Clause 8 · Table 8.1Weld Undercut — D1.1:2025 Critérios de aceitação & Causes
Under D1.1:2025 Table 8.1, undercut on statically carregado nontubular connections shall not exceed 1/32 in depth for material less than 1 in thick. For cyclically loaded primary tension members, the limit drops to 0.01 in. Aceitação depends on loading condition, material Espessura, and Comprimento da Solda.
Árvore de decisão: Primeiro determine a condição de carregamento — carregado estaticamente ou carregado ciclicamente. Para conexões estáticas, verifique a espessura do material: abaixo de 1 in usa o limite de 1/32 in com exceções de comprimento acumulado; 1 in e acima usa o limite de 1/16 in. Para conexões cíclicas, verifique se o membro suporta tensão primária: se sim, o limite é 0.01 in; todos os outros membros cíclicos usam 1/32 in.
D1.1:2025 Critérios de Aceitação para Rebaixo
D1.1:2025 Table 8.1 Item (7) defines separate undercut Limites for statically loaded and cyclically loaded nontubular connections. The criteria are applied during Inspeção Visual per Clause 8.9. Undercut is measured as depth from the Metal de Base surface at the Margem da solda — it is a groove melted into the base metal that has not been filled by Metal de Solda.
Conexões Não Tubulares Carregadas Estaticamente
Os critérios estáticos são divididos pela espessura do material no limite de 1 in [25 mm], com exceções adicionais para comprimento acumulado em material mais fino.
| Condition | Undercut Limit |
|---|---|
| Material < 1 in [25 mm] thick — base rule | 1/32 in [1 mm] |
| Exception (a): welds ≥ 12 in [300 mm] long — accumulated length allowance | 1/16 in [2 mm] depth permitted for up to 2 in [50 mm] in any 12 in [300 mm] of weld |
| Exception (b): welds < 12 in [300 mm] long — short-weld factor | Accumulated undercut > 1/16 in [2 mm] deep shall not exceed weld length × 0.16 |
| Material ≥ 1 in [25 mm] thick | 1/16 in [2 mm] |
As exceções em (a) e (b) aplicam-se apenas a material com menos de 1 in de espessura. Para material mais espesso, o limite fixo de 1/16 in se aplica sem tolerância de comprimento acumulado. Na prática, a tolerância de 1/16 in em material mais espesso reflete a sensibilidade reduzida de seções mais pesadas às concentrações de tensão na margem da solda.
Conexões Não Tubulares Carregadas Ciclicamente
O carregamento cíclico impõe limites mais rigorosos porque o rebaixo cria uma concentração de tensão que acelera a iniciação de trincas por fadiga. Os critérios distinguem entre membros de tração primária e todos os outros membros.
| Condition | Undercut Limit |
|---|---|
| Primary members — weld transverse to computed tensile stress | 0.01 in [0.25 mm] |
| All other members | 1/32 in [1 mm] |
O limite de 0.01 in em membros de tração primária é a tolerância de rebaixo mais rigorosa na D1.1. Nessa profundidade, o rebaixo é dificilmente visível a olho nu — a maioria dos inspetores usa um medidor de solda de filete ou um micrômetro de profundidade para medir rebaixos tão rasos. Para soldas em membros secundários ou membros que não suportam tensão calculada, o limite de 1/32 in corresponde à linha de base estática para material fino.
O Que Causa o Rebaixo na Solda
O rebaixo se forma quando o arco de soldagem derrete uma ranhura no metal de base na margem da solda que não é preenchida pelo metal de adição depositado. O defeito aparece como um canal estreito que percorre um ou ambos os lados do cordão de solda. Três erros de parâmetro respondem pela maioria dos rebaixos vistos na fabricação estrutural.
- Velocidade de Soldagem muito rápida
- Quando o eletrodo se move muito rapidamente, o arco derrete o metal de base na margem da solda, mas avança antes que o metal de adição possa fluir para a ranhura. Esta é a causa mais comum de rebaixo na soldagem de produção, particularmente com FCAW e GMAW, onde a velocidade de alimentação do arame é constante. Diminuir a velocidade de soldagem permite que a poça de fusão molhe a margem e preencha a ranhura antes da solidificação.
- Amperagem muito alta
- A corrente excessiva alarga o cone do arco e aumenta o volume de metal de base derretido em cada ponto ao longo da junta. A poça de fusão se torna mais larga do que o metal de adição pode preencher, deixando ranhuras não preenchidas nas margens. Isso é especialmente problemático em soldas de filete onde a perna horizontal se funde no membro vertical. Reduzir a amperagem ou mudar para um diâmetro de eletrodo menor estreita a zona de fusão.
- Ângulo do eletrodo incorreto
- Manter o eletrodo em um ângulo muito inclinado — ou favorecer um lado da junta — concentra a força do arco de forma desigual. Uma margem recebe calor excessivo e derrete uma ranhura, enquanto a outra margem pode mostrar fusão adequada. Em juntas em T, inclinar o eletrodo muito para o membro vertical causa rebaixo na chapa horizontal. Manter um ângulo de trabalho consistente de 45 graus em soldas de filete distribui o calor uniformemente em ambas as pernas.
- Técnica de tecelagem inadequada
- Em cordões tecidos, pausar muito brevemente nas margens da solda não permite que o metal de adição preencha as bordas do cordão. O centro da tecelagem recebe preenchimento adequado, enquanto as margens ficam com rebaixo. Pausar um pouco mais em cada margem — particularmente em soldas verticais ascendentes com SMAW — permite que a poça molhe e preencha a ranhura do metal de base antes de se mover pela largura do cordão.
Quando e Como Reparar o Rebaixo
If undercut exceeds the applicable Table 8.1 limit, the weld does not pass visual Inspeção per Clause 8.9 and must be repaired. D1.1:2025 Clause 7.25.1.2 addresses the Reparo procedure for undercutting specifically.
Para rebaixo que é apenas ligeiramente mais profundo do que o limite de aceitação, apenas o esmerilhamento pode trazer o perfil da margem da solda à conformidade. O esmerilhamento mistura a transição entre o metal de solda e o metal de base, reduzindo efetivamente a profundidade medida da ranhura do rebaixo. Essa abordagem funciona quando o rebaixo é raso o suficiente para que a remoção de uma pequena quantidade de material ainda deixe o metal de base acima de sua espessura mínima exigida.
For deeper undercut, the surfaces shall be prepared per Clause 7.29 (weld cleaning) and additional weld metal deposited to fill the groove. The Solda de reparo must use a qualified WPS and meet the same acceptance criteria as the original weld. In practice, a single Cordão retilíneo along the undercut toe using a small-diameter Eletrodo (such as 3/32 in E7018 for SMAW) at reduced Amperagem fills the groove without introducing new undercut on the opposite side.
A remoção de metal de solda ou metal de base durante o reparo pode ser feita por usinagem, esmerilhamento, cinzelamento ou goivagem conforme Cláusula 7.25. A goivagem a oxigênio é permitida apenas em aços laminados. A solda reparada ou substituída deve ser retestada pelo mesmo método originalmente usado, e os mesmos critérios de aceitação se aplicam.
O rebaixo é uma das oito categorias de descontinuidade avaliadas durante a inspeção visual. Para a lista completa dos critérios de aceitação da D1.1 Tabela 8.1 — incluindo trincas, fusão incompleta e porosidade — consulte a visão geral de defeitos de solda. Quando uma solda de reparo é necessária, ela deve ser realizada usando uma WPS qualificada — consulte Registros de Qualificação de Procedimento (PQR) para os dois caminhos de qualificação da D1.1.
Perguntas Frequentes
Depende da condição de carregamento e da espessura do material. Para conexões não tubulares carregadas estaticamente, a D1.1:2025 Tabela 8.1 limita o rebaixo a 1/32 in de profundidade para material com menos de 1 in de espessura, e 1/16 in de profundidade para material de 1 in ou mais espesso. Para conexões carregadas ciclicamente, o rebaixo em membros de tração primária não deve exceder 0.01 in de profundidade, e todos os outros membros são limitados a 1/32 in de profundidade. Esses limites se aplicam à inspeção visual conforme Clause 8.9.
As causas mais comuns são velocidade de soldagem excessiva, amperagem excessiva e ângulo do eletrodo incorreto. Quando a velocidade de soldagem é muito rápida, o arco derrete o metal de base na margem da solda, mas avança antes que o metal de adição possa preencher a ranhura. A amperagem excessiva aumenta a largura da poça de fusão além do que o metal de adição pode preencher. Manter o eletrodo em um ângulo muito inclinado concentra a força do arco em um lado da junta, derretendo o metal de base de forma desigual.
Para conexões carregadas estaticamente com material com menos de 1 in de espessura, a D1.1:2025 Tabela 8.1 Item 7(A)(1)(b) fornece uma regra especial para soldas mais curtas que 12 in. O comprimento acumulado de rebaixo mais profundo que 1/16 in não deve exceder o comprimento da solda multiplicado por 0.16. Por exemplo, em uma solda de 6 in, não mais que 0.96 in de rebaixo acumulado mais profundo que 1/16 in é permitido.
A Clause 7.25.1.2 aborda o reparo de rebaixo. As superfícies devem ser preparadas conforme Clause 7.29 (limpeza de solda) e metal de solda adicional depositado para preencher a ranhura do rebaixo. Para rebaixo raso, apenas o esmerilhamento pode trazer o perfil à conformidade sem adicionar metal de solda. A área reparada deve atender aos mesmos critérios de aceitação da solda original conforme Tabela 8.1.