- 1. Soldagem a arco e soldagem a arco submerso: Visão geral dos princípios do processo
- 2. Soldagem a arco versus soldagem por arco submerso: comparação de 10 parâmetros principais
- 3. Análise detalhada do desempenho da soldagem: vantagens e controle de riscos.
- 4. Cenários de aplicação industrial: qual processo escolher?
- 5. Inspeção de Soldagem: Normas Internacionais e o Sistema de Controle da LONGMA
- 6. Decisão de Seleção: 5 Perguntas para Identificar Rapidamente o Processo Certo
- 7. Perguntas frequentes: Dúvidas comuns sobre compras
- 8. Sobre a LONGMA: Fornecedora profissional de tubos de aço soldados a arco e SAW.
Áreas de aplicação: Petróleo e Gás · Vasos de Pressão · Processamento Químico · Engenharia de Energia · Engenharia Offshore · Engenharia Estrutural
Em setores como petróleo e gás, vasos de pressão, produtos químicos, energia e engenharia offshore, a qualidade da soldagem determina diretamente a segurança, a durabilidade e os custos operacionais de um projeto de tubulação de aço. A soldagem a arco e a soldagem a arco submerso (SAW) são as duas tecnologias de soldagem mais utilizadas na fabricação de tubos de aço — a primeira se destaca pela flexibilidade, enquanto a segunda se tornou o processo principal para a produção de tubos de aço de grande diâmetro e alta pressão devido ao seu alto nível de automação e à consistência da qualidade da solda.
Este artigo fornece uma referência técnica abrangente que cobre princípios de processo, comparações de desempenho, análise de 4 subprocessos principais, riscos de qualidade de soldagem, padrões de inspeção NDT e tomada de decisão de seleção — ajudando gerentes de compras e engenheiros a mitigar riscos de seleção e a tomar decisões de compra bem fundamentadas.
Soldagem a arco e soldagem a arco submerso: Visão geral dos princípios do processo
1.1 Soldagem a arco e seus 4 principais subprocessos
A soldagem a arco utiliza o calor intenso gerado por um arco elétrico para fundir o metal base e o material de adição, formando uma junta permanente. Com base em métodos de execução específicos, ela é dividida principalmente nas seguintes 4 categorias:
| Subprocesso | Nome completo | Particularidades | Aplicações típicas |
| SMAW | Soldagem com eletrodo revestido (eletrodo revestido) | Equipamento simples, máxima flexibilidade, altamente dependente da habilidade do soldador. | Soldagem no local, manutenção, fabricação de baixo volume. |
| GMAW | Soldagem a arco metálico a gás (MIG/MAG) | Maior eficiência, baixo respingo, adequado para semiautomação. | Estruturas de aço, tanques de armazenamento, instalação de dutos |
| GTAW | Soldagem a arco de gás tungstênio (TIG) | Qualidade de solda superior, velocidade de soldagem lenta, custo mais elevado | Tubos de precisão em aço inoxidável, sistemas de alta limpeza |
| FCAW | Soldadura por arco de núcleo fundido | Soldagem de alta eficiência em todas as posições, adequada para chapas grossas. | Estruturas pesadas de aço, construção naval, pontes |
1.2 Soldagem por Arco Submerso (SAW) e Diferenças entre LSAW / SSAW
A soldagem por arco submerso é realizada sob uma camada protetora de fluxo granular. O arco é invisível, a entrada de calor é uniforme e a qualidade da solda é consistente, tornando-se o processo preferido para a produção industrial de tubos de aço de grande diâmetro.
| Formato | Forma da costura de solda | Vantagens Primárias | Cenários Aplicáveis |
| EU VI | Costura Longitudinal | Alta precisão dimensional, espessura de parede uniforme, comprimento de solda curto | Gasodutos de alta pressão, API 5L X65/X70, GNL |
| SSAW | Costura em espiral | Fabricação flexível, múltiplos diâmetros produzidos a partir da mesma largura de chapa. | Conservação de água, transporte sem alta pressão, tubulações estruturais de grande diâmetro |
Normas típicas aplicáveis: ASTM A358 / ASTM A671 / ASTM A672 / ASTM A691 / API 5L PSL1/PSL2 / ISO 3183
Soldagem a arco versus soldagem por arco submerso: comparação de 10 parâmetros principais
A tabela comparativa a seguir abrange as 10 dimensões mais críticas para a tomada de decisões de compras, elaborada para avaliação de fornecedores e seleção de projetos:
| Item de comparação | Soldagem a arco | Soldagem por Arco Submerso (SAW) | Ponto focal de aquisição |
| Método de Soldagem | Arco aberto, manual ou semiautomático | Coberto por fluxo, totalmente automático | A tecnologia SAW oferece maior consistência. |
| Nível de Automação | Manual / Semi-automático | Totalmente automatizado | A qualidade do lote SAW é mais estável. |
| Velocidade de soldagem | Moderado | Alto | A SAW oferece maior eficiência de entrega. |
| Nível de respingos | Presença de respingos, requer tratamento posterior. | Praticamente sem respingos | A serra produz uma superfície mais limpa. |
| Consistência de Solda | Significativamente afetado pela habilidade do soldador | Estável e consistente | Prefira a serra circular para produção em massa. |
| Espessura de parede aplicável | Placas predominantemente finas a médias | Chapas de espessura média a extra-espessa | Selecione SAW para tubos de alta pressão com paredes espessas. |
| Diâmetro de tubo aplicável | Flexível, todos os diâmetros | Ideal para diâmetros médios a grandes. | A soldagem LSAW é preferida para grandes diâmetros. |
| Propriedades mecânicas | Bom, depende do nível de habilidade do soldador. | Parâmetros superiores e controláveis | Selecione SAW para condições críticas de alta pressão. |
| Custo de produção | Baixo custo do equipamento | Alto investimento inicial em equipamentos | A SAW oferece um custo total melhor para compras em grande quantidade. |
| Capacidade de produção em massa | Feira | Excelente | A tecnologia SAW é mais adequada para projetos de grande escala. |
Análise detalhada do desempenho da soldagem: vantagens e controle de riscos.
3.1 Juntas Soldadas a Arco: Vantagens e Riscos Comuns
A soldagem a arco é um processo consolidado e adaptável, tornando-se a principal escolha para instalações em campo e estruturas complexas. No entanto, as flutuações de qualidade causadas pela operação manual representam seu maior desafio.
| Dimensão da Qualidade | A Vantagem | Risco comum | Medida preventiva |
| Flexibilidade de Soldagem | Soldagem em todas as posições, adaptável a juntas complexas. | - | Selecione o subprocesso apropriado (GTAW para maior precisão). |
| Dependência do soldador | - | Alto impacto da habilidade do soldador na consistência | Executar rigorosamente os procedimentos WPS/PQR e as avaliações de qualificação de soldadores. |
| Risco de Porosidade | - | A porosidade tende a ocorrer se a blindagem for inadequada. | Verifique a pureza do gás de proteção e as condições de armazenamento dos eletrodos. |
| Risco de rachaduras | - | Ocorre quando a taxa de resfriamento é muito rápida. | Controle as temperaturas de pré-aquecimento e entre passes. |
| Salpicos | - | O excesso de respingos aumenta a carga de trabalho pós-tratamento. | Otimizar parâmetros FCAW/GMAW |
| Potencial de automação | Os processos GMAW/FCAW podem alcançar a semiautomação. | - | Melhorar a repetibilidade e a precisão. |
3.2 Juntas Soldadas por SAW: Vantagens e Riscos Comuns
A soldagem a arco submerso (SAW) apresenta um desempenho excepcional na produção industrial em massa, mas a automação completa não significa risco zero. A qualificação prévia à soldagem e o monitoramento de parâmetros em tempo real continuam sendo indispensáveis:
| Dimensão da Qualidade | A Vantagem | Risco comum | Medida preventiva |
| Formação de Solda | Reforço uniforme, consistente e controlado. | - | Calibre regularmente os rolos de dimensionamento e os sensores de rastreamento de costura. |
| Profundidade de penetração | Penetração profunda, alta resistência articular | - | Aplicar rigorosamente os parâmetros especificados no WPS. |
| Propriedades mecânicas | Excelente resistência ao impacto, adequada para baixas temperaturas. | - | Gerenciar a rastreabilidade dos lotes de material de soldagem. |
| Risco de Porosidade | Proteção de fluxo, taxa de porosidade extremamente baixa | O fluxo de umidade pode causar porosidade. | Garantir a secagem e o armazenamento do fluxo |
| Risco de inclusão de escória | Baixo risco na soldagem de passe único | Remoção incompleta de escória na soldagem multipasse | Realizar inspeções rigorosas de limpeza de escória entre passes. |
| Risco de rachaduras | - | A fissuração a quente ocorre se os parâmetros forem inadequados. | Verifique a temperatura de pré-aquecimento e o valor do Equivalente de Carbono (CE). |
⚠️ Nota crítica sobre aquisições
Ao adquirir tubos de aço SAW, não confie apenas no Certificado de Teste de Fábrica (MTC). É imprescindível exigir simultaneamente os documentos de qualificação do procedimento de soldagem WPS/PQR e os relatórios de inspeção NDT — os três documentos são essenciais.
Cenários de aplicação industrial: qual processo escolher?
Não existe superioridade absoluta entre a soldagem a arco e a soldagem a arco submerso; a chave está em adequar o processo às necessidades específicas do projeto:
| Cenário de aplicação | Processo recomendado | Justificativa principal |
| Estruturas metálicas | Soldagem a arco (SMAW/GMAW) | Alta flexibilidade, equipamentos simples, alta eficiência na construção em campo. |
| Instalação de tubulação no local | Soldagem a arco (GTAW/SMAW) | Operações de campo sem restrições de espaço, capacidade de soldagem em todas as posições. |
| Tubos de Precisão em Aço Inoxidável | Soldagem a arco (GTAW) | A soldagem TIG oferece a mais alta qualidade de solda, sendo adequada para requisitos de alta limpeza. |
| Reparo de tanques/equipamentos de armazenamento | Soldagem a arco (SMAW/FCAW) | Cenários de reparo em que o equipamento SAW não é adequado para uso em campo. |
| Linhas de transmissão de petróleo e gás | SERRA (LSAW) | API 5L PSL2, alta pressão; a confiabilidade da solda LSAW é incomparável. |
| Vapor de alta pressão / Tubos de caldeira | SERRA (LSAW) | ASTM A671/A672, parede espessa, grande diâmetro; o uso de serra circular é obrigatório. |
| Engenharia de GNL/Criogênica | SERRA (LSAW) | Requisitos rigorosos de resistência a impactos em baixas temperaturas; a resistência da soldagem a arco submerso (SAW) é mais confiável. |
| Plataformas offshore / Oleodutos submarinos | SERRA (LSAW) | Desafios duplos de alta pressão e corrosão; a soldagem a arco submerso (SAW) oferece maior durabilidade a longo prazo. |
| Engenharia Nuclear/Especial | SAW + Ensaios Não Destrutivos Rigorosos | Nível máximo de segurança, inspeção NDT 100%, rastreabilidade máxima da solda. |
| Diâmetros ultragrandes (DE > 600 mm) | Serra (LSAW/SSAW) | A soldagem a arco não consegue atingir a produção industrial em massa nessa faixa de diâmetro. |
Inspeção de Soldagem: Normas Internacionais e o Sistema de Controle da LONGMA
5.1 Métodos primários de inspeção NDT e normas aplicáveis
| Método de inspeção | Propósito | Padrões primários | Processo aplicável |
| Teste Visual (VT) | Perfil da superfície de solda, defeitos geométricos | ISO 17637 / ASTM A530 | Soldagem a arco + SAW |
| Teste ultrassônico (UT) | Rachaduras internas, falta de fusão, deformação. | ASTM E213 / ISO 10893-10 | Soldagem a arco + SAW |
| Teste radiográfico (RT) | Registros de imagens de porosidade, escória e penetração incompleta. | ASTM E94 / ISO 10893-7 | Utilizado principalmente para serras elétricas |
| Teste de correntes parasitas (ECT) | Rachaduras superficiais e próximas à superfície | ASTM E309 / ISO 10893-2 | Principalmente para ERW online |
| Teste hidrostático | Verificação de estanqueidade e capacidade de suportar pressão | ASTM A999 / API 5L | Soldagem a arco + SAW |
| Teste de tração | Verifica a resistência e o alongamento da solda. | ASTM A370 | Soldagem a arco + SAW |
| Teste de curvatura | Verifica a capacidade de deformação plástica da solda. | ASTM A370 | Soldagem a arco + SAW |
| Entalhe Charpy em V (CVN) | Verificação de resistência a baixas temperaturas | ASTM A370 / API 5L PSL2 | Principalmente para tubos de alta pressão SAW |
💡 Dica Profissional
API 5L PSL2 A norma ASTM A672 impõe requisitos obrigatórios para taxas de cobertura de END (Ensaios Não Destrutivos), temperaturas de ensaio de impacto e limites de Equivalente de Carbono (CE). Especificar apenas o nome da norma, sem designar o nível do produto durante a aquisição, pode resultar em requisitos de ensaio inferiores às demandas reais do projeto.
5.2 Controle de Qualidade de Processo Completo no Laboratório Interno da LONGMA
A qualidade confiável de tubos de aço soldados deve ser verificada por dados, e não apenas pela reputação. O laboratório interno da LONGMA abrange todas as etapas críticas, desde a entrada da matéria-prima até o despacho do produto acabado:
| Estágio de Inspeção | Itens de teste | Objetivo do Controle de Qualidade |
| Recebimento de Matéria-Prima | Composição química (espectro OES) / PMI / Propriedades mecânicas / Análise metalográfica | Verificar a classe do aço, o equivalente em carbono e a soldabilidade. |
| Processo de soldagem em linha | Corrente / Tensão / Velocidade / Entrada de calor / Qualidade do fluxo / Perfil da solda | Monitoramento de parâmetros em tempo real para garantir a total conformidade de cada junta de solda. |
| Teste de produto acabado | Teste hidrostático / UT / RT / ECT / Tração / Dobramento / Impacto / Dimensões | Validação completa da qualidade da solda final e do corpo do tubo. |
| Documentação e Rastreabilidade | EN 10204 3.1 Relatórios MTC / NDT / Registros hidrostáticos / WPS/PQR | Oferece suporte à aceitação por terceiros, auditorias de projetos e desembaraço aduaneiro de exportação. |
A LONGMA apoia inspeções testemunhais por agências terceirizadas, como SGS, BV, TÜV e DNV, fornecendo Certificados de Teste de Materiais EN 10204 3.1 / 3.2 para atender aos rigorosos requisitos de documentação de diversos projetos e proprietários.
Decisão de Seleção: 5 Perguntas para Identificar Rapidamente o Processo Certo
Responder a estas 5 perguntas antes da aquisição ajudará você a determinar rapidamente se é necessário soldar o tubo de aço por arco elétrico ou por arco submerso (SAW):
| Questão Chave | Resposta → Soldagem a arco | Resposta → Soldagem por arco submerso (SAW) |
| Aplicação: Fabricação em fábrica ou instalação em campo? | Instalação/Reparo em campo | Produção em massa em fábrica |
| Diâmetro e espessura da parede do tubo? | Flexível para todos os diâmetros (principalmente finos a médios) | Diâmetros médios a grandes / Espessura média a extra-espessa |
| Classificação de pressão de projeto? | Pressão baixa a média, fluidos em geral | Alta pressão (API 5L X65/X70 e superior) |
| É necessário realizar testes de impacto a baixas temperaturas? | Sem necessidade de baixas temperaturas | Requisitos específicos de temperatura e energia de impacto |
| Norma aplicável? | ASTM A53 / AWS D1.1 / Normas estruturais | ASTM A671/A672/API 5L PSL2/ISO 3183 |
💡 Regra de Decisão
Se 3 ou mais respostas apontarem para a soldagem por arco submerso, a soldagem LSAW geralmente é a melhor opção. Se a construção em campo for a condição principal, a flexibilidade da soldagem a arco (GTAW/SMAW) é insubstituível.
Perguntas frequentes: Dúvidas comuns sobre compras
P1: O tubo de aço SAW é sempre de melhor qualidade do que o tubo de aço soldado a arco?
Não necessariamente. A soldagem por arco submerso oferece vantagens claras na produção industrial em massa, em tubulações de grande diâmetro e paredes espessas e em aplicações de alta pressão, devido à consistência superior da solda. A soldagem por arco proporciona flexibilidade insubstituível na instalação em campo, em juntas irregulares e em processos de baixo volume. A seleção deve ser baseada nos requisitos específicos do projeto, e não em simples classificações de processos.
Q2: Qual é mais adequado para dutos de transmissão de alta pressão, LSAW ou SSAW?
Tubulações de alta pressão e longa distância geralmente preferem a soldagem LSAW. Os tubos LSAW oferecem alta precisão dimensional, cordões de solda mais curtos, espessura de parede uniforme e melhor fusão por meio da soldagem a arco submerso de dupla face, tornando-os ideais para aços de alta resistência, como API 5L X65/X70. Embora a soldagem SSAW ofereça flexibilidade de fabricação e menor custo, seu cordão de solda espiral é mais longo e certas especificações de projetos de alta pressão impõem restrições adicionais à SSAW.
Q3: Além do MTC, quais documentos são necessários para a aquisição de tubos de aço SAW?
Um pacote completo de documentação para aquisição de tubos de aço SAW deve incluir:
1. EN 10204 3.1 Certificado de Teste de Material (MTC) (abrangendo composição química e propriedades mecânicas)
2. WPS/PQR (Especificação do Procedimento de Soldagem / Registro de Qualificação do Procedimento)
3. Relatórios de Inspeção NDT (UT/RT/ECT de acordo com a norma/nível aplicável)
4. Registros de Testes Hidrostáticos
5. Relatório de Inspeção Dimensional
6. Registros de tratamento térmico (quando exigidos pela especificação da classe)
*Para projetos de exportação, um relatório de Inspeção de Terceiros (TPI) também deve ser anexado.*
Q4: Quais são as diferenças entre os níveis de serviço PSL1 e PSL2 da API 5L em relação aos requisitos de inspeção de solda?
A norma PSL1 especifica requisitos químicos e mecânicos básicos com regras relativamente flexíveis para ensaios não destrutivos (END) e testes de impacto. A norma PSL2 exige controle de Equivalente de Carbono (CE), inspeção ultrassônica (UT) de 100% das soldas em linha, ensaio de impacto Charpy V-notch em temperaturas e níveis mínimos de energia especificados, além de limites superiores mais rigorosos para a composição química. Projetos de petróleo e gás de alta pressão devem sempre especificar a norma PSL2 para evitar que os padrões de entrega fiquem aquém das necessidades do projeto.
Q5: Como um comprador pode verificar se um fornecedor realmente possui capacidade de soldagem SAW API 5L PSL2?
Você pode verificar a capacidade seguindo os passos abaixo:
• Solicitar documentos WPS/PQR válidos (incluindo os registros de teste PQR subjacentes).
• Analisar a lógica de numeração dos relatórios de END (Ensaios Não Destrutivos) e a rastreabilidade dos números de lote no histórico do documento.
• Confirme se as máquinas de produção possuem registro automatizado dos parâmetros de soldagem.
• Solicite amostras históricas de certificados de teste de materiais (MTCs) para produtos API 5L PSL2.
• Providencie uma auditoria de fábrica ou uma inspeção pré-embarque com testemunhas por meio de agências terceirizadas, como SGS, BV ou TÜV, para verificação direta.
Sobre a LONGMA: Fornecedora profissional de tubos de aço soldados a arco e SAW.
Com mais de 20 anos de experiência na fabricação de tubos de aço ERW e LSAW, a principal vantagem da LONGMA reside em seu sistema de controle de qualidade verificável e completo:
- Certificações Multi-Padrão: ASTM A53/A358/A671/A672/A691/API 5L (PSL1/PSL2)/ISO 3183
- Produção em larga escala de solda LSAW: Produção em massa de tubos de grande diâmetro e paredes espessas, abrangendo as classes de aço API 5L X52 a X70.
- Testes internos abrangentes: Cobertura completa de testes químicos / PMI / mecânicos / metalográficos / UT / RT / ECT / hidrostáticos
- Requisitos completos para soldagem: WPS/PQR totalmente documentado e alinhado precisamente com as classes de aço e espessuras de parede.
- Documentação rastreável: EN 10204 3.1 / 3.2 Certificados de Tipo de Produto (MTCs) com rastreabilidade completa do número de lote
- Inspeção por testemunhas terceirizadas: Oferece suporte completo para inspeção no local e testes pré-embarque realizados por SGS, BV, TÜV e DNV.
- Serviços personalizados: Revestimentos anticorrosivos, preparação de extremidades, embalagens especializadas e suporte a projetos OEM.
Se você está selecionando tubos de aço soldados a arco ou SAW para o seu projeto, entre em contato com a LONGMA para solicitar: Consultoria para Seleção de Processo · Confirmação de Especificações · Amostras de Certificados de Tipo de Material · Relatórios de Ensaios Não Destrutivos · Orçamentos de Projetos
