Origem
das tensões residuais em solda durante à variação de temperatura
Conforme referido anteriormente, se
um corpo for aquecido e arrefecido de modo uniforme, e não existirem restrições
às suas variações dimensionais (constrangimentos), estas não resultam em efeitos
mecânicos assinaláveis no mesmo corpo. Assim, após o ciclo térmico, o corpo não
deverá apresentar nem tensões residuais nem distorções na sua geometria.
Contudo, se a variação de temperatura não for uniforme
ao longo da peça, ou se esta não puder expandir ou contrair livremente durante o
ciclo térmico, poderão desenvolver-se tensões residuais e distorções.
Distribuição
das tensões residuais na soldadura
As tensões residuais presentes numa
estrutura soldada durante o seu fabrico e em utilização, são de dois tipos:
1- Tensões residuais produzidas na
soldadura dos seus componentes;
2- Tensões resultantes da ligação
entre os diversos componentes da estrutura e entre estes e as outras
estruturas.
Em soldaduras isoladas, a distribuição de
tensões transversais é caracterizada, por valores menores de tensão. Contudo,
quando a soldadura faz parte de uma estrutura que inclui outras partes
soldadas, as tensões de reação tendem a somar-se às tensões de origem térmica,
aumentando os valores das tensões residuais.
Em outros tipos de juntas, tais como
em T ou em tubagem, tendem a formar-se distribuições de tensões residuais mais
complexas, em função das forças de reação que se desenvolvem pela própria geometria
do componente soldado.
Quando o componente soldado apresenta
uma grande espessura, normalmente superior a 25 mm, as tensões residuais, ao
longo da espessura, e a variação das tensões nas outras direções com a
espessura, podem tornar-se significativas.
Em resumo, as estruturas soldadas
tendem a apresentar uma distribuição complexa de tensões residuais, que pode
ser caracterizada na região soldada, por esforços de tração em duas ou três direções.
Este estado de tensão, tende a
dificultar a deformação plástica da zona soldada, podendo favorecer o desenvolvimento
de fissuras localizadas nessa região, quando o material apresenta baixa ductibilidade,
ou quando a estrutura é submetida a solicitações severas ou a ambiente
agressivo.
A distribuição de tensões residuais
num componente soldado é afetada por diversos fatores, tais como as características
do metal de base, do metal depositado, do seu comportamento a altas
temperaturas e à temperatura ambiente, a geometria da junta e a sua
ligação com outros componentes, e pelas condições de soldadura, mais concretamente
pela distribuição de calor na peça durante a soldadura.
Técnicas para
determinação das tensões residuais
Para determinação das tensões
residuais em soldadura podem ser usadas diversas técnicas, destrutivas, semi-destrutivas e
não destrutivas.
Seguidamente apresentam-se algumas
das técnicas usadas, para análise das tensões residuais:
-Técnicas de
relaxação de tensões
As técnicas baseadas na relaxação de
tensões consistem na medição da deformação elástica que ocorre quando um corpo
de prova contendo tensões residuais é removido.
A mudança de forma resultante da
deformação pode ser medida por diferentes tipos de sensores eléctricos,
denominados extensómetros, sensores mecânicos, ou ainda por utilização
de revestimentos
frágeis ou foto elásticos.
A aplicação das diferentes técnicas
depende do tipo de sensores usados, da sua forma de colocação e de remoção do
material. Quando são utilizados extensómetros ou sensores mecânicos, as
deformações elásticas associadas à remoção de material podem ser determinadas
quantitativamente, e com a aplicação de equações da teoria da elasticidade,
podem-se determinar as tensões residuais inicialmente existentes no material.
Um exemplo desta técnica é a
utilização do método de “Hole-Drilling”, em que a variação da
deformação elástica presente no material é medida através da execução de um
furo de pequeno diâmetro ao centro de um extensómetro de roseta colado ao material.
O furo é feito por um dispositivo de
muito alta rotação, podendo atingir as 400.000 rpm, de modo a não introduzir,
por si só, tensões no material. A norma ASTM E837 define a metodologia para a
execução deste ensaio [23].
Outro método que utiliza o princípio
da remoção de material para avaliação das tensões residuais é o método das
tensões inerentes, ou das extensões principais, ou, conforme já referido
anteriormente, a estimativa de Eigenstrain. Neste método, um corpo
de prova é instrumentado biaxialmente por extensómetros lineares, após a
execução da soldadura.
São medidas as extensões nos diversos
extensómetros colados ao provete nos dois eixos complanares da superfície da
soldadura. Estes valores representam assim as extensões inerentes à soldadura,
presentes no material, sendo que, as extensões totais podem ser definidas como
o somatório das extensões elásticas, plásticas e térmicas.
Após o fim do ciclo térmico da
soldadura, as extensões inerentes serão unicamente constituídas pela soma das extensões
elásticas e plásticas.
Após a remoção de pequenas fatias,
dos locais onde estão colados os diversos extensómetros, faz-se então uma
segunda leitura das extensões presentes. Como ao cortarem-se estas fatias, são
removidas as tensões elásticas, a leitura final dará unicamente as tensões plásticas
inicialmente existentes.
Pela subtração destes valores de
extensão aos valores iniciais de extensão inerente, obteremos as extensões
elásticas inicialmente presentes, as quais servirão para calcular, através das
equações da elasticidade, as tensões residuais resultantes da soldadura [24].
Esta assumpção baseia-se no
pressuposto que o corte só irá alterar a extensão plástica e não introduzirá
qualquer alteração elástica. Outro pressuposto assumido é que numa fatia fina
do material, a componente de extensão inerente perpendicular à mesma fatia, não
irá produzir qualquer tensão.
As técnicas anteriormente descritas,
embora destrutivas, são as mais usadas para a determinação experimental de
tensões residuais. Seguidamente apresentam-se algumas técnicas não destrutivas
para avaliação das tensões residuais.
Técnicas de difração
de Raios X
Estas técnicas baseiam-se na
determinação dos parâmetros de rede da estrutura cristalina de pequenas regiões
da peça. Como as deformações elásticas alteram o valor destes parâmetros,
eventuais variações destes, determinadas por difração de Raios X, podem ser
associadas às deformações elásticas presentes no material submetido a tensões
residuais [25].
A técnica por raios X, é válida
unicamente para medição de tensões em materiais elásticos, homogéneos e
isotrópicos.
O ângulo para a reflexão dos raios X
nos planos dos átomos (Θ), é sensível a
todos os fatores que influenciam o espaçamento interplanar dos planos de
reflexão.
Quando as tensões, dentro do domínio elástico,
conseguem alterar o espaçamento dos planos de reflexão, o suficiente para
alterar o ângulo Θ na lei de Bragg
numa quantidade mensurável, então a magnitude das tensões que alteram o normal
espaçamento dos planos pode ser deduzida através da observação do ângulo 2Θ.
Técnicas baseadas em
propriedades sensíveis à tensão
As técnicas baseadas em propriedades
sensíveis à tensão, de forma similar à anterior, medem alterações de uma
qualquer propriedade do material, e associam-na com as deformações elásticas
presentes na região analisada. São também técnicas não destrutivas.
São exemplos destas técnicas, a
análise com ultrassons, as quais se baseiam na determinação de alterações no
ângulo de polarização das ondas ultra sónicas polarizadas, na taxa de absorção
de ondas sonoras ou na velocidade de propagação do som, para estimar o estado
de tensão do material.
As técnicas baseadas na medição de
dureza, analisam as pequenas variações na dureza do material, que ocorrem com a
presença de tensões elásticas.
As técnicas magnéticas, baseiam-se
nas variações das propriedades magnéticas dos materiais ferro magnéticos,
maioritariamente os aços, com as tensões elásticas.
Das técnicas descritas, apenas a
última tem aplicação fora de laboratório, existindo dispositivos portáteis para
a determinação não destrutiva de tensões residuais.
Técnicas de fissuração
Estas técnicas avaliam
qualitativamente o padrão de fissuração desenvolvido em corpos de prova,
colocados em ambientes potenciadores de fissuras induzidas pelo estado de tensão
dos corpos de prova. As fissuras são, em geral, desenvolvidas por fragilização pelo
hidrogénio ou por corrosão sob tensão.
Em virtude das características dos
diversos métodos apresentados anteriormente, atendendo à disponibilidade dos
meios existentes no mercado, e principalmente ao custo associado à realização
em laboratório do método destrutivo de “Hole-Drilling”, e ainda, por ser um
método possível de fazer com os próprios meios.
Consequências das tensões residuais
Quando um componente soldado,
contendo uma distribuição inicial de tensões residuais, é submetido a um
carregamento de tração, as tensões residuais somam-se diretamente às tensões do
carregamento, enquanto não ocorrerem deformações plásticas no componente.
Assim, as regiões da soldadura, nas quais as tensões
residuais de tração são mais elevadas, atingem condições de escoamento plástico
antes do resto do componente.
O desenvolvimento de deformações
plásticas, localizadas principalmente na região da soldadura, tende a diminuir
as variações dimensionais que eram as responsáveis pela existência das tensões
residuais.
Desta forma, quando o carregamento externo é
retirado, o nível dessas tensões fica reduzido. Isto significa que, as
variações dimensionais ocorridas na soldadura e responsáveis pelas tensões
residuais são, pelo menos parcialmente, removidas pela deformação plástica
causada pelo carregamento posterior.
A análise anterior permite destacar
os seguintes aspectos relevantes relativos ao efeito das tensões residuais num
dado componente:
- A presença de tensões residuais é
mais importante para fenómenos que ocorrem com baixos níveis de tensão
(inferiores ao limite elástico do material) como a fratura frágil, a
fragilização pelo hidrogénio e a corrosão sob tensão.
- Em estruturas de materiais dúcteis
submetidas a um carregamento, quanto maior for o nível das tensões aplicadas,
menor será o efeito das tensões residuais.
Quando o nível de carregamento for
suficientemente elevado, parte da peça pode escoar e, como resultado, as
tensões residuais são reduzidas.
- Em estruturas de materiais frágeis
submetidas a um carregamento, tensões residuais de tração podem precipitar a
ocorrência da falha por fratura frágil.
- Se a estrutura é carregada além de
seu limite elástico, as suas tensões residuais tornam-se desprezíveis.
- Métodos que utilizam alguma forma
de solicitação mecânica, tal como os métodos de “shot peening” ou “hammer
peening”, ou ainda por aplicação de ultrassons, podem ser usados para
diminuir as tensões residuais de um componente soldado.
Consequências no comportamento à fadiga
Um aspecto relevante, relativo à
presença de tensões residuais num componente soldado, que importa salientar, é
o seu efeito no comportamento à fadiga.
A concentração de tensões e os
defeitos da soldadura, conjuntamente com as tensões residuais, são um dos
parâmetros determinantes no controlo da resistência à fadiga nas juntas
soldadas [30].
O efeito das tensões residuais pode ser
benéfico ou prejudicial, dependendo da sua magnitude, sinal e distribuição, no
respeitante às tensões induzidas pelas cargas aplicadas. Frequentemente, as tensões
residuais da soldadura são prejudiciais e atingem o limite elástico do
material.
Falando em termos da mecânica da fratura,
as tensões residuais de tração, irão reduzir a resistência à fadiga da
estrutura, através do incremento da taxa de crescimento da fissura (da/dN).
Estas tensões, mantém a fissura aberta
e não permitem o seu fecho, enquanto as tensões de compressão, potenciam o
fecho da fissura, e deste modo diminuem a taxa de crescimento da fissura.
Quando são aplicadas cargas externas
a uma estrutura soldada que contém tensões residuais, estas serão
redistribuídas dependendo do nível das tensões externas.
Deformações resultantes das tensões
residuais
Outro problema comum às estruturas
soldadas que importa discutir é a sua distorção, ou seja, as deformações
resultantes das tensões residuais da soldadura.
A distorção de uma estrutura soldada
ocorre devido à expansão e contração não uniforme do metal depositado e do
metal base adjacente, durante o ciclo de aquecimento e arrefecimento decorrente
do processo de soldadura.
Durante este ciclo, muitos fatores afetam
a contração do metal e dificultam a previsão exata da deformação da estrutura
soldada.
As propriedades físicas e mecânicas
que serviram de base ao dimensionamento da estrutura alteram-se quando se aplica
calor, isto é, variam com o aumento da temperatura da peça.
Com o aumento da temperatura, o limite elástico, o módulo de elasticidade
e a condutividade térmica do aço diminuem, enquanto que o coeficiente de expansão
térmica e o calor específico aumentam.
Estas variações, por sua vez, afetam o fluxo
de calor e a uniformidade da sua distribuição ao longo da peça.
Daí que seja muito difícil fazer-se o
cálculo exato do que sucede durante o aquecimento e no arrefecimento das
soldaduras, e caso isto fosse possível, facilitaria enormemente em fase de projeto,
a previsão exata das distorções que as estruturas iriam sofrer no seu fabrico.
Conforme referido anteriormente, se
um corpo for aquecido e arrefecido de modo uniforme, e não existirem restrições
às suas variações dimensionais (constrangimentos), estas não resultam em efeitos
mecânicos assinaláveis no mesmo corpo. Assim, após o ciclo térmico, o corpo não
deverá apresentar nem tensões residuais nem distorções na sua geometria.
Contudo, se a variação de temperatura não for uniforme
ao longo da peça, ou se esta não puder expandir ou contrair livremente durante o
ciclo térmico, poderão desenvolver-se tensões residuais e distorções.
Distribuição
das tensões residuais na soldadura
As tensões residuais presentes numa
estrutura soldada durante o seu fabrico e em utilização, são de dois tipos:
1- Tensões residuais produzidas na
soldadura dos seus componentes;
2- Tensões resultantes da ligação
entre os diversos componentes da estrutura e entre estes e as outras
estruturas.
Em soldaduras isoladas, a distribuição de
tensões transversais é caracterizada, por valores menores de tensão. Contudo,
quando a soldadura faz parte de uma estrutura que inclui outras partes
soldadas, as tensões de reação tendem a somar-se às tensões de origem térmica,
aumentando os valores das tensões residuais.
Em outros tipos de juntas, tais como
em T ou em tubagem, tendem a formar-se distribuições de tensões residuais mais
complexas, em função das forças de reação que se desenvolvem pela própria geometria
do componente soldado.
Quando o componente soldado apresenta
uma grande espessura, normalmente superior a 25 mm, as tensões residuais, ao
longo da espessura, e a variação das tensões nas outras direções com a
espessura, podem tornar-se significativas.
Em resumo, as estruturas soldadas
tendem a apresentar uma distribuição complexa de tensões residuais, que pode
ser caracterizada na região soldada, por esforços de tração em duas ou três direções.
Este estado de tensão, tende a
dificultar a deformação plástica da zona soldada, podendo favorecer o desenvolvimento
de fissuras localizadas nessa região, quando o material apresenta baixa ductibilidade,
ou quando a estrutura é submetida a solicitações severas ou a ambiente
agressivo.
A distribuição de tensões residuais
num componente soldado é afetada por diversos fatores, tais como as características
do metal de base, do metal depositado, do seu comportamento a altas
temperaturas e à temperatura ambiente, a geometria da junta e a sua
ligação com outros componentes, e pelas condições de soldadura, mais concretamente
pela distribuição de calor na peça durante a soldadura.
Técnicas para
determinação das tensões residuais
Para determinação das tensões
residuais em soldadura podem ser usadas diversas técnicas, destrutivas, semi-destrutivas e
não destrutivas.
Seguidamente apresentam-se algumas
das técnicas usadas, para análise das tensões residuais:
-Técnicas de
relaxação de tensões
As técnicas baseadas na relaxação de
tensões consistem na medição da deformação elástica que ocorre quando um corpo
de prova contendo tensões residuais é removido.
A mudança de forma resultante da
deformação pode ser medida por diferentes tipos de sensores eléctricos,
denominados extensómetros, sensores mecânicos, ou ainda por utilização
de revestimentos
frágeis ou foto elásticos.
A aplicação das diferentes técnicas
depende do tipo de sensores usados, da sua forma de colocação e de remoção do
material. Quando são utilizados extensómetros ou sensores mecânicos, as
deformações elásticas associadas à remoção de material podem ser determinadas
quantitativamente, e com a aplicação de equações da teoria da elasticidade,
podem-se determinar as tensões residuais inicialmente existentes no material.
Um exemplo desta técnica é a
utilização do método de “Hole-Drilling”, em que a variação da
deformação elástica presente no material é medida através da execução de um
furo de pequeno diâmetro ao centro de um extensómetro de roseta colado ao material.
O furo é feito por um dispositivo de
muito alta rotação, podendo atingir as 400.000 rpm, de modo a não introduzir,
por si só, tensões no material. A norma ASTM E837 define a metodologia para a
execução deste ensaio [23].
Outro método que utiliza o princípio
da remoção de material para avaliação das tensões residuais é o método das
tensões inerentes, ou das extensões principais, ou, conforme já referido
anteriormente, a estimativa de Eigenstrain. Neste método, um corpo
de prova é instrumentado biaxialmente por extensómetros lineares, após a
execução da soldadura.
São medidas as extensões nos diversos
extensómetros colados ao provete nos dois eixos complanares da superfície da
soldadura. Estes valores representam assim as extensões inerentes à soldadura,
presentes no material, sendo que, as extensões totais podem ser definidas como
o somatório das extensões elásticas, plásticas e térmicas.
Após o fim do ciclo térmico da
soldadura, as extensões inerentes serão unicamente constituídas pela soma das extensões
elásticas e plásticas.
Após a remoção de pequenas fatias,
dos locais onde estão colados os diversos extensómetros, faz-se então uma
segunda leitura das extensões presentes. Como ao cortarem-se estas fatias, são
removidas as tensões elásticas, a leitura final dará unicamente as tensões plásticas
inicialmente existentes.
Pela subtração destes valores de
extensão aos valores iniciais de extensão inerente, obteremos as extensões
elásticas inicialmente presentes, as quais servirão para calcular, através das
equações da elasticidade, as tensões residuais resultantes da soldadura [24].
Esta assumpção baseia-se no
pressuposto que o corte só irá alterar a extensão plástica e não introduzirá
qualquer alteração elástica. Outro pressuposto assumido é que numa fatia fina
do material, a componente de extensão inerente perpendicular à mesma fatia, não
irá produzir qualquer tensão.
As técnicas anteriormente descritas,
embora destrutivas, são as mais usadas para a determinação experimental de
tensões residuais. Seguidamente apresentam-se algumas técnicas não destrutivas
para avaliação das tensões residuais.
Técnicas de difração
de Raios X
Estas técnicas baseiam-se na
determinação dos parâmetros de rede da estrutura cristalina de pequenas regiões
da peça. Como as deformações elásticas alteram o valor destes parâmetros,
eventuais variações destes, determinadas por difração de Raios X, podem ser
associadas às deformações elásticas presentes no material submetido a tensões
residuais [25].
A técnica por raios X, é válida
unicamente para medição de tensões em materiais elásticos, homogéneos e
isotrópicos.
O ângulo para a reflexão dos raios X
nos planos dos átomos (Θ), é sensível a
todos os fatores que influenciam o espaçamento interplanar dos planos de
reflexão.
Quando as tensões, dentro do domínio elástico,
conseguem alterar o espaçamento dos planos de reflexão, o suficiente para
alterar o ângulo Θ na lei de Bragg
numa quantidade mensurável, então a magnitude das tensões que alteram o normal
espaçamento dos planos pode ser deduzida através da observação do ângulo 2Θ.
Técnicas baseadas em
propriedades sensíveis à tensão
As técnicas baseadas em propriedades
sensíveis à tensão, de forma similar à anterior, medem alterações de uma
qualquer propriedade do material, e associam-na com as deformações elásticas
presentes na região analisada. São também técnicas não destrutivas.
São exemplos destas técnicas, a
análise com ultrassons, as quais se baseiam na determinação de alterações no
ângulo de polarização das ondas ultra sónicas polarizadas, na taxa de absorção
de ondas sonoras ou na velocidade de propagação do som, para estimar o estado
de tensão do material.
As técnicas baseadas na medição de
dureza, analisam as pequenas variações na dureza do material, que ocorrem com a
presença de tensões elásticas.
As técnicas magnéticas, baseiam-se
nas variações das propriedades magnéticas dos materiais ferro magnéticos,
maioritariamente os aços, com as tensões elásticas.
Das técnicas descritas, apenas a
última tem aplicação fora de laboratório, existindo dispositivos portáteis para
a determinação não destrutiva de tensões residuais.
Técnicas de fissuração
Estas técnicas avaliam
qualitativamente o padrão de fissuração desenvolvido em corpos de prova,
colocados em ambientes potenciadores de fissuras induzidas pelo estado de tensão
dos corpos de prova. As fissuras são, em geral, desenvolvidas por fragilização pelo
hidrogénio ou por corrosão sob tensão.
Em virtude das características dos
diversos métodos apresentados anteriormente, atendendo à disponibilidade dos
meios existentes no mercado, e principalmente ao custo associado à realização
em laboratório do método destrutivo de “Hole-Drilling”, e ainda, por ser um
método possível de fazer com os próprios meios.
Consequências das tensões residuais
Quando um componente soldado,
contendo uma distribuição inicial de tensões residuais, é submetido a um
carregamento de tração, as tensões residuais somam-se diretamente às tensões do
carregamento, enquanto não ocorrerem deformações plásticas no componente.
Assim, as regiões da soldadura, nas quais as tensões
residuais de tração são mais elevadas, atingem condições de escoamento plástico
antes do resto do componente.
O desenvolvimento de deformações
plásticas, localizadas principalmente na região da soldadura, tende a diminuir
as variações dimensionais que eram as responsáveis pela existência das tensões
residuais.
Desta forma, quando o carregamento externo é
retirado, o nível dessas tensões fica reduzido. Isto significa que, as
variações dimensionais ocorridas na soldadura e responsáveis pelas tensões
residuais são, pelo menos parcialmente, removidas pela deformação plástica
causada pelo carregamento posterior.
A análise anterior permite destacar
os seguintes aspectos relevantes relativos ao efeito das tensões residuais num
dado componente:
- A presença de tensões residuais é
mais importante para fenómenos que ocorrem com baixos níveis de tensão
(inferiores ao limite elástico do material) como a fratura frágil, a
fragilização pelo hidrogénio e a corrosão sob tensão.
- Em estruturas de materiais dúcteis
submetidas a um carregamento, quanto maior for o nível das tensões aplicadas,
menor será o efeito das tensões residuais.
Quando o nível de carregamento for
suficientemente elevado, parte da peça pode escoar e, como resultado, as
tensões residuais são reduzidas.
- Em estruturas de materiais frágeis
submetidas a um carregamento, tensões residuais de tração podem precipitar a
ocorrência da falha por fratura frágil.
- Se a estrutura é carregada além de
seu limite elástico, as suas tensões residuais tornam-se desprezíveis.
- Métodos que utilizam alguma forma
de solicitação mecânica, tal como os métodos de “shot peening” ou “hammer
peening”, ou ainda por aplicação de ultrassons, podem ser usados para
diminuir as tensões residuais de um componente soldado.
Consequências no comportamento à fadiga
Um aspecto relevante, relativo à
presença de tensões residuais num componente soldado, que importa salientar, é
o seu efeito no comportamento à fadiga.
A concentração de tensões e os
defeitos da soldadura, conjuntamente com as tensões residuais, são um dos
parâmetros determinantes no controlo da resistência à fadiga nas juntas
soldadas [30].
O efeito das tensões residuais pode ser
benéfico ou prejudicial, dependendo da sua magnitude, sinal e distribuição, no
respeitante às tensões induzidas pelas cargas aplicadas. Frequentemente, as tensões
residuais da soldadura são prejudiciais e atingem o limite elástico do
material.
Falando em termos da mecânica da fratura,
as tensões residuais de tração, irão reduzir a resistência à fadiga da
estrutura, através do incremento da taxa de crescimento da fissura (da/dN).
Estas tensões, mantém a fissura aberta
e não permitem o seu fecho, enquanto as tensões de compressão, potenciam o
fecho da fissura, e deste modo diminuem a taxa de crescimento da fissura.
Quando são aplicadas cargas externas
a uma estrutura soldada que contém tensões residuais, estas serão
redistribuídas dependendo do nível das tensões externas.
Deformações resultantes das tensões
residuais
Outro problema comum às estruturas
soldadas que importa discutir é a sua distorção, ou seja, as deformações
resultantes das tensões residuais da soldadura.
A distorção de uma estrutura soldada
ocorre devido à expansão e contração não uniforme do metal depositado e do
metal base adjacente, durante o ciclo de aquecimento e arrefecimento decorrente
do processo de soldadura.
Durante este ciclo, muitos fatores afetam
a contração do metal e dificultam a previsão exata da deformação da estrutura
soldada.
As propriedades físicas e mecânicas
que serviram de base ao dimensionamento da estrutura alteram-se quando se aplica
calor, isto é, variam com o aumento da temperatura da peça.
Com o aumento da temperatura, o limite elástico, o módulo de elasticidade
e a condutividade térmica do aço diminuem, enquanto que o coeficiente de expansão
térmica e o calor específico aumentam.
Estas variações, por sua vez, afetam o fluxo
de calor e a uniformidade da sua distribuição ao longo da peça.
Daí que seja muito difícil fazer-se o
cálculo exato do que sucede durante o aquecimento e no arrefecimento das
soldaduras, e caso isto fosse possível, facilitaria enormemente em fase de projeto,
a previsão exata das distorções que as estruturas iriam sofrer no seu fabrico.