Inspection · D1.1:2025 · Table 8.1

Weld Porosity Causes — D1.1:2025 Aceitação Criteria

Q: Quais são as principais causas da porosidade na solda?

As seis principais causas da porosidade na solda são: (1) umidade — no metal de base, metal de adição ou atmosfera, que se decompõe no arco e libera hidrogênio ou oxigênio; (2) contaminação da superfície — óleo, ferrugem, tinta, carepa de laminação ou revestimento de zinco nas faces da junta que liberam gases à medida que queimam; (3) perda de gás de proteção — vazão insuficiente, correntes de ar ou linhas de gás danificadas que permitem a entrada de nitrogênio e oxigênio atmosféricos na poça de fusão; (4) umidade do eletrodo — eletrodos SMAW não secos (especialmente E7018 de baixo hidrogênio) que introduzem hidrogênio no arco; (5) velocidade de soldagem excessiva — a poça de fusão se solidifica antes que os gases presos possam escapar; e (6) polaridade ou tensão errada — instabilidade do arco que interrompe a proteção de gás e permite a contaminação atmosférica.

Q: Qual é o critério de aceitação de porosidade D1.1:2025 para soldas de filete?

Conforme D1.1:2025 Tabela 8.1 item (8)(A), para soldas de filete e soldas de chanfro (exceto juntas de topo CJP transversais à tensão de tração calculada) em conexões carregadas estaticamente, a soma da porosidade tubular visível de 1/32 pol ou maior em diâmetro não deve exceder 3/8 pol em qualquer polegada linear de solda. Para soldas de 12 pol ou maiores em comprimento, a soma não deve exceder 3/4 pol em qualquer 12 pol de comprimento da solda. Para soldas com menos de 12 pol de comprimento, a soma não deve exceder o comprimento da solda multiplicado por 0.06.

Q: A porosidade é aceitável em soldas de chanfro CJP sob tensão?

Não. Conforme D1.1:2025 Tabela 8.1 item (8)(A)(1), soldas de chanfro CJP em juntas de topo transversais à direção da tensão de tração calculada não devem ter porosidade tubular visível. Este é um critério de tolerância zero para essa junta específica e condição de carregamento. Para outras soldas de chanfro e soldas de filete em conexões carregadas estaticamente, porosidade limitada é aceitável conforme os limites de frequência e tamanho na Tabela 8.1 item (8)(A)(2).

Q: Como a porosidade afeta a resistência da solda?

A porosidade reduz a área da seção transversal efetiva da solda, diminuindo sua capacidade de carga em proporção ao volume de vazios. A porosidade dispersa em pequenas quantidades tem efeito mínimo na resistência estática, razão pela qual a D1.1 permite porosidade limitada em soldas de filete sob carregamento estático. No entanto, a porosidade sob carregamento cíclico é mais prejudicial porque cada poro atua como uma concentração de tensão que pode iniciar trincas por fadiga. A D1.1:2025 Tabela 8.1 item (8)(B) e (C) aplicam limites de porosidade mais rigorosos a conexões carregadas ciclicamente exatamente por essa razão.

This porosity Guia focuses on why gas becomes trapped in Metal de Solda and how the likely cause changes the next corrective action. Use it to separate shielding, moisture, contamination, speed, and arc-stability issues before comparing the condition with project Inspeção Requisitos.

Per D1.1:2025 Table 8.1 item (8), visible piping porosity 1/32 in or greater shall not exceed 3/8 in per linear inch of fillet or Solda de chanfro on statically carregado connections. CJP butt joints transverse to tensile stress require zero visible piping porosity.

O Que Causa a Porosidade na Solda

A porosidade se forma quando o gás fica preso na poça de fusão em solidificação. O arco gera temperaturas extremamente altas que causam reações químicas no metal de base, metal de adição e atmosfera circundante. Quando a poça de fusão se solidifica mais rápido do que as bolhas de gás presas podem escapar para a superfície, essas bolhas congelam no lugar como poros — visíveis na superfície (porosidade tubular) ou ocultos dentro da seção transversal da solda (porosidade subsuperficial).

As seis causas primárias são:

Umidade — A água em qualquer forma é a causa mais comum. A umidade nas superfícies do metal de base, nos revestimentos de fluxo do metal de adição ou absorvida no arame tubular introduz hidrogênio no arco. O hidrogênio se dissolve na poça de fusão em alta temperatura e é liberado à medida que a poça esfria, formando porosidade de hidrogênio. É por isso que os eletrodos E7018 e outros eletrodos de baixo hidrogênio exigem armazenamento controlado e ressecagem após a exposição.

Contaminação da superfície — Óleo, graxa, tinta, ferrugem, carepa de laminação e zinco (revestimentos galvanizados) liberam gases quando entram na zona do arco. Mesmo finas camadas de contaminação nas faces da junta podem gerar gás suficiente para causar porosidade visível. As faces da junta devem estar limpas e secas por um mínimo de 1 pol de cada lado antes da soldagem.

Perda de gás de proteção — Os processos GMAW, FCAW-G e GTAW dependem de uma proteção de gás inerte ou semi-inerte para excluir nitrogênio e oxigênio atmosféricos do arco. Correntes de ar, vazão insuficiente, bicos danificados ou distância excessiva entre o bico de contato e a peça permitem a contaminação atmosférica. A porosidade por nitrogênio é particularmente difícil de eliminar uma vez que a proteção é comprometida.

Umidade do eletrodo (SMAW) — Eletrodos de baixo hidrogênio (E7016, E7018) são fabricados com revestimentos de fluxo projetados para manter o hidrogênio difusível abaixo de 4–16 mL/100g de metal de solda depositado. A exposição ao ar úmido reintroduz rapidamente a umidade. Eletrodos expostos ao ar livre por mais de 4 horas geralmente requerem ressecagem a 500–800°F conforme as instruções do fabricante.

Velocidade de soldagem excessiva — Quando o soldador se move muito rápido, a poça de fusão não tem tempo para desgaseificar antes da solidificação. Bolhas que de outra forma flutuariam para a superfície ficam presas. Reduzir a velocidade de soldagem permite mais tempo para a desgaseificação e geralmente reduz a frequência de porosidade.

Instabilidade do arco — Polaridade incorreta, comprimento excessivo do arco ou configurações de tensão inadequadas podem desestabilizar o arco e interromper a proteção de gás. Um arco instável também produz aporte de calor inconsistente, levando a áreas onde a poça de fusão se solidifica antes que a desgaseificação esteja completa.

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D1.1:2025 `Table 8.1` Item (8) — Piping Porosity Acceptance Criteria

D1.1:2025 Table 8.1 governs Inspeção Visual of all production welds under Clause 8.9. Item (8) applies specifically to piping porosity — porosity visible on the weld surface. Subsurface porosity is evaluated by Radiográfico or Ensaio Ultrassônico when specified in the Documentos contratuais.

Connection Type	Weld Type	Porosity Limit
Statically loaded (A)	CJP Junta de topo transverse to tensile stress	No visible piping porosity
Statically loaded (A)	Fillet welds and other groove welds	Sum of pores ≥1/32 in dia: ≤3/8 in per linear inch; ≤3/4 in per 12 in (for welds ≥12 in); ≤Comprimento da Solda × 0.06 (for welds <12 in)
Cyclically loaded (B)	Fillet welds (except Enrijecedor-to-web)	Frequency: ≤1 pore per 4 in; max diameter: ≤3/32 in
Cyclically loaded (B)	Fillet welds connecting stiffeners to webs	Sum of pores ≥1/32 in dia: ≤3/8 in per linear inch; ≤3/4 in per 12 in; ≤weld length × 0.06
Cyclically loaded (C)	CJP butt joint transverse to tensile stress	No piping porosity
Cyclically loaded (C)	All other groove welds	Frequency: ≤1 pore per 4 in; max diameter: ≤3/32 in

Nota do Inspetor: A distinção entre “porosidade tubular” e “porosidade” geral é importante para a Tabela 8.1. O item (8) aplica-se apenas à porosidade tubular visível na superfície da solda. A tabela conta diâmetros de poros individuais de 1/32 pol ou maiores — poros menores que 1/32 pol não são contados para o limite. Ao medir, use um medidor de solda calibrado ou lupa e conte apenas os poros que atendem ao limite de diâmetro mínimo.

Prevenção e Orientação em Campo

A prevenção eficaz da porosidade começa com o EPS. O procedimento deve especificar os requisitos de pré-aquecimento (que reduzem a umidade e a absorção de hidrogênio), as condições de armazenamento do metal de adição, os requisitos de preparação da junta e as vazões do gás de proteção. Um EPS que não aborda esses parâmetros deixa a prevenção inteiramente a cargo do soldador.

Em campo, os controles mais confiáveis são: (1) inspecionar as faces da junta quanto à contaminação antes da soldagem e limpar conforme necessário; (2) verificar a vazão do gás de proteção no início de cada turno e após quaisquer mudanças de equipamento; (3) verificar o armazenamento do eletrodo — eletrodos de baixo hidrogênio devem estar em uma estufa de eletrodos na temperatura especificada pelo fabricante, não no chão; (4) para FCAW, inspecionar os carretéis de arame quanto à umidade ou danos, especialmente após chuva ou exposição noturna.

Quando a porosidade é encontrada durante a IV, identifique a causa provável antes de retomar a produção. Continuar a soldar com uma causa não abordada produzirá mais soldas rejeitáveis. Mapeamentos comuns de causa para correção: porosidade superficial agrupada → verificar o armazenamento do eletrodo; porosidade dispersa uniforme → verificar o gás de proteção; porosidade concentrada no início/fim da solda → ajustar a técnica de preenchimento de cratera e o pré-aquecimento.

Perguntas Frequentes

Quais são as principais causas da porosidade na solda?

As seis principais causas da porosidade na solda são: (1) umidade — no metal de base, metal de adição ou atmosfera, que se decompõe no arco e libera hidrogênio ou oxigênio; (2) contaminação da superfície — óleo, ferrugem, tinta, carepa de laminação ou revestimento de zinco nas faces da junta que liberam gases à medida que queimam; (3) perda de gás de proteção — vazão insuficiente, correntes de ar ou linhas de gás danificadas que permitem a entrada de nitrogênio e oxigênio atmosféricos na poça de fusão; (4) umidade do eletrodo — eletrodos SMAW não secos (especialmente E7018 de baixo hidrogênio) que introduzem hidrogênio no arco; (5) velocidade de soldagem excessiva — a poça de fusão se solidifica antes que os gases presos possam escapar; e (6) polaridade ou tensão errada — instabilidade do arco que interrompe a proteção de gás e permite a contaminação atmosférica.

Qual é o critério de aceitação de porosidade D1.1:2025 para soldas de filete?

Conforme D1.1:2025 Tabela 8.1 item (8)(A), para soldas de filete e soldas de chanfro (exceto juntas de topo CJP transversais à tensão de tração calculada) em conexões carregadas estaticamente, a soma da porosidade tubular visível de 1/32 pol ou maior em diâmetro não deve exceder 3/8 pol em qualquer polegada linear de solda. Para soldas de 12 pol ou maiores em comprimento, a soma não deve exceder 3/4 pol em qualquer 12 pol de comprimento da solda. Para soldas com menos de 12 pol de comprimento, a soma não deve exceder o comprimento da solda multiplicado por 0.06.

A porosidade é aceitável em soldas de chanfro CJP sob tensão?

Não. Conforme D1.1:2025 Tabela 8.1 item (8)(A)(1), soldas de chanfro CJP em juntas de topo transversais à direção da tensão de tração calculada não devem ter porosidade tubular visível. Este é um critério de tolerância zero para essa junta específica e condição de carregamento. Para outras soldas de chanfro e soldas de filete em conexões carregadas estaticamente, porosidade limitada é aceitável conforme os limites de frequência e tamanho na Tabela 8.1 item (8)(A)(2).

Como a porosidade afeta a resistência da solda?

A porosidade reduz a área da seção transversal efetiva da solda, diminuindo sua capacidade de carga em proporção ao volume de vazios. A porosidade dispersa em pequenas quantidades tem efeito mínimo na resistência estática, razão pela qual a D1.1 permite porosidade limitada em soldas de filete sob carregamento estático. No entanto, a porosidade sob carregamento cíclico é mais prejudicial porque cada poro atua como uma concentração de tensão que pode iniciar trincas por fadiga. A D1.1:2025 Tabela 8.1 item (8)(B) e (C) aplicam limites de porosidade mais rigorosos a conexões carregadas ciclicamente exatamente por essa razão.