Calculadora de Pré-aquecimento D1.1

O A36 é um aço do Grupo I na D1.1:2025 Tabela 5.6 e se enquadra na Categoria de Pré-aquecimento A ou B, dependendo do seu Processo de Soldagem, conforme Tabela 5.11. Com Eletrodos SMAW Não Baixo Hidrogênio como E6010 ou E6011 (Categoria A), o Pré-aquecimento Mínimo é de 32°F (0°C) para material de até 3/4 pol, 150°F (65°C) para 3/4 a 1-1/2 pol, 225°F (110°C) para 1-1/2 a 2-1/2 pol e 300°F (150°C) acima de 2-1/2 pol. Com Processos Baixo Hidrogênio — E7018 SMAW, Soldagem a Arco Submerso, Soldagem MIG/MAG ou FCAW (Categoria B) — os requisitos de Pré-aquecimento são mais baixos: 32°F até 3/4 pol, 50°F (10°C) para 3/4 a 1-1/2 pol, 150°F para 1-1/2 a 2-1/2 pol e 225°F acima de 2-1/2 pol. A Temperatura de Pré-aquecimento deve ser verificada imediatamente antes de iniciar o Arco para cada passe, conforme Clause 7.6.4.

Sim. A Soldagem MIG/MAG se enquadra na Categoria B na D1.1 Tabela 5.11, agrupada com SMAW Baixo Hidrogênio, Soldagem a Arco Submerso e FCAW. Para aços estruturais comuns como A36, A572 Gr.50 e A992, o Pré-aquecimento Mínimo com Soldagem MIG/MAG é de 32°F (0°C) para Espessura de até 3/4", 50°F (10°C) para 3/4"–1-1/2", 150°F (65°C) para 1-1/2"–2-1/2" e 225°F (110°C) acima de 2-1/2". O Mínimo de 32°F para chapas finas significa que nenhum Pré-aquecimento ativo é necessário acima do ponto de congelamento — a Temperatura ambiente da oficina satisfaz o requisito. A Soldagem MIG/MAG se qualifica para a Categoria B porque Eletrodos de arame sólido como ER70S-6 produzem inerentemente baixos níveis de Hidrogênio Difusível, tipicamente bem abaixo do limite H8 de 8 mL por 100g de Metal de Solda depositado. Essa característica de Baixo Hidrogênio é a razão pela qual a Soldagem MIG/MAG recebe o mesmo tratamento favorável de Pré-aquecimento que os Eletrodos SMAW Baixo Hidrogênio como o E7018. No entanto, a Soldagem MIG/MAG nunca é listada na Categoria A porque a classificação Não Baixo Hidrogênio não se aplica ao Processo de Soldagem a Arco de Metal a Gás.

A Categoria B na D1.1 Tabela 5.11 abrange aços soldados com Eletrodos Baixo Hidrogênio (E7018, E7016, etc.), Soldagem a Arco Submerso (SAW), Soldagem MIG/MAG (GMAW) ou Soldagem a Arco com Arame Tubular (FCAW). Aplica-se aos aços estruturais mais comumente usados na construção de edifícios e pontes: A36, A572 Gr.50, A992, A588, A709 Gr.36, A709 Gr.50, A500 Gr.B/C, A53 Gr.B e A106 Gr.B. A Categoria B tem requisitos de Pré-aquecimento mais baixos do que a Categoria A porque esses Processos e Eletrodos produzem significativamente menos Hidrogênio Difusível no depósito de solda, o que reduz o risco de Trinca Induzida por Hidrogênio (também chamada de Trinca a frio ou trinca retardada). Os valores de Pré-aquecimento para a Categoria B são: 32°F (0°C) até 3/4", 50°F (10°C) para 3/4"–1-1/2", 150°F (65°C) para 1-1/2"–2-1/2" e 225°F (110°C) acima de 2-1/2". Na prática, a Categoria B é a Categoria de Pré-aquecimento mais frequentemente usada porque a maioria da Fabricação de Aço Estrutural usa Processos Baixo Hidrogênio.

Na D1.1, a Temperatura Mínima de Pré-aquecimento é a Temperatura do Metal de Base exigida antes do primeiro Arco ser acionado. A Temperatura Interpasse Mínima é a Temperatura mais baixa que a zona de solda pode esfriar entre passes sucessivos em uma solda multipasse. A Tabela 5.11 define ambos com o mesmo valor — a Temperatura listada se aplica tanto ao Pré-aquecimento inicial quanto ao resfriamento entre passes. Você não pode deixar a área da solda esfriar abaixo da Temperatura listada durante a Soldagem multipasse. Por exemplo, se a Tabela 5.11 especificar 150°F para o seu aço e Espessura, você deve pré-aquecer a pelo menos 150°F antes da Soldagem e manter pelo menos 150°F entre cada passe. A Temperatura de Pré-aquecimento deve ser verificada imediatamente antes de iniciar o Arco para cada passe, conforme Clause 7.6.4. Alguns aços de maior resistência também têm um limite de Temperatura Interpasse Máxima para evitar o crescimento de grãos — Verifique a EPS para qualquer limite superior.

Para a maioria dos aços estruturais nas Categorias A e B (incluindo A36, A572 Gr.50, A992 e A500 Gr.B/C), o Pré-aquecimento Mínimo para material de até 3/4 pol de Espessura é de 32°F (0°C) conforme Tabela 5.11 — o que significa que a Temperatura ambiente da oficina satisfaz o requisito, desde que as condições estejam acima do ponto de congelamento. Conforme nota de rodapé (a) da Tabela 5.11, quando a Temperatura do Metal de Base estiver abaixo de 32°F, você deve pré-aquecer a pelo menos 70°F (20°C) e manter essa Temperatura durante toda a Soldagem. Esta nota de rodapé se aplica a todas as Categorias e é a principal regra de Pré-aquecimento para clima frio. Aços da Categoria C (como A588 e A709 Gr.50W com certos Processos) exigem Mínimo de 50°F (10°C) mesmo abaixo de 3/4 pol. Para as Categorias D a G (aços de maior resistência como A913 Gr.65 ou A514), o Pré-aquecimento abaixo de 3/4 pol pode ser de 50°F a 150°F, dependendo da designação de hidrogênio. Sempre Verifique seu aço específico na Tabela 5.6 para confirmar a Categoria correta.

A D1.1 Tabela 5.11 especifica as Temperaturas Mínimas de Pré-aquecimento e Interpasse para Especificações de Procedimento de Soldagem (EPS) pré-qualificadas. Ela organiza os Metais de Base aprovados em sete Categorias (A a G) com base na composição química, Limite de Escoamento e sensibilidade à Trinca Induzida por Hidrogênio. Cada Categoria define os requisitos de Pré-aquecimento em quatro faixas de Espessura (até 3/4", 3/4"–1-1/2", 1-1/2"–2-1/2" e acima de 2-1/2") e por tipo de Processo de Soldagem. As Categorias A e B abrangem aços estruturais comuns com Processos Não Baixo Hidrogênio e Baixo Hidrogênio, respectivamente. As Categorias C a G abordam aços de maior resistência e especiais que exigem consumíveis específicos controlados por hidrogênio (designações H8 ou H4). A Tabela 5.11 se aplica apenas a EPS pré-qualificadas sob a Clause 5 — Procedimentos qualificados por teste sob a Clause 6 podem usar diferentes valores de Pré-aquecimento se suportados pelos resultados do teste de Qualificação de Procedimento e aprovados pelo Engenheiro. Para aços não listados na Tabela 5.6 ou quando a Tabela 5.11 parecer excessivamente conservadora, o Anexo B fornece uma alternativa analítica usando a química real do aço a partir dos Certificados de Qualidade de Material (MTR).

H4 e H8 são designações de Hidrogênio Difusível definidas pelos métodos de teste AWS A4.3. H8 significa que a combinação de Eletrodo, arame ou Flux deposita não mais que 8 mL de Hidrogênio Difusível por 100 g de Metal de Solda depositado. H4 é mais rigoroso — não mais que 4 mL por 100 g. Essas designações são importantes para a Tabela 5.11 porque aços de maior resistência são mais suscetíveis à Trinca Induzida por Hidrogênio e exigem um controle de hidrogênio mais rigoroso. Por exemplo, aços A913 Gr.50, 60 e 65 na Tabela 5.11 se qualificam para Pré-aquecimento da Categoria D quando soldados com consumíveis H8. O A913 Gr.80 requer consumíveis H4 — a classificação mais restritiva — refletindo sua maior Limite de Escoamento e maior sensibilidade à trinca. Consumíveis H8 comuns incluem Eletrodos SMAW E7018-H8 e a maioria dos arames sólidos Soldagem MIG/MAG como ER70S-6. Consumíveis H4 geralmente exigem procedimentos especiais de manuseio e armazenamento para manter sua classificação de Baixo Hidrogênio.

O Anexo B da D1.1 fornece dois métodos analíticos para determinar o Pré-aquecimento usando a química real do aço em vez de Categorias baseadas em Especificação. O método de controle de dureza da ZTA usa CE = C + (Mn+Si)/6 + (Cr+Mo+V)/5 + (Ni+Cu)/15 para Soldas de Filete. O método de controle de hidrogênio usa Pcm = C + Si/30 + Mn/20 + Cu/20 + Ni/60 + Cr/20 + Mo/15 + V/10 + 5B para todos os tipos de junta. O Anexo B considera a química real do seu Certificado de Qualidade de Material (MTR), o nível de hidrogênio dos seus consumíveis e a restrição da sua junta — três variáveis que a Tabela 5.11 não considera. A Tabela 5.11 é o padrão para EPS pré-qualificadas. O Anexo B é a alternativa quando a Tabela 5.11 parece excessivamente conservadora ou não suficientemente exigente para a química específica do seu aço. O Engenheiro deve aprovar o uso do Anexo B conforme Clause B1. Calcule seu CE e Pcm com nossa calculadora de Equivalente de Carbono.