Quanto maior o reforço da solda, melhor?
As partes ei1 e e2 na figura abaixo representam a altura excedente. Essa altura excedente não é apenas necessária para o processo de soldagem, mas também tem um impacto significativo na segurança operacional do contêiner, especialmente em sua vida útil à fadiga.
A soldagem de vasos de pressão é, em sua maioria, realizada em múltiplas passagens (como soldagem manual e automática). A solda subsequente é equivalente à anterior, desempenhando o papel de conservação de calor, resfriamento lento e revenimento, além de refinar a granulação da solda anterior.
A altura do reforço é equivalente ao isolamento, resfriamento lento e têmpera da solda de reforço mais externa, sendo, portanto, um requisito do processo de soldagem.
Após a soldagem da junta, a função do processo de remoção do excesso de altura é concluída. A partir daí, a existência desse excesso de altura pode ter efeitos adversos na segurança operacional do contêiner. Os japoneses chegaram a produzir dois grupos de contêineres de teste. Em um dos grupos, o excesso de altura foi removido por retificação após a soldagem, deixando a solda nivelada com a superfície do material base. Este grupo é denominado grupo com excesso de altura removido.
O outro grupo não recebeu tratamento após a soldagem e foi denominado grupo de retenção de altura residual. Os dois grupos de contêineres foram submetidos a testes de fadiga por pressão sob as mesmas condições de trabalho para comparar suas vidas úteis à fadiga.
Os resultados dos testes mostram que o contêiner do grupo com altura excedente retida foi o primeiro a falhar, e a vida útil média à fadiga dos dois grupos diferiu em 2,1 a 2,5 vezes.
Meu país realizou um teste de fadiga por compressão em um recipiente simulado termocontrátil de três camadas. O recipiente de teste possui um diâmetro interno de 350 mm, e cada camada é soldada a partir de chapas de aço 15MnVR com 6 mm de espessura. Devido ao pequeno diâmetro interno do recipiente, a superfície da solda não foi tratada após a soldagem. Uma seção da solda longitudinal na superfície interna foi lixada apenas devido à necessidade de medição de tensão e extensômetros de resistência. O recipiente apresentou vazamento após o teste de fadiga por compressão. Ele foi desmontado e submetido a teste de partículas magnéticas. Constatou-se que a linha de fusão em um dos lados da solda longitudinal nas superfícies interna e externa do cilindro da camada interna apresentava traços magnéticos, indicando que a solda longitudinal dessa camada havia trincado, mas a área lixada estava intacta e não havia acúmulo de pó magnético nas superfícies interna e externa.