Qualificação de um procedimento de soldagem

Abstract

Esta pesquisa teve como objetivo principal apresentar e discutir os resultados da qualificação do Procedimento de Soldagem de nº 360, conforme a norma ASME Seção IX (edição 2025), com foco na consolidação e análise crítica dos dados documentais para comprovar sua eficácia e validar suas premissas com a literatura técnica. A metodologia empregada baseou-se em uma abordagem analítico-descritiva, fundamentada na investigação documental direta dos registros oficiais de qualificação. O corpus documental analisado incluiu a Especificação do Procedimento de Soldagem (EPS/WPS), o Registro de Qualificação do Procedimento de Soldagem (RQPS/PQR), o Relatório de Acompanhamento da Qualificação (RAQP), os relatórios de ensaio do laboratório independente e os certificados dos materiais (metal base e de adição). A análise seguiu uma estrutura lógica que espelhava o fluxo prescritivo e validatório da norma, permitindo uma verificação integrada da conformidade e robustez do procedimento. Os resultados demonstraram o sucesso inequívoco da qualificação. Os ensaios destrutivos revelaram propriedades mecânicas excepcionais: os corpos de prova de tração romperam no metal base, com valores entre 798 MPa e 804 MPa, superando significativamente os requisitos mínimos do metal de adição e do metal base, enquanto os ensaios de dobramento e macrografia comprovaram a ductilidade e a integridade interna da junta soldada, isentas de descontinuidades. O controle rigoroso do ciclo térmico — com pré-aquecimento mínimo de 350°C, temperatura de interpasse máxima de 450°C e um pós-aquecimento obrigatório para alívio de hidrogênio — limitou a dureza máxima na Zona Termicamente Afetada (ZTA) a 398 HV, assegurando uma microestrutura adequada. A discussão dos resultados destacou que a eficácia do procedimento foi atribuída à combinação de materiais premium, com rastreabilidade total garantida por certificados, e à aplicação estrita do regime térmico definido. Contudo, a análise crítica identificou limitações operacionais significativas no escopo da qualificação, as quais restringem sua aplicação prática. O procedimento foi qualificado exclusivamente para a condição "como soldado" (as-welded) com alívio de hidrogênio, não sendo válido para situações que exijam Tratamento Térmico Pós-Soldagem (TTPS) completo. Ademais, a ausência do ensaio de impacto (Charpy) impede sua utilização em componentes que operem em baixas temperaturas ou requeiram tenacidade documentada, e a não realização de ensaios não destrutivos volumétricos (ex.: radiografia, ultrassom) durante a qualificação limita sua aplicação a projetos onde essa inspeção não seja mandatória. Concluiu-se que o Procedimento de Soldagem Nº 360 configura-se como uma ferramenta robusta e confiável para a soldagem do aço-liga 42CrMo4, porém, sua aplicação segura e eficaz na produção está intrinsecamente vinculada ao estrito respeito às suas restrições operacionais definidas, garantindo que a qualidade excepcional demonstrada na qualificação seja replicada no ambiente fabril.

This research aimed to present and discuss the results of the qualification of Welding Procedure No. 360, according to the ASME Section IX standard (2025 edition), focusing on the consolidation and critical analysis of documentary data to prove its effec-tiveness and validate its premises with technical literature. The methodology employed was based on an analytical-descriptive approach, grounded in direct documentary investigation of the official qualification records. The analyzed documentary corpus included the Welding Procedure Specification (WPS), the Procedure Qualification Record (PQR), the Qualification Accompaniment Report, test reports from the independent laboratory, and material certificates (base and filler metal). The analysis followed a logical structure mirroring the prescriptive and validation flow of the standard, allowing for an integrated verification of the procedure's conformity and robustness. The results demonstrated the unequivocal success of the qualification. Destructive tests revealed exceptional mechanical properties: tensile test specimens fractured in the base metal, with values between 798 MPa and 804 MPa, significantly exceeding the minimum requirements for both the filler metal and the base metal, while bend tests and macrog-raphy proved the ductility and internal integrity of the welded joint, free from discontinuities. Rigorous control of the thermal cycle—with a minimum preheat of 350°C, a maximum interpass temperature of 450°C, and a mandatory post-heating for hydrogen relief—limited the maximum hardness in the Heat-Affected Zone (HAZ) to 398 HV, ensuring a suitable microstructure. The discussion of the results highlighted that the procedure's effectiveness was attributed to the combination of premium materials, with full traceability guaranteed by certificates, and the strict application of the defined thermal regime. However, the critical analysis identified significant operational limitations within the qualification scope, which restrict its practical application. The procedure was qual-ified exclusively for the "as-welded" condition with hydrogen relief, not being valid for situations requiring full Post-Weld Heat Treatment (PWHT). Furthermore, the absence of impact testing (Charpy) prevents its use in components operating at low temperatures or requiring documented toughness, and the nonperformance of volumetric non-destructive tests (e.g., radiography, ultrasound) during qualification limits its application to projects where such inspection is not mandatory. It was concluded that Welding Procedure No. 360 is a robust and reliable tool for welding 42CrMo4 alloy steel; how-ever, its safe and effective application in production is intrinsically linked to the strict adherence to its defined operational restrictions, ensuring that the exceptional quality demonstrated in the qualification is replicated in the manufacturing environment.