O Que é um Perfil de Solda?
Um Perfil de solda é a forma da seção transversal do cordão de solda acabado. Ele descreve se a Face da Solda está rente ao Metal de Base, elevada acima dele (Convexo), ou abaixo dele (Côncavo). O perfil é importante porque afeta diretamente a vida útil à fadiga, a concentração de tensões e a capacidade de realizar Ensaios Não Destrutivos.
A Cláusula 7.23 da D1.1:2025 exige que todas as soldas atendam aos Critérios de aceitação Visual das Tabelas 8.1 ou 10.14 e estejam livres de trincas, Sobreposição e das descontinuidades de perfil inaceitáveis mostradas na Figura 7.4, Tabela 7.8 e Tabela 7.9.
Perfis Aceitáveis vs. Inaceitáveis
A Figura 7.4 classifica os perfis de solda em três categorias: desejável, aceitável e inaceitável. A classificação varia por Tipo de solda:
Soldas de chanfro (juntas de topo): O reforço deve estar dentro dos limites da Tabela 7.9 Cronograma A. A Face da Solda deve ter uma transição gradual para a superfície do Metal de Base. Reforço excessivo, transições abruptas e Sobreposição são inaceitáveis.
Soldas de Filete (juntas em T, juntas sobrepostas, cantos internos): A face pode ser ligeiramente convexa, plana ou ligeiramente côncava, conforme a Cláusula 7.23.1. Os limites de convexidade são definidos pela Tabela 7.9 Cronograma C. A Convexidade excessiva concentra tensões nos pés da solda e é inaceitável. Garganta insuficiente (concavidade que reduz o Tamanho da solda efetivo abaixo do Mínimo) também é inaceitável.
Soldas de Filete de canto externo: Governadas pelo Cronograma D, que define a convexidade como metade da Espessura da dimensão da borda exposta mais fina.
Convexity Limites — Tables 7.8 and 7.9
A D1.1 utiliza quatro cronogramas de convexidade definidos na Tabela 7.9. A Tabela 7.8 mapeia cada Tipo de solda e Tipo de solda ao cronograma aplicável e diagrama da Figura 7.4.
Schedule A — CJP Groove Welds (Butt Joints)
| Plate Espessura (t) | R min. | R max. (reinforcement) |
|---|---|---|
| t ≤ 1 in [25 mm] | 0 | 1/8 in [3 mm] |
| t > 1 in, ≤ 2 in [50 mm] | 0 | 3/16 in [5 mm] |
| t > 2 in [50 mm] | 0 | 1/4 in [6 mm]* |
*Para estruturas carregado ciclicamente, R máx. para t > 2 in é 3/16 in [5 mm].
Schedule B — CJP Groove Welds (Corner and T-Joints)
| Plate Thickness (t) | R min. | R max. | C max. (convexity/concavity) |
|---|---|---|---|
| t < 1 in [25 mm] | 0 | unlimited | 1/8 in [3 mm] |
| t ≥ 1 in [25 mm] | 0 | unlimited | 3/16 in [5 mm] |
Schedule C — Fillet Welds (Most Common)
| Weld Face Width (W) | C max. (convexity) |
|---|---|
| W ≤ 5/16 in [8 mm] | 1/16 in [2 mm] |
| W > 5/16 in, < 1 in [25 mm] | 1/8 in [3 mm] |
| W ≥ 1 in [25 mm] | 3/16 in [5 mm] |
Esses limites se aplicam não apenas à largura total da face da solda concluída, mas também à largura de um cordão de superfície individual em uma solda multipasse, conforme a Cláusula 7.23.1.
Concavidade: Não há restrição de concavidade, desde que o Tamanho da solda Mínimo (considerando perna e garganta) seja alcançado, conforme a nota de rodapé b da Tabela 7.9.
Schedule D — Outside Corner Fillet Welds
Para soldas de filete de canto externo, convexidade Máximo C = t/2, onde t é a Espessura da dimensão da borda exposta mais fina. Veja a Figura 7.4F para saber onde o Cronograma C vs D se aplica.
O Que Significa "Rente"?
Conforme a Cláusula 7.23.3.1, as soldas que devem ser rentes devem ser acabadas de modo a não reduzir a Espessura do Metal de Base ou Metal de Solda mais fino em mais de 1/32 in [1 mm]. O reforço restante não deve exceder 1/32 in [1 mm] de altura e deve se misturar suavemente às superfícies do Metal de Base com áreas de transição livres de Rebaixo.
Todo o reforço deve ser removido onde a solda faz parte de uma superfície de contato ou de união.
"Rente" não significa perfeitamente plano. Significa dentro de 1/32 in da superfície do Metal de Base com uma transição suave e livre de Rebaixo. O esmerilhamento excessivo que afina o Metal de Base abaixo desta tolerância é um Defeito.
Requisitos de Acabamento Superficial
Conforme a Cláusula 7.23.3.2, onde o acabamento superficial é exigido, os valores de rugosidade superficial não devem exceder 250 micro polegadas [6.3 micrômetros] por ASME B46.1.
Para estruturas carregado ciclicamente, o acabamento deve ser paralelo à direção da tensão primária, exceto que uma rugosidade final de 125 micro polegadas [3.2 micrômetros] ou menos pode ser acabada em qualquer direção.
O lascamento e o goivamento podem ser usados como métodos iniciais de remoção de material, desde que sejam seguidos por esmerilhamento ou usinagem para atingir a rugosidade superficial exigida.
Métodos de Esmerilhamento e Reparo
Conforme a Cláusula 7.25, o Metal de Solda ou Metal de Base pode ser removido por usinagem, esmerilhamento, lascamento ou goivamento. O trabalho deve ser feito de forma que o Metal de Solda ou Metal de Base adjacente não seja entalhado ou goivado. O goivamento a oxigênio é permitido apenas em aços laminados.
O Contratante tem a opção de reparar uma solda inaceitável ou remover e substituir a solda inteira, conforme a Cláusula 7.25.1. A solda reparada ou substituída deve ser retestada pelo método original com os mesmos Critérios de aceitação.
O martelamento pode ser usado em camadas intermediárias de solda para controle de tensões de contração, conforme a Cláusula 7.26, mas nenhum martelamento é permitido na raiz ou na camada superficial da solda ou no Metal de Base nas bordas da solda.
Visual Inspeção Criteria — Tabela 8.1
A Tabela 8.1 é a Tabela mestre de Critérios de aceitação de Inspeção Visual. Os requisitos de perfil são o item (4): os perfis de solda devem estar em conformidade com a Cláusula 7.23. Isso se aplica a conexões não tubulares carregado estaticamente e ciclicamente.
Itens relacionados da Tabela 8.1 que interagem com a Aceitação visual do perfil:
| Item | Criterion | Static | Cyclic |
|---|---|---|---|
| (4) Weld Profiles | Conform to Clause 7.23 | Required | Required |
| (6) Undersized Fillet | Undersize allowed per schedule (e.g. ≤ 1/16 in for 1/8-3/16 fillet) | Max 10% of length | Max 10% of length |
| (7) Undercut | ≤ 1/32 in for material < 1 in thick (static) | 1/32 in general | 0.01 in transverse to stress |
Uma solda que passa no cronograma de convexidade, mas apresenta Rebaixo excessivo nos pés, ainda falha na Inspeção Visual. Perfil, Rebaixo e subdimensionamento são verificados em conjunto como parte do mesmo exame visual da Cláusula 8.9.