Metalurgia

Conceito de chapa

Em soldagem, o conceito de chapa fina ou grossa não está relacionado apenas à espessura da chapa. Assim, uma chapa de 100mm tida como chapa grossa para o processo TIG, pode ser considerada como chapa fina para o processo de soldagem por eletroescória.

chapa fina

O conceito de chapa fina está relacionado a um escoamento de calor bidimensional em uma junta. Isto significa que as isotermas ao longo da espessura da chapa são linhas retas paralelas e perpendiculares à superfície da chapa.


chapa grossa

Uma chapa é grossa quando envolve um escoamento de calor tridimensional em uma junta. As isotermas ao longo da espessura da chapa são círculos concêntricos com origem na fonte de calor.


É interessante observar, nas chapas fina e grossa, o formato da fonte de calor e das isotermas ao longo da espessura da chapa. Também sâo ressaltadas as direções de escoamento de calor ao longo das chapas.

Para saber com precisão se a espessura de uma chapa em questão é classificada como chapa fina ou grossa, basta utilizar o adimensional – desenvolvido por Adams, e aplicá-lo na fórmula. O adimensional dá um critério aproximado de classificação das chapas; para chapa fina o adimensional t é igual ou menor que 0,75; para chapa grossa, é maior que 0,75.


Tome-se como exemplo uma chapa de 10mm de espessura de aço carbono, na temperatura ambiente de 25°C soldada pelos processos TIG e MAG e com energias de soldagem de 400J/mm no caso de processo TIG e 700J/mm no caso de MAG. Sabendo que pC é igual a 4,44.106J/m3K e Tc igual a 550°C, é possível calcular 7 para os dois processos, bem como classificar as chapas.

Substituindo-se os valores dados e compatibilizando as unidades de medida, encontra-se o resultado 0,76, que classifica a chapa como grossa no caso de processo TIG; e o resultado 0,54, que classifica a chapa como fina no processo MAG.

Observa-se então que, dependendo dos parâmetros de soldagem, das constantes físicas e da temperatura de pré-aquecimento, uma chapa que à primeira vista pode ser classificada como grossa, pode ser na realidade fina para uma dada condição de soldagem.

A classificação de chapa fina e chapa grossa está relacionada com os modos de transferência de calor bi e tridimensional. Isso significa que quanto mais caminhos houver para o calor escoar, maior será a velocidade de resfriamento da junta soldada. Assim, é importante saber se a chapa é fina ou grossa para calcular a velocidade de resfriamento. Pode-se desejar o resfriamento lento ou rápido da chapa em função da transformaçção da fase ocorrida da ZF e na ZAC do material.

Link Relacionado:

Soldagem – Coleção tecnológica SENAI – 1ª ed. 1997

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