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O Que é uma Solda CJP?

Uma solda de chanfro de penetração total da junta (CJP) é uma solda na qual o metal de solda se estende por toda a espessura da junta. A solda se funde completamente de uma superfície à outra, criando uma junta com a mesma resistência de seção transversal que o próprio metal de base.

Soldas CJP são necessárias sempre que a junta deve suportar a carga total de projeto dos membros conectados. Em aço estrutural, isso inclui conexões de momento em estruturas rígidas, conexões de contraventamento pesadas, emendas de colunas em aplicações sísmicas e qualquer junta onde o engenheiro especifique desempenho de resistência total. Quando uma conexão deve transmitir tensão perpendicular ao eixo da solda, uma solda CJP é tipicamente a única opção que satisfaz os requisitos de resistência D1.1 sem um cálculo de garganta efetiva reduzida.

A característica definidora de uma solda CJP não é o tipo de chanfro — é a completude da fusão. Soldas em V, chanfro, J, U e até mesmo juntas quadradas podem todas atingir CJP quando o metal de solda penetra totalmente a espessura da junta. O que importa é que nenhuma área da raiz permaneça não fundida.

CJP vs PJP — Quando Cada Uma se Aplica

A distinção entre CJP e PJP sob D1.1 é definida por como a solda é executada, não apenas pela geometria da junta. Clause 5.4.1 rege as soldas de chanfro CJP. Clause 5.4.2 define as soldas de chanfro PJP como soldas de chanfro sem apoio de aço soldadas de um lado, e soldas de chanfro soldadas de ambos os lados, mas sem escarificação.

O engenheiro seleciona CJP quando a conexão deve desenvolver a resistência total dos membros. PJP é apropriado onde as cargas aplicadas são menores que a capacidade total das partes conectadas — e onde a garganta efetiva reduzida é considerada nos cálculos de projeto. Soldas PJP são geralmente menos caras de produzir porque exigem menos metal de solda e podem não exigir escarificação.

Juntas de Chanfro CJP Pré-qualificadas

D1.1:2025 Clause 5.4.1 define detalhes de solda de chanfro CJP pré-qualificados. Soldas de chanfro CJP que correspondem às configurações em Figure 5.1 podem ser usadas sem realizar o ensaio de qualificação de EPS descrito na Clause 6. Isso significa que não há RQP, solda de teste e ensaio destrutivo — desde que cada elemento do procedimento permaneça dentro do envelope pré-qualificado.

Figure 5.1 contém dezenas de detalhes de junta CJP pré-qualificados organizados por tipo de chanfro: V simples, V duplo, chanfro simples, chanfro duplo, U simples, U duplo, J simples, J duplo e junta quadrada. Cada detalhe especifica a abertura da raiz, o ângulo da junta, a dimensão da face da raiz e se o apoio é necessário. As dimensões são dadas como faixas com tolerâncias — a coluna “As Detailed” mostra os valores de projeto, e a coluna “As Montagem (Fit-Up)” mostra as variações aceitáveis por Clause 5.4.1.8.

Para usar uma junta CJP pré-qualificada, todos os seguintes requisitos devem ser satisfeitos:

Joint detail matches Figure 5.1

The groove type, Abertura da raiz, Ângulo da junta, and Face da raiz must match one of the Pré-qualificado configurations. Joint dimensions may vary within the tolerances shown in the “As Detailed” column per Clause 5.4.1.1.

Processo de soldagem aprovado

O processo deve ser SMAW, SAW, GMAW (exceto transferência por curto-circuito GMAW-S) ou FCAW. Estes são os únicos quatro processos pré-qualificados sob Clause 5.

Metal de base e metal de adição aprovados

O metal de base deve estar listado na Table 5.6 e combinado com um metal de adição aprovado conforme Table 5.7. Verifique seu aço contra a Table 5.6 usando seu certificado de qualidade de material (MTR). O uso de um metal de base não listado na Table 5.6 desqualifica totalmente o caminho pré-qualificado.

Pré-aquecimento e temperatura interpasse

O pré-aquecimento mínimo deve atender aos requisitos da Table 5.11 para a categoria do metal de base, processo de soldagem e espessura do material.

Uma estrutura de edifício típica usando aço A992 com juntas CJP em V simples, arame FCAW E71T-1 e parâmetros dentro dos limites da Clause 5 se qualifica inteiramente sob o caminho pré-qualificado. Nenhum RQP é necessário.

Soldas CJP em conexões carregadas ciclicamente podem exigir exame de UT ou RT, além da inspeção Visual por um CWI. Onde o Engenheiro especificar, requisitos de PWHT podem ser aplicados conforme D1.1 Seção 7.8, dependendo do metal de base e das condições de serviço. D1.1 Clause 5.4.1 também fornece procedimentos de soldagem pré-qualificados para configurações comuns de chanfro CJP — junta em V, chanfro, junta em J e junta em U — que eliminam a necessidade de ensaio de qualificação separado.

Requisitos de Escariação e Apoio

Apoio e escarificação estão entre os aspectos mais frequentemente mal compreendidos da soldagem CJP. D1.1 não exige apoio em toda solda CJP — o requisito depende se a solda é feita de um lado ou de dois.

Quando o Apoio é Necessário

Clause 5.4.1.2 afirma que soldas de chanfro CJP pré-qualificadas feitas de um lado apenas devem ter apoio de aço. Este é o padrão para juntas CJP de um lado em Figure 5.1. A barra de apoio fornece uma superfície para o passe de raiz e ajuda a alcançar a penetração total sem perfuração.

Quando o Apoio Não é Necessário

Soldas CJP nem sempre exigem apoio. Clause 5.4.1.3 permite soldas de chanfro CJP pré-qualificadas sem apoio de aço quando duas condições são atendidas: o apoio é removido após a soldagem, e o lado posterior da solda é escarificado até o metal sadio e soldado pelo verso. Soldas CJP de dupla face — onde a junta é soldada de ambos os lados com escarificação — alcançam penetração total sem qualquer apoio permanente.

A escarificação remove a raiz da solda do primeiro lado para expor o metal de solda sadio, eliminando qualquer falta de fusão ou inclusões de escória na raiz. A solda pelo verso então completa a junta do segundo lado. Esta técnica produz uma solda CJP sem barra de apoio permanente embutida na junta.

Como Qualificar uma EPS CJP

Quando uma solda de chanfro CJP cai fora dos limites pré-qualificados da Clause 5 e Figure 5.1, a EPS deve ser qualificada por ensaio conforme Clause 6. Table 6.2 define o número e tipo de corpos de prova necessários para a qualificação de solda de chanfro CJP, juntamente com a faixa de espessura qualificada.

O ensaio de qualificação envolve a produção de uma solda de teste em chapa (ou tubo para aplicações tubulares), a extração de corpos de prova e a realização de ensaios destrutivos. Para ensaios em chapa, Table 6.2 especifica ensaio visual (EV) conforme Clause 6.10.1, ensaios de tração de seção reduzida e ensaios de dobramento de raiz e face ou ensaios de dobramento lateral, dependendo da espessura da chapa. A espessura da chapa ensaiada determina a faixa de espessura do metal de base qualificada para soldagem de produção.

Para chapas de 3/8 in e abaixo, o ensaio qualifica uma espessura mínima de 1/8 in e uma máxima de 2T (duas vezes a espessura da chapa de teste). Para chapas acima de 1 in, o mínimo permanece 1/8 in e o máximo é ilimitado. Isso significa que um único ensaio em chapa de 1 in qualifica o procedimento para todas as espessuras de 1/8 in para cima.

As variáveis essenciais registradas no RQP resultante definem os limites da EPS qualificada. Qualquer alteração em uma variável essencial listada na Table 6.6 — processo de soldagem, classificação do metal de adição, grupo de metal de base, posição, pré-aquecimento ou qualquer uma das outras 35 variáveis listadas — pode exigir requalificação.

Como a CJP Aparece em um Símbolo de Soldagem

Em desenhos de engenharia, uma solda CJP é indicada mostrando o símbolo da solda de chanfro (V, chanfro, J, U ou quadrado) sem uma dimensão de profundidade na posição do tamanho da solda na linha de referência. Quando nenhum tamanho de solda (profundidade) é especificado, a solda é entendida como de penetração total da junta. Se uma dimensão de profundidade aparecer — como “3/8” ao lado de um símbolo de junta em V — a solda é PJP até essa profundidade.

O ângulo da junta, a abertura da raiz e as dimensões da face da raiz aparecem em suas posições padrão no símbolo de soldagem. Se o apoio for necessário, o símbolo de apoio (um retângulo no lado oposto da linha de referência) é incluído. Uma nota de cauda pode especificar o número da EPS, o processo de soldagem ou outras informações suplementares.

Para uma análise mais aprofundada das convenções de símbolos de soldagem, consulte nossa referência de símbolo de solda de chanfro e tabela de símbolos completa.