem cumulativa.
Visual Acceptance — §8.9 and Table 8.1
The visual gate before the break test references §8.9, which is the production weld Inspeção Visual clause. Per §8.9, all welds shall be visually inspected and shall be acceptable if the criteria of Table 8.1, or Table 10.14 if tubular, are satisfied. Table 8.1 sets the quantitative Limites on the four named visual defects: Rebaixo, profile, fusion, and crater fill. The fillet weld break test specimen must clear Table 8.1 limits before the destructive load is applied.
A tolerância de Rebaixo é o exemplo mais citado: a Tabela 8.1 permite Rebaixo de até 1/32 pol [1 mm] de profundidade em uma Solda de Filete carregada estaticamente com Espessura inferior a 1 pol [25 mm]. Rebaixo com profundidade superior a 1/32 pol [1 mm] desqualifica o corpo de prova na Inspeção Visual — o Soldador não pode prosseguir para o ensaio de ruptura até que a falha visual seja corrigida por esmerilhamento e reinspeção ou ressoldagem.
Tack Welder Variant — §6.24 and Figure 6.27
A Qualificação de Soldador de Ponteamento utiliza um ensaio de ruptura de Solda de Filete paralelo, mas distinto. As diferenças estão na Geometria do Corpo de Prova, Tamanho da Solda e linguagem de aceitação.
Per §6.18.2, the tack welder makes a 1/4 in [6 mm] Máximo Tamanho Solda de ponteamento approximately 2 in [50 mm] long on the fillet-weld-break specimen shown in Figure 6.27. Figure 6.27 is smaller than Figure 6.23: a 4 in [100 mm] by 4 in [100 mm] square plate with a 1/2 in [12 mm] thick top section and a 2 in [50 mm] wide tack weld area.
Per §6.24, a force is applied to the specimen as shown in Figure 6.20 until rupture occurs. The force may be applied by any convenient means. The acceptance criterion in §6.24.2 reads: the fractured surface of the tack weld shall show fusion to the root, but not necessarily beyond, and shall exhibit no Fusão incompleta to the base metals or any inclusion or porosity larger than 3/32 in [2.5 mm] in greatest dimension.
The key linguistic difference from §6.23.4.1 is fusion to the root, but not necessarily beyond versus complete fusion to the root. A tack weld is a temporary fixturing weld and is not expected to develop the deposit profile of a production fillet, so the Código permits less depth past the root corner. The 3/32 in [2.5 mm] porosity limit is identical to the welder-qualification rule.
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Perguntas Frequentes
O ensaio de ruptura de Solda de Filete AWS D1.1:2025 é um ensaio de Qualificação de desempenho destrutivo usado para qualificar soldadores, operadores de Soldagem e soldadores de ponteamento. Conforme a §6.23.4, um corpo de prova de Solda de Filete concluída de 6 polegadas [150 mm] de Comprimento da Solda é carregado de modo que a raiz da solda esteja em tração, e a carga é aumentada ou repetida até que o corpo de prova frature ou se dobre completamente sobre si mesmo. O ensaio expõe a Zona de Fusão da Raiz — o local mais provável de falta de fusão a frio ou Fusão incompleta — abrindo fisicamente a solda em seu plano mais fraco. A Inspeção Visual sozinha não pode confirmar a fusão da raiz em uma Solda de Filete porque a raiz está enterrada dentro da Geometria da Junta. O ensaio de ruptura é combinado com um Ensaio Macrográfico na outra extremidade da mesma chapa do corpo de prova, conforme a Figura 6.23, para fornecer uma análise destrutiva da integridade interna.
A Figura 6.23 especifica uma chapa de ensaio de Junta em T onde uma chapa vertical é soldada a uma chapa de Metal de Base horizontal com a Solda de Filete de produção. As dimensões Mínimas são: altura da chapa vertical de 6 polegadas [150 mm], largura da chapa de Metal de Base de 4 polegadas [100 mm], Tamanho da Solda de Filete de 1/2 polegada [12 mm] e solda de passe único de 1/4 polegada [6 mm]. O Comprimento da Solda total L é de 8 polegadas [200 mm] Mínimo para soldadores e 15 polegadas [380 mm] Mínimo para operadores de Soldagem. O Soldador deve parar e reiniciar a Soldagem pelo menos uma vez perto do centro da soldagem para que um início-parada seja capturado dentro do corpo de prova. Após a Soldagem, o conjunto é seccionado: uma extremidade produz o corpo de prova de ruptura de 6 polegadas, e a outra extremidade produz o corpo de prova de Ensaio Macrográfico. Qualquer extremidade pode servir a qualquer função, e a extremidade não utilizada é descartada.
Conforme a AWS D1.1:2025 §6.23.4.1, um ensaio de ruptura de Solda de Filete é aprovado se o corpo de prova quebrado atender a um dos dois Resultados. O primeiro caminho de aceitação é que o corpo de prova se dobre completamente sobre si mesmo sem fraturar — isso demonstra ductilidade e fusão adequada. O segundo caminho é que, se o corpo de prova fraturar, a superfície de fratura deve mostrar Fusão Completa até a raiz da junta e não conter inclusão ou Porosidade maior que 3/32 polegadas [2,5 mm] em sua maior dimensão. Qualquer condição é suficiente. A Inspeção Visual antes da ruptura também é uma pré-condição: conforme a §6.23.4.1, a solda deve apresentar uma aparência razoavelmente uniforme e deve estar livre de Sobreposição, trincas e Rebaixo em excesso aos limites da §8.9, e não deve haver Porosidade visível na superfície da solda.
Ambos os Resultados são aprovados conforme a §6.23.4.1. Uma solda que se dobra completamente sobre si mesma sem fraturar é a aprovação mais limpa — a carga foi aplicada, o corpo de prova apresentou ductilidade e nenhuma superfície de fratura precisa ser examinada. Um corpo de prova que fratura não é automaticamente uma falha; ele deve ser examinado para dois Defeitos específicos na superfície de fratura: qualquer Fusão incompleta na raiz e qualquer inclusão ou Porosidade maior que 3/32 pol [2,5 mm] em sua maior dimensão. O ensaio é estruturado dessa forma porque ambos os Resultados indicam resistência adequada. Uma solda dúctil dobra; uma solda mais forte que o Metal de Base pode fraturar na Zona Afetada pelo Calor ou no Metal de Base em vez da própria solda, o que também é aceitável. O critério de aprovação foca no que a superfície de fratura revela, não se a fratura ocorreu.
O ensaio de ruptura de Qualificação de Soldador sob a §6.23.4 usa a chapa de ensaio de Junta em T da Figura 6.23 e aplica o critério da §6.23.4.1 de Fusão Completa até a raiz, sem Porosidade maior que 3/32 pol [2,5 mm]. O ensaio de ruptura de Solda de ponteamento sob a §6.24 usa a Figura 6.27 — uma chapa menor onde o soldador de ponteamento faz uma Solda de ponteamento de Tamanho da Solda Máximo de 1/4 polegada [6 mm] com aproximadamente 2 polegadas [50 mm] de Comprimento da Solda, conforme a §6.18.2. O Critério de Aceitação do soldador de ponteamento na §6.24.2 é mais leniente: a fratura deve mostrar fusão até a raiz, mas não necessariamente além, nenhuma Fusão incompleta aos Metais de Base e o mesmo limite de Porosidade de 3/32 polegadas [2,5 mm]. A principal diferença são as palavras Fusão Completa na §6.23.4.1 versus fusão até a raiz na §6.24.2 — as Soldas de ponteamento precisam apenas alcançar a raiz, não se estender até a face posterior.
Sim — e este é o modo de falha que o ensaio de ruptura foi projetado para detectar. Uma Solda de Filete pode passar na Inspeção Visual conforme a §8.9 e a Tabela 8.1 com uma aparência razoavelmente uniforme, sem Porosidade superficial, sem Sobreposição, sem trincas e Rebaixo aceitável, enquanto ainda contém uma falta de fusão a frio ou Fusão incompleta no canto da raiz. A raiz está enterrada dentro da Geometria da Junta, então a Inspeção Visual não pode vê-la. As causas comuns são calor insuficiente no início da solda, Velocidade de Soldagem rápida que impede a poça de molhar o canto da raiz, ou um ângulo de arame que deposita o cordão em cima da junta em vez de dentro dela. O ensaio de ruptura expõe esse Defeito carregando a raiz em tração. Uma solda bonita que falha no ensaio de ruptura é a falha de Qualificação de desempenho mais comum na prática de oficina e a razão pela qual a §6.23.4 existe ao lado da Inspeção Visual da §8.9.
A AWS D1.1:2025 §8.4.2 confere ao Inspetor autoridade explícita para exigir Ensaio de Qualificação adicional quando a qualidade da solda de produção parecer abaixo dos requisitos do Código. A Cláusula afirma que, quando a qualidade do trabalho de um Soldador, operador de Soldagem ou soldador de ponteamento qualificado parecer estar abaixo dos requisitos deste Código, o Inspetor pode exigir que o Soldador demonstre a capacidade de produzir soldas sadias por meio de um ensaio simples, como o ensaio de ruptura de Solda de Filete, ou exigindo a requalificação completa em conformidade com a Clause 6 ou a Clause 10 para tubulares. O ensaio de ruptura de Solda de Filete é nomeado no Código como a opção de ensaio simples porque é rápido, não requer equipamento de NDE e fornece um Resultado inequívoco de aceitação ou rejeição. Esta autoridade não requer uma emenda contratual; ela está incorporada à função do Inspetor conforme a §8.1.2 e a §8.4.2.
Dica para o Exame CWI: As Partes B e C frequentemente perguntam sobre a regra de dupla aceitação da §6.23.4.1 (dobra-se completamente OU a superfície de fratura mostra fusão completa da raiz mais nenhuma Porosidade maior que 3/32 pol [2,5 mm]). Um distrator comum é o critério da §6.24.2 para soldador de ponteamento (fusão até a raiz, mas não necessariamente além) — se a pergunta diz soldador, é necessária fusão completa; se diz soldador de ponteamento, apenas fusão até a raiz.