No ensaio de dobramento nós pegamos
um corpo de prova padronizado e submetemos ele ao dobramento, ou seja, uma
deformação plástica por flexão.
O corpo de prova, assentado sobre dois roletes
(ou apoios) afastados a uma distância especificada, é dobrado por intermédio de
um cutelo, que aplicam esforço de flexão no centro do corpo, até que
seja atingido o ângulo de dobramento especificado. Veja abaixo o significado
dos termos mencionados.
Cutelo e roletes do ensaio de dobramento |
Máquina de ensaio de dobramento |
A severidade do ensaio aumenta com a redução do diâmetro do cutelo. Esse diâmetro é função do diâmetro do corpo de prova ou da espessura dele.
Outro parâmetro que determina a severidade do ensaio é o ângulo de dobramento que é geralmente de 90º, 120º ou 180° (A severidade do ensaio aumenta com o aumento do ângulo).
Observação: Existe também o ensaio de flexão, aplicável durante a fase elástica dos materiais. Este ensaio, porém, não é comum no meio técnico da soldagem.
Finalidade do ensaio de dobramento
Embora forneça apenas resultados qualitativos (muitas vezes os valores numéricos não têm importância), o ensaio de dobramento é um meio bastante simples e eficaz para detectar problemas metalúrgicos e de compacidade que podem afetar o comportamento dos materiais em serviço.De posse desses valores, basta aplicarem a fórmula vista abaixo.
As descontinuidades oriundas do processo de soldagem mais comumente observáveis no ensaio de dobramento são:
-
Falta de fusão;
-
Inclusões metálicas e não metálicas;
-
Poros
- [message]
- ##exclamation## Atenção
- É bem comum a observação de trincas nos corpos de prova(ver exemplo abaixo). Note que essas trincas geralmente são originadas dos esforços necessárias para o dobramento. A iniciação dessas trincas pode dar-se nas descontinuidades acima ou mesmos nos “cantos” do corpo de prova. As normas dão relevância e abordam esses fatos de forma diferente.
Corpos de prova
No ensaio de dobramento, um lado do corpo de prova é tracionado enquanto o lado oposto é comprimido.O corpo de prova pode ser retirado dos produtos acabados ou pode ser o próprio produto, como por exemplo, parafusos, pinos, barras que apresentem dimensões adequadas para serem colocados na máquina de dobramento.
Para analisar o resultado do ensaio, examina-se a olho nu a zona tracionada do corpo de prova. Para o corpo de prova ser aprovado, ele não deve conter trincas ou descontinuidades acima de um determinado valor especificado.
O resultado do ensaio é considerado reprovado se o corpo de prova apresentar estes defeitos ou se romper antes de atingir o ângulo a especificado.
Corpos de prova de dobramento |
Métodos de dobramento
O ensaio de dobramento pode ser de três tipos: Livre, Semi guiado e Guiado (dobramento livre, dobramento semiguiado e dobramento guiado).O dobramento livre é realizado de forma que a força aplicada atua nas extremidades do corpo de prova e não no ponto onde ocorre o dobramento máximo.
O dobramento semiguiado é realizado de tal modo que uma das extremidades do corpo de prova fica presa e a outra sofre a aplicação de força; a força também pode ser aplicada em outro local do corpo de prova.
O dobramento guiado é feito por meio de rolos de apoio e o cutelo (figura acima). Ele é o ensaio mais comum e preferido pelas normas mais populares em soldagem tais comum ASME, AWS, API entre outras.
Para evitar que o corpo de prova sofra esforços indevidos de tracionamento, o que implicaria maior severidade do ensaio, deve-se diminuir ao máximo o atrito entre o corpo de prova e os rolos de apoio, utilizando boa lubrificação.
A velocidade do ensaio não é importante… desde que o ensaio não seja feito tão rápido que ele possa ser enquadrado como um ensaio dinâmico (Exemplo ensaio de impacto).
Tipos de dobramento
O ensaio de dobramento em corpo de prova soldado pode ser dividido em vários tipos:- Dobramento lateral transversal;
- Transversal de face;
- Transversal de raiz;
- Longitudinal de face;
- Longitudinal de raiz
Com a observação de que o dobramento lateral não tem face ou raiz (porque é “de lado”).
A qualificação de soldador e qualificação do procedimento de soldagem normalmente requerem a realização de diversos tipos de dobramento.
Os corpos de prova são previstos em normas e códigos de construção soldada, como por exemplo, o código ASME, seção IX. O método utilizado nesta norma é o dobramento guiado.
Os dispositivos de dobramento utilizados podem compor uma peça única ou peças separadas. Em ambos os casos, a distância entre os apoios é pré-determinada em função do diâmetro do cutelo e da espessura do corpo de prova a ser dobrado.
Na execução do ensaio, o corpo de prova é centralizado entre os apoios enquanto o cutelo é pressionado contra a peça a ser dobrada.
Numa junta soldada de pequena espessura, são retirados corpos de prova para dobramento transversal de face e de raiz. Já para espessuras maiores são utilizados corpos de prova para dobramento lateral transversal.
Os dobramentos longitudinais são utilizados como alternativa para os transversais quando os materiais de base soldados possuem resistências mecânicas muito diferentes.
Dobramento lateral transversal
No dobramento lateral transversal, o eixo longitudinal do cordão de solda forma um ângulo de 90° em relação ao eixo longitudinal do corpo de prova a ser dobrado.Nesse caso, o dobramento será realizado de maneira que uma das superfícies laterais do corpo de prova, onde a solda está cortada de topo, torne-se convexa em relação ao corpo de prova dobrado.
Dobramento transversal de face
O eixo longitudinal do cordão de solda forma um ângulo de 90° com o eixo longitudinal do corpo de prova a ser dobrado. Nesse caso, o dobramento é realizado de maneira que a superfície do corpo de prova que contém a face da solda se torne a superfície convexa do corpo de prova dobrado.Dobramento transversal de raiz
O eixo longitudinal do cordão de solda forma um ângulo de 90° com o eixo longitudinal do corpo de prova a ser dobrado. Nesse caso, o dobramento é realizado de maneira que a superfície do corpo de prova que contém a raiz da solda se torne à superfície convexa do corpo de prova dobrado.Dobramento longitudinal de face
O eixo da solda é paralelo ao eixo longitudinal do corpo de prova. Nesse caso, o dobramento é realizado de modo que a superfície do corpo de prova que contém a face da solda se torne a superfície convexa do corpo de prova dobrado.Dobramento longitudinal de raiz
O eixo longitudinal do cordão de solda é paralelo ao eixo longitudinal do CP (corpo de prova) a ser dobrado. Nesse caso, o dobramento é realizado de maneira que a superfície do corpo de prova que contém a raiz da solda se torne a superfície convexa do corpo de prova dobrado.Exemplo de dobramento face/raiz |
Avaliação dos resultados
A avaliação dos resultados é feita por meio de normas. Por exemplo, a norma ASME, seção IX, item QW-163, especifica que o ensaio é aceitável se não ocorrem trincas e descontinuidades maiores que 3 mm na solda ou na zona afetada pelo calor (ZAC ou ZTA).Trincas com origem a partir das bordas do corpo de prova ensaiado devem ser desconsideradas, a menos que evidenciem a presença de outras descontinuidades. A ideia desse conceito é que as bordas funcionam como “cantos vivos” e são pontos de iniciação de trinca que nada tem haver com a qualidade do material ou com o objetivo do ensaio.
Consulte sempre o procedimento da sua obra ou a última revisão da norma aplicável para saber o critério de aceitação correto.
Referências Bibliográficas
Citação
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LUZ, Gelson. Ensaio de Dobramento. Blog Materiais, [s. l], 2017. Disponível em: https://www.materiais.gelsonluz.com/2017/10/ensaio-de-dobramento.html. Acesso em: XX de XXXX de 20XX.
Obs.: Esta citação segue a norma ABNT NBR 6023 (Sim ela foi revisada).
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