Mesmo soldadores experientes podem ter dificuldades na soldagem de ferro fundido. Para te ajudar, reunimos neste artigo tudo o que você precisa saber sobre como soldar ferro fundido. Continue a leitura e confira o passo a passo para uma soldagem sem fissuras ou quebras.
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Por que ferro fundido é tão difícil de soldar?
A dificuldade em soldar o ferro fundido está na sua composição química, mais precisamente devido ao alto teor de carbono. O ferro fundido possui entre 2.5% a 4% de carbono, quase dez vezes mais do que a quantidade encontrada na maioria das ligas de aço.
O carbono proporciona a esse material alto grau de dureza e resistência ao impacto. Ao mesmo tempo que oferece essas propriedades, o alto teor de carbono também diminui a ductilidade do material e reduz a soldabilidade. Isso acontece porque o processo de soldagem faz com que o carbono migre para a zona afetada pelo calor, aumentando ainda mais a dureza e diminuindo a ductilidade. Por sua vez, isso pode levar a trincas e rachaduras pós-solda.
Embora seja difícil de soldar ferro fundido, não é um processo impossível.
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Como soldar ferro fundido em 4 passos
Como possui baixa ductilidade, o ferro fundido pode rachar quando aquecido ou resfriado rapidamente. Nesse sentido, a suscetibilidade a fissuras depende do tipo de ferro fundido e o sucesso da soldagem está diretamente ligado ao tipo de solda escolhido e aos cuidados pré-soldagem.
Abaixo você confere o passo a passo de como soldar ferro fundido evitando fissuras e quebras.
1 – Identifique o tipo de ferro fundido
Existem três tipos de ferros fundidos: o branco, o cinzento e o nodular. O ferro fundido branco, por não apresentar grafite livre em sua microestrutura (o carbono encontra-se com o ferro em forma de cementita), é muito duro e altamente resistente à abrasão, sendo considerado não soldável.
Abaixo você confere mais sobre os dois tipos soldáveis.
Ferro fundido cinzento
Este é o tipo mais comum de ferro fundido. É basicamente uma liga de ferro-carbono-manganês-silício com 2,5-4% de carbono.
Neste material, o carbono precipita em flocos de grafite durante a fabricação em uma estrutura cristalina de ferrita ou perlita. No entanto, esses flocos de grafite podem se dissolver durante a soldagem e precipitar como martensita de alto carbono, fragilizando a zona afetada pelo calor e o metal de solda.
Ferro fundido nodular
O ferro dúctil, como também é chamado, é semelhante em composição ao ferro cinzento, mas seus níveis de impurezas são mais baixos.
Ao contrário do ferro cinzento, que contém carbono na forma de flocos de grafite, o ferro fundido nodular contém o grafite na forma de esferoides em sua matriz. O restante da matriz é principalmente perlita com uma região de ferrita envolvendo os esferoides de grafite.
2 – Limpe o ferro fundido
É importante remover todos os materiais da superfície do ferro fundido, como tinta, graxa e óleo, prestando atenção especial na área que será soldada.
Também é essencial que a superfície seja limpa com álcool mineral para remover o grafite superficial residual antes da soldagem.
Além disso, pré-aquecer lentamente a área de solda por um curto período de tempo ajudará a remover qualquer umidade presa na zona de solda do material de base.
3 – Pré-aquecimento
Falando nisso, é importante pré-aquecer o ferro fundido antes da soldagem. Afinal, o fator mais importante para evitar trincas e rachaduras por tensão no ferro fundido é justamente controlar o aquecimento/resfriamento.
Assim, aqueça a área a ser soldada com um maçarico até que esteja quente o suficiente para evaporar uma gota de água. E, sempre que possível, aqueça toda a fundição.
As temperaturas mínimas típicas de pré-aquecimento são de 100-400°C, dependendo do tipo de ferro fundido. Qualquer pré-aquecimento deve ser feito de forma lenta e uniforme.
4 – Selecione o método de soldagem
Dependendo dos detalhes do projeto, é possível usar a solda MIG ou a TIG. Entretanto, é consenso entre os soldadores mais experientes que esses dois métodos exigem muitas precauções. Desse modo, o tipo mais indicado para a solda desse material é a soldagem manual com arco elétrico (MMA).
Solda MMA
Como visto, este tipo de soldagem é geralmente considerado o melhor processo para soldagem de ferro fundido — desde que seja usado o eletrodo correto. A escolha do eletrodo dependerá da aplicação, da correspondência de cores necessária e da quantidade de usinagem pós-soldagem.
Os dois principais tipos de eletrodos para soldagem manual por arco são à base de ferro e à base de níquel. O eletrodo à base de ferro produzirá metal de solda com martensita de alto carbono. Esse tipo, geralmente, é limitado a pequenos reparos de fundição e quando a correspondência de cores for necessária. Os eletrodos de liga de níquel são os mais comumente usados, oferecendo um metal de solda mais dúctil.
Em todos os casos, deve-se tomar cuidado para minimizar o derretimento do metal base.
Solda MIG/MAG
A soldagem MAG é geralmente realizada com um eletrodo de níquel. Uma mistura de gás de 80% de argônio a 20% de dióxido de carbono funcionará para a maioria das aplicações.
Entretanto, a junta soldada resultante não será tão forte quanto com a soldagem a arco MMA. Conforme mencionado anteriormente, o mais recomendado é dar preferência para o método MMA para soldagem de ferro fundido.
Solda TIG
Este tipo também pode ser considerado para a soldagem de ferro fundido. Entretanto, embora possa oferecer uma solda limpa a esse material, a soldagem TIG não é uma das preferidas dos soldadores. Isso porque ela possui características de aquecimento altamente localizadas.
Dicas finais de como soldar ferro fundido
✔️Sempre use eletrodo específico para soldagem de ferro fundido, de preferência com alto grau de níquel.
✔️Não se esqueça de remover a escória a cada vez que for reiniciar a soldagem da peça. Até mesmo a escória mais fina é capaz de escurecer a solda. Não use martelo para isso, opte por um riscador para picotar a solda.
✔️Para soldar quinas, use a técnica de ponteamento: dê 3 pontinhos, remova a escória e assim sucessivamente.
❌Nunca solde o mesmo local duas vezes seguidas para não aquecer demais a peça. Solde uns 3 cm de um lado, vá para o outro e solde mais 3 cm, volte para o primeiro, remova a escória e solde novamente, assim sucessivamente.
Em resumo, esse é o passo a passo de como soldar ferro fundido. Se você quer saber mais sobre o universo da metalurgia, aproveite para ler também o próximo artigo e descubra tudo sobre galvanização do aço. Boa leitura!
