Defeitos em Soldas: Identificação e Prevenção

Defeitos em soldas afetam diretamente a segurança e a qualidade de estruturas metálicas, tubulações e equipamentos industriais. Além disso, esses defeitos podem comprometer a durabilidade de projetos críticos quando não são identificados a tempo.

A soldagem é um processo essencial em diversos setores, como construção civil, petroquímico, naval e siderúrgico. Contudo, mesmo soldadores experientes enfrentam desafios recorrentes: porosidade, trincas, falta de fusão, inclusão de escória e undercut são as falhas mais comuns e, quando ignoradas, podem gerar acidentes graves.

Neste artigo, o leitor encontrará os principais tipos de defeitos em soldas, suas causas, as formas de prevenção e, ainda, uma seção dedicada à norma que regula a qualificação do soldador — um dos pontos mais buscados sobre o tema e, ao mesmo tempo, um dos menos explicados no mercado.

O que é um defeito de soldagem?

Um defeito de soldagem é qualquer falha que compromete a utilidade de uma junta soldada. Esses defeitos podem assumir diferentes formas, o que torna essencial uma classificação rigorosa e, sobretudo, uma compreensão clara das causas subjacentes.

A ISO 6520-1:2007 é uma referência internacional para a classificação e descrição das imperfeições em soldas, estabelecendo uma estrutura sistemática para sua categorização.

Ainda assim, a identificação precoce e a prevenção continuam sendo o fator mais determinante para garantir a segurança das aplicações de soldagem.

A seguir, o artigo detalha os defeitos mais frequentes encontrados em campo.

Quais são os principais defeitos em soldas?

1. Porosidade em solda

A porosidade é um dos defeitos de soldagem mais comuns e, por isso, compromete significativamente a qualidade da junta soldada. 

Ela se manifesta na forma de pequenos orifícios ou cavidades na zona de soldagem e é causada pela presença de gases — como oxigênio, nitrogênio e hidrogênio — que ficam retidos no metal de soldagem durante a fusão e a solidificação. 

Esses gases se acumulam e formam bolhas, resultando em porosidade na solda.

Causas da porosidade em soldas

• Contaminação do metal de soldagem: óleo, graxa, tinta ou outros contaminantes na superfície do metal de base ou dos consumíveis liberam gases durante a soldagem.
• Umidade nos eletrodos ou consumíveis: a umidade vaporiza durante o processo, liberando gases na zona de soldagem.
• Má técnica de soldagem: velocidade excessiva, corrente ou tensão incorretas aumentam a probabilidade de porosidade.

Como prevenir a porosidade em soldagens?

A prevenção da porosidade é essencial para garantir soldas de alta qualidade. Portanto, recomenda-se:

• Armazenamento adequado de consumíveis: manter eletrodos secos, evitando a absorção de umidade.
• Limpeza e preparação da junta: garantir que a superfície esteja livre de contaminantes antes da soldagem.
• Controle dos parâmetros de soldagem: ajustar corrente, tensão e velocidade de acordo com as especificações do processo.
• Uso de gases de proteção adequados: minimizar a presença de gases indesejados na soldagem com proteção gasosa.
• Inspeção regular: ensaios não destrutivos como radiografia e, conforme a aplicação e a técnica empregada, ultrassom, para identificar porosidade antes que ela cause danos.

2. Trincas em solda

Trincas são falhas que resultam na formação de fissuras ou fraturas no metal soldado ou em sua proximidade. Elas são altamente indesejáveis e, além disso, representam um sério risco à integridade estrutural de uma junta soldada. 

As trincas podem ocorrer tanto durante a soldagem quanto depois, durante o resfriamento e o uso posterior da peça.

Causas das trincas em soldas

• Tensões residuais: o aquecimento e o resfriamento rápido geram tensões que resultam em trincas.
• Resfriamento rápido: contribui para a formação de trincas, especialmente em soldas espessas.
• Escolha de material inadequado: materiais incompatíveis em coeficiente de expansão térmica ou dureza aumentam o risco.
• Técnica de soldagem incorreta: corrente ou velocidade excessivas criam condições propícias a trincas.
• Contaminação: óleo, graxa ou tinta geram inclusões que evoluem para trincas.

Como prevenir as trincas em soldagens?

• Pré-aquecimento e pós-aquecimento: reduzem as tensões residuais e, assim, minimizam o risco de trincas.
• Seleção de materiais adequados: compatíveis em propriedades físicas e químicas.
• Controle dos parâmetros de soldagem: ajustados conforme as especificações do material e do processo.
• Inspeção regular: ensaios não destrutivos, como radiografia, ultrassom ou líquidos penetrantes, identificam trincas antes que se tornem críticas.
• Treinamento e qualificação de soldadores: assegurar que os soldadores estejam devidamente treinados e certificados também previne trincas e outros defeitos — um ponto que o artigo detalha na seção seguinte, dedicada justamente à norma que rege essa qualificação.

3. Falta de fusão

A falta de fusão ocorre quando o metal de soldagem não se funde adequadamente com o metal base — ou, ainda, entre camadas de metal de soldagem adjacentes. 

Como resultado, a junta apresenta uma ligação fraca e, em alguns casos, chega a mostrar uma separação visível entre as superfícies.

Causas da falta de fusão em soldas

• Velocidade de soldagem excessiva: o calor não é suficiente para fundir o metal de soldagem e o metal base.
• Preparação inadequada da junta: bordas mal preparadas impedem a fusão adequada.
• Má técnica de soldagem: falhas no ângulo do eletrodo ou na direção da soldagem resultam em falta de fusão.
• Seleção de consumíveis inadequados: eletrodos ou arames incompatíveis com o metal base agravam o problema.
• Tensões residuais: distorções na junta prejudicam a fusão.

Como prevenir a falta de fusão em soldas?

• Controle da velocidade de soldagem: garantir que o calor seja fornecido de forma apropriada.
• Preparação cuidadosa da junta: bordas limpas e folgas apropriadas facilitam a fusão.
• Técnica de soldagem adequada: ângulo e direção corretos do eletrodo.
• Seleção de consumíveis adequados: compatíveis com o metal base e as especificações do processo.
• Controle de tensões residuais: pré-aquecimento ou pós-aquecimento evitam distorções.
• Inspeções regulares: inspeções por ensaios não destrutivos, especialmente ultrassom e, conforme a aplicação, radiografia, podem ser utilizadas para identificar falta de fusão.

4. Inclusão de escória em soldas

As inclusões de escória estão entre os defeitos que mais afetam a qualidade da junta soldada. 

Elas consistem em partículas de escória — subproduto da fusão de metais não completamente fundidos — que ficam aprisionadas na solda, comprometendo sua integridade.

Causas das inclusões de escória

• Má remoção da escória entre passes de soldagem: em processos com múltiplos passes, a escória não removida fica aprisionada nas camadas seguintes.
• Uso de técnicas de soldagem inadequadas: velocidade excessiva ou ângulo inadequado do eletrodo dificultam a remoção da escória.
• Eletrodos ou consumíveis contaminados: sujeira ou umidade introduzem escória não fundida na solda.

Como prevenir inclusões de escória?

• Remoção adequada da escória: entre cada passe de soldagem, por escovação ou uso de martelo e talhadeira.
• Técnicas de soldagem apropriadas: velocidade e ângulo corretos evitam a retenção de escória.
• Verificação da qualidade dos consumíveis: eletrodos, arames e fluxos limpos e secos.
• Inspeções regulares: inspeções por ensaios não destrutivos, como radiografia e, conforme a aplicação, ultrassom, podem identificar inclusões internas antes que sejam avaliadas segundo os critérios de aceitação aplicáveis.

5. Undercut (mordeduras na solda)

O undercut, ou “mordedura na solda”, é um defeito que cria uma depressão na junta soldada, próxima à zona de fusão. 

Esse sulco compromete a integridade da solda e, consequentemente, reduz sua resistência mecânica.

Causas do undercut

• Corrente excessiva: aquecimento excessivo causa fusão exagerada do metal base.
• Velocidade de soldagem inadequada: velocidade alta em relação ao calor gerado favorece o undercut.
• Ângulo do eletrodo incorreto: gera calor excessivo na junta.
• Má preparação da junta: bordas mal preparadas aumentam o risco.
• Uso de eletrodos inadequados: diâmetro ou tipo incorretos contribuem para o defeito.

Como prevenir o undercut?

• Ajuste dos parâmetros de soldagem: corrente, tensão e velocidade adequados ao material e ao processo.
• Ângulo do eletrodo adequado: seguir as diretrizes do procedimento de soldagem.
• Preparação adequada da junta: bordas limpas, folgas e chanfros quando necessário.
• Seleção de eletrodos apropriados: compatíveis com o material base.
• Inspeção visual: identifica sinais de undercut logo após a soldagem.
• Treinamento de soldadores: soldadores qualificados evitam a formação de undercut e de outros defeitos.

Qual norma regula a qualificação do soldador?

Não existe uma única “norma de soldador” aplicável a todos os casos no Brasil. A qualificação do soldador depende do código, da norma ou da especificação técnica aplicável ao equipamento, à estrutura e ao processo de fabricação.

Entre as referências utilizadas internacionalmente estão:

• ISO 9606-1: estabelece requisitos para a qualificação de soldadores em soldagem por fusão de aços.
• AWS D1.1/D1.1M: código de soldagem estrutural para estruturas de aço, abrangendo requisitos de fabricação, inspeção e qualificação.
• ASME BPVC Seção IX: estabelece requisitos para a qualificação de procedimentos e de pessoal de soldagem, brasagem e fusão, quando adotada pelo código de construção aplicável.

No caso de equipamentos abrangidos pela NR-13, é importante distinguir a função de cada referência. A NR-13 estabelece requisitos de segurança para caldeiras, vasos de pressão, tubulações e tanques metálicos de armazenamento, enquanto o código de projeto aplicável estabelece os requisitos técnicos de projeto e fabricação.

Quando esse código utilizar requisitos da ASME BPVC Seção IX, a qualificação dos procedimentos e dos profissionais de soldagem deverá atender às regras nela estabelecidas.

A qualificação do soldador também não deve ser tratada como um certificado com prazo de validade único para todos os códigos. As condições de manutenção da qualificação variam conforme a norma aplicável.

Na AWS D1.1 e na ASME Seção IX, por exemplo, a continuidade da qualificação está relacionada à utilização do processo de soldagem dentro do intervalo estabelecido pelo respectivo código, que é de seis meses nessas referências.

Por que a inspeção de soldagem é indispensável na prevenção desses defeitos

A prevenção de defeitos em soldas depende, sobretudo, de dois pilares: procedimentos de soldagem bem definidos e uma rotina consistente de inspeção.

Enquanto a qualificação do soldador garante a habilidade da mão de obra, a inspeção de soldagem confirma, na prática, se cada junta atende às especificações técnicas do projeto.

A inspeção de soldagem não é apenas uma boa prática de controle de qualidade: em diversos setores e aplicações, ela é estabelecida como requisito por normas, códigos de projeto, especificações técnicas ou requisitos contratuais.

Ensaios visuais, líquido penetrante, partículas magnéticas, ultrassom e radiografia atuam de forma complementar, permitindo identificar desde defeitos superficiais, como undercut e inclusões, até falhas internas, como falta de fusão e porosidade profunda.

Leia também: Ultrassom em soldas: como a medição de espessura garante integridade

Inspeção de soldagem: segurança, conformidade e confiabilidade

A qualidade de uma solda não deve ser avaliada apenas por sua aparência. Descontinuidades internas ou superficiais podem comprometer o desempenho de uma junta sem serem perceptíveis visualmente, tornando os ensaios não destrutivos uma etapa fundamental para verificar sua integridade.

A escolha adequada do método de inspeção deve considerar o tipo de material, processo de soldagem, espessura, geometria da junta, possíveis descontinuidades e os critérios estabelecidos pelo código, norma ou especificação aplicável.

Com mais de 11 anos de experiência no mercado de ensaios não destrutivos e inspeção de soldagem, a D&A Inspeções atua em setores como siderurgia, petroquímica, mineração, metalurgia, cimenteiras e energia, realizando inspeções de acordo com os requisitos técnicos e de segurança aplicáveis a cada projeto.

Identificar uma descontinuidade no momento certo é contribuir para a segurança, a confiabilidade e a vida útil de uma estrutura ou equipamento.

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FAQ – Perguntas frequentes

1- Qual norma regula a qualificação do soldador?

Não existe uma única norma: a qualificação do soldador depende do código, da norma ou da especificação técnica aplicável ao equipamento, à estrutura e ao processo de fabricação. Entre as referências utilizadas estão a ISO 9606-1, a AWS D1.1/D1.1M e a ASME BPVC Seção IX, quando adotada pelo código de construção aplicável.

2- O que causa porosidade na solda?

A porosidade é causada principalmente por gases retidos no metal de soldagem, que podem estar relacionados à contaminação da superfície, à umidade nos consumíveis e a parâmetros de soldagem inadequados.

3- Como identificar trincas em soldas antes que se tornem críticas?

Trincas podem ser identificadas por diferentes ensaios não destrutivos, como ultrassom, radiografia e líquidos penetrantes, conforme a localização, orientação e características da descontinuidade. A escolha do método e o momento da inspeção dependem dos requisitos do projeto, da norma aplicável e do plano de inspeção.

4- Qual a diferença entre falta de fusão e falta de penetração?

A falta de fusão ocorre quando o metal de solda não se funde adequadamente ao metal base ou entre camadas de solda. Já a falta de penetração ocorre quando o metal de solda não alcança adequadamente a raiz da junta, deixando uma região não preenchida.

5- O undercut compromete a resistência da solda?

Sim. O undercut pode reduzir a seção resistente e atuar como concentrador de tensões, comprometendo o desempenho da junta. A aceitação da mordedura, porém, depende dos limites estabelecidos pelo código, norma ou especificação aplicável ao projeto.

6- Quais ensaios não destrutivos identificam defeitos em soldas?

Os principais métodos incluem ensaio visual, líquidos penetrantes, partículas magnéticas e ultrassom, incluindo técnicas como o phased array, além da radiografia. A escolha depende do tipo, localização e características da descontinuidade, do material, da geometria da junta e dos requisitos do projeto.