{"id":1804,"date":"2025-08-22T18:58:35","date_gmt":"2025-08-22T18:58:35","guid":{"rendered":"https:\/\/www.diecastingschina.com\/?p=1804"},"modified":"2025-08-22T19:03:04","modified_gmt":"2025-08-22T19:03:04","slug":"as-melhores-ligas-de-aluminio-para-soldagem","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.diecastingschina.com\/pt\/as-melhores-ligas-de-aluminio-para-soldagem\/","title":{"rendered":"Quais s\u00e3o as melhores ligas de alum\u00ednio para soldagem?"},"content":{"rendered":"
\"\"<\/figure>\n\n\n\n

O alum\u00ednio se tornou um dos materiais de engenharia mais importantes da atualidade com suas propriedades raras de leveza e resist\u00eancia \u00e0 corros\u00e3o, al\u00e9m de versatilidade. Esses tipos de espectros de aplica\u00e7\u00f5es abrangem uma ampla gama de usos, incluindo estruturas aeroespaciais e automotivas, embarca\u00e7\u00f5es mar\u00edtimas, tubula\u00e7\u00f5es e produtos de consumo, aplica\u00e7\u00f5es em que o alum\u00ednio \u00e9 frequentemente o metal preferido devido \u00e0 rela\u00e7\u00e3o resist\u00eancia-peso e durabilidade. Uma das v\u00e1rias formas de fabrica\u00e7\u00e3o conhecidas inclui o processo de soldagem, o que ajuda a criar montagens econ\u00f4micas que s\u00e3o fortes e duradouras por natureza.<\/p>\n\n\n\n

No entanto, em compara\u00e7\u00e3o com o a\u00e7o e outros metais, a soldagem de alum\u00ednio n\u00e3o \u00e9 t\u00e3o f\u00e1cil. Ele tem alta condutividade t\u00e9rmica, baixo ponto de fus\u00e3o e uma camada transparente e dura, portanto, dif\u00edcil de soldar. Al\u00e9m disso, as propriedades mec\u00e2nicas das ligas de alum\u00ednio variam muito, e as ligas podem se comportar bem com rela\u00e7\u00e3o \u00e0 soldagem ou at\u00e9 mesmo ser altamente suscet\u00edveis a trincas a quente, porosidade ou HAZ fraca. \u00c9 muito importante que engenheiros e fabricantes saibam quais tipos de alum\u00ednio s\u00e3o os mais adequados para serem soldados.<\/p>\n\n\n\n

As ligas de alum\u00ednio s\u00e3o diferenciadas em s\u00e9ries, por exemplo, 1xxx, 3xxx, 5xxx, 6xxx e 7xxx, e t\u00eam caracter\u00edsticas diferentes. Algumas delas, como a s\u00e9rie 5xxx, s\u00e3o bem conhecidas por terem excelentes propriedades de soldabilidade e resist\u00eancia \u00e0 corros\u00e3o, enquanto outras, como as s\u00e9ries 2xxx e 7xxx, s\u00e3o problem\u00e1ticas. A escolha da liga adequada melhorar\u00e1 a qualidade da soldagem, al\u00e9m de garantir a integridade estrutural, a durabilidade e um produto final econ\u00f4mico.<\/p>\n\n\n\n

Este artigo discute em profundidade quais s\u00e3o as melhores ligas de alum\u00ednio para soldar, as fam\u00edlias de ligas, o problema, as solu\u00e7\u00f5es e as recomenda\u00e7\u00f5es vi\u00e1veis para o setor.<\/p>\n\n\n\n

1. Classifica\u00e7\u00e3o das ligas de alum\u00ednio<\/strong><\/h2>\n\n\n\n
\"\"\/<\/figure>\n\n\n\n

O alum\u00ednio raramente \u00e9 usado em sua forma pura para aplica\u00e7\u00f5es estruturais porque o alum\u00ednio puro, embora seja altamente resistente \u00e0 corros\u00e3o e d\u00factil, n\u00e3o tem a resist\u00eancia necess\u00e1ria para fins de engenharia exigentes. Para melhorar suas propriedades mec\u00e2nicas e f\u00edsicas, o alum\u00ednio \u00e9 combinado com outros elementos, como cobre, magn\u00e9sio, sil\u00edcio, mangan\u00eas e zinco, resultando em uma ampla variedade de ligas de alum\u00ednio. Essas ligas s\u00e3o classificadas de acordo com seu m\u00e9todo de produ\u00e7\u00e3o, mecanismo de refor\u00e7o e composi\u00e7\u00e3o qu\u00edmica.<\/p>\n\n\n\n

Ligas forjadas versus ligas fundidas<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

As ligas de alum\u00ednio s\u00e3o amplamente divididas em duas categorias:<\/p>\n\n\n\n

    \n
  • Ligas forjadas<\/strong> - S\u00e3o trabalhadas mecanicamente em formas como chapas, placas, barras e extrus\u00f5es por meio de processos como lamina\u00e7\u00e3o, forjamento ou extrus\u00e3o. S\u00e3o as ligas mais amplamente usadas em soldagem e fabrica\u00e7\u00e3o estrutural.<\/li>\n\n\n\n
  • Ligas de fundi\u00e7\u00e3o<\/strong> - Produzidas pelo vazamento de alum\u00ednio fundido em moldes, essas ligas s\u00e3o comumente usadas para formas complexas em componentes automotivos e aeroespaciais. As ligas fundidas geralmente s\u00e3o mais dif\u00edceis de soldar em compara\u00e7\u00e3o com as ligas forjadas, mas algumas podem ser unidas com sucesso por meio de processos especializados.<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n

    Ligas trat\u00e1veis termicamente versus ligas n\u00e3o trat\u00e1veis termicamente<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

    As ligas forjadas s\u00e3o ainda classificadas em dois grupos com base na forma como obt\u00eam resist\u00eancia:<\/p>\n\n\n\n

      \n
    • Ligas n\u00e3o trat\u00e1veis termicamente<\/strong>: Fortalecidos principalmente por meio do endurecimento por deforma\u00e7\u00e3o (endurecimento por trabalho). Eles dependem da deforma\u00e7\u00e3o mec\u00e2nica para aumentar a dureza e a resist\u00eancia \u00e0 tra\u00e7\u00e3o. Os exemplos incluem as s\u00e9ries 1xxx, 3xxx e 5xxx. Essas ligas geralmente mant\u00eam suas propriedades ap\u00f3s a soldagem, o que as torna altamente sold\u00e1veis.<\/li>\n\n\n\n
    • Ligas trat\u00e1veis termicamente<\/strong>: Refor\u00e7ado por endurecimento por precipita\u00e7\u00e3o (tratamento t\u00e9rmico em solu\u00e7\u00e3o seguido de envelhecimento). O tratamento t\u00e9rmico permite a forma\u00e7\u00e3o de precipitados finos que aumentam a resist\u00eancia. Os exemplos incluem as s\u00e9ries 2xxx, 6xxx e 7xxx. Embora essas ligas possam atingir n\u00edveis de resist\u00eancia muito altos, elas geralmente perdem propriedades mec\u00e2nicas na zona afetada pelo calor durante a soldagem.<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n

      S\u00e9rie de ligas de alum\u00ednio (ligas forjadas)<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

      O Associa\u00e7\u00e3o de Alum\u00ednio (AA)<\/strong> usa um sistema de numera\u00e7\u00e3o de quatro d\u00edgitos para classificar as ligas forjadas:<\/p>\n\n\n\n

        \n
      • S\u00e9rie 1xxx (essencialmente alum\u00ednio puro)<\/strong>Alum\u00ednio: teor de alum\u00ednio \u226599%, excelente resist\u00eancia \u00e0 corros\u00e3o, boa condutividade el\u00e9trica e t\u00e9rmica, mas baixa resist\u00eancia. Muito sold\u00e1vel.<\/li>\n\n\n\n
      • S\u00e9rie 2xxx (ligas de alum\u00ednio-cobre)<\/strong>: Alta resist\u00eancia, usada no setor aeroespacial, mas com baixa soldabilidade devido a trincas a quente e perda de resist\u00eancia.<\/li>\n\n\n\n
      • S\u00e9rie 3xxx (ligas de alum\u00ednio-mangan\u00eas)<\/strong>: Boa resist\u00eancia \u00e0 corros\u00e3o e soldabilidade, for\u00e7a moderada, usado em telhados, revestimentos e equipamentos qu\u00edmicos.<\/li>\n\n\n\n
      • S\u00e9rie 4xxx (ligas de alum\u00ednio-sil\u00edcio)<\/strong>: Resistente ao desgaste, soldabilidade moderada, frequentemente usado como material de enchimento em vez de liga de base.<\/li>\n\n\n\n
      • S\u00e9rie 5xxx (ligas de alum\u00ednio e magn\u00e9sio)<\/strong>: Excelente resist\u00eancia \u00e0 corros\u00e3o, excelente soldabilidade, amplamente utilizado em aplica\u00e7\u00f5es mar\u00edtimas e estruturais.<\/li>\n\n\n\n
      • S\u00e9rie 6xxx (ligas de alum\u00ednio, magn\u00e9sio e sil\u00edcio)<\/strong>: Resist\u00eancia m\u00e9dia, boa resist\u00eancia \u00e0 corros\u00e3o, sold\u00e1vel, mas perde for\u00e7a na ZTA; comum em autom\u00f3veis e tubula\u00e7\u00f5es.<\/li>\n\n\n\n
      • S\u00e9rie 7xxx (ligas de alum\u00ednio-zinco)<\/strong>: Extremamente resistente, amplamente utilizado no setor aeroespacial, mas com baixa soldabilidade, exceto em classes espec\u00edficas como 7005 e 7039.<\/li>\n\n\n\n
      • S\u00e9rie 8xxx (ligas diversas)<\/strong>: Geralmente usado para materiais de embalagem, como papel alum\u00ednio; as aplica\u00e7\u00f5es de soldagem s\u00e3o limitadas.<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n

        2. Desafios gerais na soldagem de alum\u00ednio<\/strong><\/h2>\n\n\n\n
        \"\"\/<\/figure>\n\n\n\n

        Embora o alum\u00ednio seja amplamente utilizado em aplica\u00e7\u00f5es estruturais, automotivas e aeroespaciais, sua soldagem apresenta desafios \u00fanicos em compara\u00e7\u00e3o com o a\u00e7o ou outros metais de engenharia comuns. As caracter\u00edsticas f\u00edsicas e qu\u00edmicas do alum\u00ednio geralmente criam dificuldades durante o processo de soldagem que, se n\u00e3o forem tratadas adequadamente, podem comprometer a qualidade da solda, a resist\u00eancia mec\u00e2nica e o desempenho do servi\u00e7o. Compreender esses desafios \u00e9 essencial antes de selecionar ligas, metais de adi\u00e7\u00e3o e processos de soldagem.<\/p>\n\n\n\n

        Alta condutividade t\u00e9rmica<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

        O alum\u00ednio conduz o calor cerca de quatro a cinco vezes mais r\u00e1pido do que o a\u00e7o. Essa propriedade faz com que o calor da solda se dissipe rapidamente no metal de base circundante. Como resultado, os soldadores geralmente t\u00eam dificuldade para estabelecer e manter uma po\u00e7a de solda derretida, especialmente em chapas finas, onde pode ocorrer superaquecimento e queima. Em se\u00e7\u00f5es mais espessas, a r\u00e1pida transfer\u00eancia de calor exige correntes de soldagem mais altas e um controle preciso do aporte de calor para garantir a penetra\u00e7\u00e3o total e evitar a forma\u00e7\u00e3o de cord\u00f5es frios ou a falta de fus\u00e3o.<\/p>\n\n\n\n

        Baixa temperatura de fus\u00e3o<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

        O ponto de fus\u00e3o do alum\u00ednio puro \u00e9 de aproximadamente 660\u00b0C (1220\u00b0F), significativamente menor do que o do a\u00e7o (cerca de 1500\u00b0C \/ 2730\u00b0F). Essa margem estreita entre a temperatura de fus\u00e3o do metal de base e o alto aporte de calor necess\u00e1rio devido \u00e0 condutividade t\u00e9rmica torna o alum\u00ednio particularmente sens\u00edvel \u00e0 distor\u00e7\u00e3o e ao empenamento durante a soldagem. O soldador deve equilibrar energia suficiente para obter a fus\u00e3o sem superaquecer ou colapsar a junta.<\/p>\n\n\n\n

        Forma\u00e7\u00e3o de filme de \u00f3xido<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

        O alum\u00ednio forma naturalmente uma camada fina e resistente de \u00f3xido (Al\u2082O\u2083) em sua superf\u00edcie quando exposto ao ar. Esse \u00f3xido tem uma temperatura de fus\u00e3o muito mais alta (cerca de 2050\u00b0C \/ 3720\u00b0F) do que o pr\u00f3prio alum\u00ednio, o que pode impedir que o arco penetre no metal base. Se n\u00e3o for removido ou rompido adequadamente, o filme de \u00f3xido causa fus\u00e3o ruim, inclus\u00f5es e juntas fracas. Por esse motivo, a remo\u00e7\u00e3o do \u00f3xido por meio de limpeza mec\u00e2nica, grava\u00e7\u00e3o qu\u00edmica ou limpeza do arco (polaridade CA na soldagem TIG) \u00e9 fundamental antes da soldagem.<\/p>\n\n\n\n

        Porosidade<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

        A porosidade \u00e9 um defeito comum em soldas de alum\u00ednio. O alum\u00ednio fundido tem alta solubilidade em hidrog\u00eanio, mas, \u00e0 medida que se solidifica, sua solubilidade em hidrog\u00eanio diminui drasticamente. Qualquer hidrog\u00eanio retido na po\u00e7a de fus\u00e3o forma bols\u00f5es de g\u00e1s (porosidade) dentro do metal de solda. As fontes de hidrog\u00eanio incluem umidade, lubrificantes, \u00f3leos, sujeira e \u00f3xidos hidratados. A porosidade reduz a for\u00e7a mec\u00e2nica, a resist\u00eancia \u00e0 fadiga e a confiabilidade geral da estrutura soldada. As medidas preventivas incluem a limpeza completa da superf\u00edcie, o pr\u00e9-aquecimento e o uso de g\u00e1s de prote\u00e7\u00e3o seco e arame de enchimento.<\/p>\n\n\n\n

        Rachadura a quente (Rachadura por solidifica\u00e7\u00e3o)<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

        Algumas ligas de alum\u00ednio, especialmente aquelas com alto teor de cobre ou zinco (por exemplo, s\u00e9ries 2xxx e 7xxx), s\u00e3o propensas a trincas a quente durante a solidifica\u00e7\u00e3o. Isso ocorre devido a amplas faixas de congelamento, segrega\u00e7\u00e3o de elementos de liga e tens\u00f5es residuais no banho de solda. As trincas a quente geralmente se iniciam ao longo dos limites dos gr\u00e3os e s\u00e3o dif\u00edceis de detectar at\u00e9 que a solda seja testada sob carga. A sele\u00e7\u00e3o adequada do metal de adi\u00e7\u00e3o, o projeto da junta e o controle do processo s\u00e3o necess\u00e1rios para reduzir os riscos de trincas.<\/p>\n\n\n\n

        Perda de propriedades mec\u00e2nicas na zona afetada pelo calor (HAZ)<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

        Para ligas de alum\u00ednio trat\u00e1veis termicamente (como as s\u00e9ries 6xxx e 7xxx), a soldagem pode degradar as propriedades mec\u00e2nicas na HAZ. O aporte de calor dissolve ou engrossa os precipitados de refor\u00e7o, levando a uma redu\u00e7\u00e3o da resist\u00eancia \u00e0 tra\u00e7\u00e3o, da resist\u00eancia ao escoamento e da dureza. Enquanto as ligas n\u00e3o trat\u00e1veis termicamente (por exemplo, s\u00e9rie 5xxx) ret\u00eam amplamente suas propriedades ap\u00f3s a soldagem, as ligas trat\u00e1veis termicamente geralmente exigem tratamento t\u00e9rmico p\u00f3s-soldagem ou um projeto excessivo das estruturas para compensar o amolecimento da HAZ.<\/p>\n\n\n\n

        Distor\u00e7\u00e3o e estresse residual<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

        Devido ao seu alto coeficiente de expans\u00e3o t\u00e9rmica, o alum\u00ednio se expande e se contrai significativamente durante o aquecimento e o resfriamento. Isso pode causar distor\u00e7\u00e3o, empenamento e tens\u00f5es residuais em montagens soldadas, especialmente em estruturas de paredes finas. A fixa\u00e7\u00e3o, o pr\u00e9-aquecimento, as sequ\u00eancias de soldagem controladas e as t\u00e9cnicas de baixa entrada de calor geralmente s\u00e3o necess\u00e1rias para minimizar esses problemas.<\/p>\n\n\n\n

        3. Soldabilidade da s\u00e9rie de ligas de alum\u00ednio<\/strong><\/h2>\n\n\n\n
        \"\"\/<\/figure>\n\n\n\n

        S\u00e9rie 1xxx (essencialmente alum\u00ednio puro)<\/strong><\/h3>\n\n\n\n
          \n
        • Exemplos<\/strong>: 1100, 1350.<\/li>\n\n\n\n
        • Caracter\u00edsticas<\/strong>: Excelente resist\u00eancia \u00e0 corros\u00e3o, alta ductilidade, baixa resist\u00eancia.<\/li>\n\n\n\n
        • Soldabilidade<\/strong>: Excelente<\/strong> - O alum\u00ednio puro quase n\u00e3o apresenta problemas de rachaduras. Ele solda facilmente usando TIG ou MIG.<\/li>\n\n\n\n
        • Aplicativos<\/strong>: Equipamentos qu\u00edmicos, fachadas arquitet\u00f4nicas, equipamentos de processamento de alimentos.<\/li>\n\n\n\n
        • Desvantagem<\/strong>: A baixa resist\u00eancia limita o uso estrutural.<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n

          S\u00e9rie 2xxx (ligas de alum\u00ednio-cobre)<\/strong><\/h3>\n\n\n\n
            \n
          • Exemplos<\/strong>: 2024, 2219.<\/li>\n\n\n\n
          • Caracter\u00edsticas<\/strong>: Alta resist\u00eancia, amplamente utilizado no setor aeroespacial.<\/li>\n\n\n\n
          • Soldabilidade<\/strong>: Ruim<\/strong> - Altamente suscet\u00edvel a trincas a quente e perda de propriedades mec\u00e2nicas na ZTA. O 2219 \u00e9 um pouco sold\u00e1vel e usado em tanques aeroespaciais.<\/li>\n\n\n\n
          • Aplicativos<\/strong>: Aeroespacial, defesa.<\/li>\n\n\n\n
          • Veredicto<\/strong>: Em geral, n\u00e3o \u00e9 recomendado para soldagem, exceto em casos especiais com o 2219 usando procedimentos controlados.<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n

            S\u00e9rie 3xxx (ligas de alum\u00ednio-mangan\u00eas)<\/strong><\/h3>\n\n\n\n