Soldadura de estruturas metálicas em 2026: guia sobre normas, processos e automação para fabricantes de estruturas metálicas

Em 2026, a soldadura de estruturas metálicas encontra-se no cruzamento de três pressões: uma norma profundamente atualizada (AWS D1.1:2025), uma força de trabalho determinada a automatizar mais depressa do que o fez com FCAW nos anos 80 e uma indústria do aço que está atualmente a reduzir a dependência do GA, a relocalizar 50% da produção e a menosprezar os trabalhadores das fundações. Este guia destina-se a quem toma realmente essas decisões: proprietários de oficinas de fabrico, engenheiros de soldadura, responsáveis de qualidade e compradores de equipamento novo; não a estudantes do ensino secundário que ponderam uma carreira na soldadura. No final deste artigo, irá compreender o que mudou na AWS D1.1 entre as edições de 2020 e 2025, determinar o processo de soldadura mais adequado a cada aplicação e finalidade, enquadrar a soldadura robotizada de estruturas metálicas e identificar onde é aplicável e onde não é, identificar os parâmetros que a AWS D1.1 exige em 2026 para a qualificação de procedimentos e a inspeção, e conhecer as perspetivas imediatas do mercado e da regulamentação para os próximos 12–24 meses.

O que é a soldadura de estruturas metálicas?

A soldadura de elementos de estruturas metálicas sujeitos a cargas — colunas, vigas, treliças, vigas de alma cheia, elementos de pontes e pormenores de ligação — segundo uma norma que regule a conceção, a qualificação, o fabrico e a inspeção constitui soldadura estrutural. Nos Estados Unidos, a norma é a AWS D1.1/D1.1M, Structural Welding Code – Steel, publicada pela American Welding Society. Para outros materiais, aplicam-se as normas ASTM AWS D1.2 para alumínio, D1.3 para chapa de aço, D1.4 para varões de armadura, AASHTO/AWS D1.5 para pontes, D1.6 para aço inoxidável e D1.7 para chapa de alumínio. Esta distinção é importante porque nem todo o aço soldado é aço estrutural abrangido por uma norma. Tanto um suporte de corrimão como uma ligação viga-coluna resistente a momentos são soldados em aço, mas só a segunda é abrangida integralmente pela D1.1: o procedimento de soldadura, o soldador, o pormenor da junta, o metal de adição, a inspeção e os registos. A dimensão do setor ajuda a perceber a escala. Uma percentagem significativa das 1 884 milhões de toneladas que a World Steel Association registou em 2024 como produção mundial de aço bruto em 2024 acabou por ser transformada em elementos estruturais soldados para edifícios, pontes, refinarias e centrais elétricas; cada um desses elementos resulta de soldaduras. Para os fabricantes norte-americanos, a sequência costuma ser esta: os documentos do contrato exigem um código de construção (por exemplo, IBC); o código de construção exige, por sua vez, a AISC 360 para o dimensionamento do aço; a AISC360 remete para a AWS D1.1 nas ligações soldadas; e a D1.1 remete para as especificações da série AWS A5 para metais de adição e para as normas ASTM relativas aos metais de base. Uma falha em qualquer uma destas etapas torna a ligação não conforme, mesmo que o cordão pareça bem executado.

AWS D1.1:2025 — alterações à norma que os fabricantes de estruturas metálicas devem conhecer

A AWS D1.1 segue um ciclo de revisão de cinco anos, e a AWS D1.1/D1.1M:2025, 23.ª edição, substitui a AWS D1.1:2020. As alterações de 2025 foram mais do que cosméticas. Incluem cálculos de resistência do lado do projeto, requisitos para WPS pré-qualificados, distâncias de pré-aquecimento, critérios de aceitação da inspeção e soldadura de pernos. Segue-se um resumo prático do que a maioria das oficinas precisa de saber.

O que mudou na AWS D1.1:2025 face à edição de 2020?

A inclusão do método LRFD na norma é uma novidade. Os pressupostos essenciais relativos aos rácios entre cargas permanentes e variáveis e à fiabilidade estrutural são iguais, ou quase idênticos, aos que a ANSI/AISC 360 aplica há várias décadas. Para atingir os níveis de fiabilidade pretendidos, poderá ser necessário ajustar os fatores de redução da resistência LRFD da AISC 360. — Travis Green, Tom Schlafly, Mike Gase, subcomissão AWS D1Q para estruturas de aço, AWS Welding Journal

Algumas implicações práticas para as oficinas em 2026: 1. Se um WPS fizer referência à AWS A5.36, terá de ser revisto e passar a referir uma das outras especificações A5 ainda em vigor, a tempo de evitar uma requalificação devido a outras variáveis essenciais. 2. As oficinas que trabalham com estruturas de secção fina (menos de 1.5 polegadas) poderão aquecer um perímetro menor com o novo requisito de distância de pré-aquecimento, o que significa menos tempo de tocha, menor custo de combustível e um arranque mais rápido da soldadura das peças assim que o pré-aquecimento deixar de limitar a produção.

Processos comuns de soldadura para estruturas metálicas

Cinco processos de soldadura representam a maior parte da tonelagem de estruturas metálicas fabricadas. Cada um tem uma aplicação própria justificável, em função do ambiente, da geometria da junta, da espessura do material e da estrutura de custos da mão de obra. A resposta certa não é simplesmente «usar sempre o mesmo processo». Há algumas exceções que a tabela não contempla. A maioria dos elétrodos revestidos AWS 7018, que são os mais usados na soldadura estrutural SMAW, são H4 (4ml/100g de metal depositado). Todos os arames FCAW autoprotegidos são H8 ou superiores; a composição química dos arames autoprotegidos não permite H4. Se uma especificação de obra exigir H4, o habitual é usar SMAW com elétrodos de baixo hidrogénio, não FCAW-S. Há, contudo, um tipo de arame semiprotegido que merece uma explicação própria. Os arames tubulares metálicos são, na realidade, arames GMAW (sem fluxo e mais fáceis de limpar, como o arame maciço), mas depositam metal como FCAW (com elevada taxa de deposição). Um banho de soldadura largo tolera melhor a carepa de laminação do que o arame maciço e permite maior variação na execução por parte do operador. Para uma oficina com soldadores de vários níveis de experiência, esta é a opção de elevada taxa de deposição que mais tolera variações na execução.

Obra ou oficina: como a aplicação determina a escolha do processo

O maior custo de qualquer operação de soldadura é a mão de obra. Cada instante em que um operador não deposita metal de soldadura (por estar a trocar elétrodos, a mudar de posição, a esmerilar, à espera do pré-aquecimento, etc.) é pago pela empresa à taxa horária total, incluindo encargos. Na soldadura de estruturas metálicas, a escolha do processo é, na prática, sobretudo uma questão de produtividade. Esta matriz, cruzada com a aplicação, evidencia os dois fatores que determinam o custo: o local (obra ou oficina) e o cenário de trabalho (produção ou mobilidade). Três dados concretos da comparação da Hobart Brothers mostram onde está o maior potencial de produtividade. Um fio sólido SAW de 1/8″ a 100 wfs, 30 V e 650 A atinge uma velocidade de deslocação de 22″ por min. para uma dimensão de soldadura pretendida. O mesmo diâmetro de fio, na versão com núcleo metálico e a 150 wfs (os mesmos 30 V e 650 A), atinge 27.5 ipm. para executar a mesma soldadura — mais 25% de velocidade de deslocação e menos 25% de aporte térmico. Numa junta de viga de 40′, isso representa cerca de 10 minutos a menos de arco por soldadura e menos deformação para corrigir no local. Se o projeto permitir mudar de processo, os custos de requalificação são geralmente recuperados num único projeto. Muitas normas estruturais da cláusula 5 da AWS D1.1 permitem aprovar WPS pelo nome para determinados níveis de produção, reduzindo os custos de requalificação ao manter FCAW ou mudar de arame maciço para tubular — as poupanças acumulam-se nos projetos seguintes.

Soldadura robotizada de estruturas metálicas — onde a automação compensa (e onde não compensa)

O mercado mundial da soldadura robotizada gerou 10.44 mil milhões de USD em 2025 e deverá crescer para 11.49 mil milhões de USD em 2026 (uma taxa de crescimento de 10,05%). As projeções a 10 anos da Precedence Research estimam que o mercado possa atingir 26.94 mil milhões de USD até 2035 (CAGR de 9,94%). O fabrico de estruturas metálicas será um dos principais segmentos de aplicação que impulsionam esse crescimento, mas, devido às limitações, nem todas as oficinas de estruturas metálicas são adequadas. Ignorá-las pode deixar equipamento de capital com um custo de sete dígitos instalado em postos de trabalho subutilizados. Uma estação de soldadura robotizada para o fabrico de estruturas metálicas pode assumir uma de quatro configurações físicas: um robô de seis eixos num pedestal fixo para elementos curtos; um robô sobre uma estação de soldadura robotizada com carril de translação no solo para vigas longas; um posto de trabalho com robô de pórtico suspenso para vigas armadas de alma cheia e peças de grandes dimensões; ou um robô de soldadura em consola montado numa coluna, para oficinas com produção de variedade média. Cada configuração impõe limitações diferentes de alcance, carga útil e acessibilidade — e cada uma tem uma relação diferente entre programação e economia de taxa de produção. Para comparar células robotizadas, os sistemas de soldadura robotizada da Aubrik servem de referência para avaliar o sistema de soldadura como um todo. Para a produção dedicada de vigas, compare separadamente as linhas de soldadura de vigas H da ZHOUXIANG com as células robotizadas de uso geral.

A soldadura robotizada pode cumprir os requisitos da AWS D1.1?

Sim. A AWS D1.1 aplica às células de soldadura robotizada as mesmas Cláusulas 4 e 5 de conceção e pré-qualificação que se aplicam à soldadura manual. Os operadores de soldadura (as pessoas que operam o equipamento) obtêm qualificação ao abrigo da Cláusula 6.17, em vez da qualificação de soldador prevista na Cláusula 6. Um WPS robotizado tem de seguir o mesmo processo de ensaio das variáveis essenciais ou a via de pré-qualificação. Do mesmo modo, embora as variáveis essenciais sejam controladas de outra forma — o conjunto de parâmetros do robô fica memorizado e guardado no controlador, o que torna a rastreabilidade mais rigorosa, não menos. Além disso, as configurações de sistemas inteligentes de soldadura de estruturas metálicas, programadas com flexibilidade no século 21, registam todas as centenas de variáveis, passagem a passagem, o que facilita os registos de inspeção da Cláusula 8 e satisfaz os requisitos de rastreabilidade digital da qualidade da Indústria 4.0. A automação tende a não compensar em trabalhos de baixo volume e elevada variabilidade. Fabricar numa oficina 80% de ligações arquitetónicas únicas não permite recuperar o custo do tempo de programação da célula. As células compensam quando trabalham com uma variedade média de peças e 30-50% dos minutos de soldadura correspondem a algumas famílias de peças repetíveis. Para estas oficinas, a comparação de custos entre soldadura manual e robotizada costuma indicar um prazo de retorno do investimento de 18-30 meses apenas com a poupança de mão de obra, sem contar com a redução do retrabalho ou do endireitamento de peças deformadas. Os dados de campo também põem em causa a ideia precipitada de que «os robôs vão substituir os soldadores». O AWS Welding Digest de março de 2026 descreve a transição como uma mudança das funções para a programação, o controlo da qualidade e a supervisão dos sistemas — sem uma eliminação líquida de postos de trabalho. Uma célula robotizada continua a precisar de um operador de soldadura, de um CWI e de um técnico de manutenção; o que muda é a forma como estas pessoas ocupam o seu tempo.

Especificações dos procedimentos de soldadura (WPS) e juntas pré-qualificadas

Segundo a AWS D1.1, cada soldadura tem de ter uma especificação escrita do procedimento de soldadura. Esse WPS enumera as variáveis essenciais — processo, metal de base, metal de adição, posição, pré-aquecimento, temperatura entre passes, parâmetros elétricos e pormenores da junta — que o soldador ou operador de soldadura tem de seguir. Cada WPS é pré-qualificado (cláusula 5) ou qualificado por ensaio, através de um registo de qualificação do procedimento (cláusula 6). A via de pré-qualificação permite aumentar a produtividade. Se o pormenor da junta constar da figura 5.1 ou 5.2, o metal de base constar da tabela 5.6, o metal de adição constar da tabela 5.7 e o pré-aquecimento seguir a tabela 5.11 — e se respeitar os limites das variáveis essenciais — pode elaborar um WPS sem ensaios de qualificação do procedimento. Assim, evitam-se os custos e atrasos associados a soldaduras de ensaio, ensaios mecânicos e manutenção de registos PQR exigidos pela qualificação do procedimento. Há duas atualizações práticas de 2025 a ter em conta: primeiro, a lista de WPS pré-qualificados (5.1) está agora subdividida por tipo de processo para facilitar a consulta — confirme os seus procedimentos pré-qualificados com base na lista específica de cada processo. Segundo, a cláusula 7.6.2 reduz a distância de pré-aquecimento exigida para metais de base com menos de 1.5 polegadas de espessura para o dobro da espessura, em vez da antiga «dimensão máxima do metal de base em todas as direções, nunca menos de 3 polegadas». Numa aba de meia polegada, a zona aquecida diminui de 3 polegadas para 1 polegada, poupando combustível da tocha e tempo de espera do operador em cada passe.

«A AWS D1.1 é frequentemente confundida com uma norma de soldadura, mas, na realidade, é uma norma de execução correta. A maioria das falhas estruturais não se deve a soldaduras deficientes — deve-se ao incumprimento das variáveis do WPS». — Govind Tiwari, PhD, CQP FCQI, especialista em garantia da qualidade da soldadura estrutural

Nas oficinas que precisam de qualificar um procedimento por ensaio, o ensaio de verificação do metal de adição descrito na cláusula 6.15 foi retirado da cláusula de qualificação de soldaduras de ângulo, porque também se aplica a outros tipos de soldadura quando o metal de adição não está classificado na cláusula 5 ou quando o WPS não foi qualificado segundo 6.11 ou 6.12. O objetivo do ensaio mantém-se; só mudou a localização da cláusula.

Inspeção da soldadura de estruturas metálicas — VT, MT, PT, UT e PAUT

Inspeção AWS D1.1-8. É obrigatória a inspeção visual (VT) de todas as soldaduras. Os restantes métodos de ensaio — partículas magnéticas (MT), líquidos penetrantes (PT), ultrassons (UT) e PAUT — são realizados conforme os documentos do contrato: combinações de métodos como MT ou PT para detetar imperfeições superficiais em soldaduras de ângulo, UT ou RT em soldaduras de chanfro com penetração total e, cada vez mais, PAUT em elementos sujeitos a cargas cíclicas ou críticos em termos de fratura. A AWS D1.1:2025 define claramente a geometria que determina a classificação das descontinuidades. Nos termos da Cláusula 8.10.1, uma descontinuidade é classificada como linear se a relação entre o comprimento e a largura exceder 3:1, e como arredondada se essa relação for igual ou inferior a 3:1 ou se a descontinuidade for irregular. A aceitação continua a reger-se pela Tabela 8.1, mas o critério geométrico está agora claro. As qualificações dos inspetores também estão mais explícitas em 2025. O pessoal de END pode ser certificado ao abrigo da Cláusula 8.14.6 por uma de duas vias: um programa de certificação do empregador elaborado segundo a ASNT SNT-TC-1A ou a ANSI/ASNT CP-189, ou uma certificação por terceiros em conformidade com a ANSI/ASNT CP-9712, a CAN/CGSB-48.9712-2022 ou a ISO 9712:2021. As oficinas que exportam para mercados internacionais ou trabalham com seguradoras que exigem certificação por terceiros passam agora a contar com reconhecimento explícito no código. Outro problema relacionado com a Cláusula 8, embora não conste do código, está presente em todas as operações de soldadura: a segurança relativa aos fumos. Uma investigação financiada pelo CDC NIOSH observou que 25% das amostras recolhidas na zona respiratória de soldadores da construção civil excediam o limite de exposição admissível da OSHA de 5 g/m 2 de crómio hexavalente (CrVI); a mediana de exposição mais elevada foi registada na soldadura por arco com elétrodo revestido em aço inoxidável (5,0 g/m 2, ao nível do PEL). Em ensaios controlados com ventilação por extração localizada, a exposição mediana a CrVI diminuiu 68%. Nas oficinas que soldam revestimentos de aço inoxidável em aço estrutural, este é um problema de inspeção relacionado com a Cláusula 8 que acompanha o operador, e não a soldadura.

Certificação e qualificação de desempenho de soldadores segundo a AWS D1.1

Os ensaios de qualificação de desempenho do soldador (WPQ), nos termos da Cláusula 6 da AWS D1.1, destinam-se a avaliar a capacidade do soldador para depositar metal de soldadura são numa configuração e posição predeterminadas. A qualificação WPQ é atribuída por posição (1G, 2G, 3G, 4G para soldaduras de chanfro), por processo, por grupo de metais de base e por classificação do metal de adição. O facto de um soldador estar qualificado em FCAW 3G numa chapa A36 não significa que esteja qualificado para executar uma soldadura SMAW 4G em A572. As variáveis são diferentes e os ensaios também. Os provetes de ensaio são submetidos a ensaios de dobragem e examinados visualmente. No caso de soldaduras de chanfro com penetração total (CJP), um empreiteiro pode optar por substituir os ensaios de dobragem por ensaios radiográficos ou ultrassónicos; os critérios de aceitação aplicáveis constam da secção 6. Os pernos do tipo D, acrescentados em 2025, devem ser submetidos a um ensaio de tração até 125% do limite de elasticidade mínimo especificado para ASTM A706 Grade 60. A qualificação de desempenho mantém-se válida se o soldador executar, durante seis meses, qualquer processo para o qual esteja qualificado, salvo indicação em contrário no sistema de qualidade do empreiteiro. Muitos fabricantes fazem uma soldadura de renovação interna todos os anos, como medida de precaução, mesmo quando o soldador está qualificado em vários processos. Para efeitos de comparação de custos, em 2026 uma qualificação WPQ D1.1 num laboratório de ensaios externo custa entre 300 e 700 dólares, consoante a posição, a espessura da chapa e a substituição ou não do ensaio de dobragem por RT ou UT. As oficinas com infraestrutura própria de ensaios repartem os custos de equipamento e inspeção por vários soldadores, reduzindo o custo por ensaio, mas aumentando os custos do sistema de qualidade; a Calculadora de ROI de robôs de soldadura do nosso site permite comparar as duas opções de certificação e os salários.

Materiais — A36, A572 Gr. 50, A992 e o que a D1.1 estabelece para cada um

A nível mundial, os três tipos de aço que continuam a dominar o mercado norte-americano de fabrico estrutural são o ASTM A36 (aço-carbono estrutural de uso geral, limite de elasticidade de 36 ksi), o A572 Grade 50 (aço de baixa liga e alta resistência, limite de elasticidade de 50 ksi) e o A992 (perfis W para edifícios, a norma AISC para vigas de abas largas). Os três constam da Tabela 5.6 da AWS D1.1:2025 (metais de base aprovados para WPS pré-qualificados), com os requisitos correspondentes de metal de adição pré-qualificado e pré-aquecimento. O código de 2025 introduziu definições específicas para metais de adição correspondentes, subdimensionados e sobredimensionados (Cláusulas 4.4.1). Quando os metais de base têm um limite de elasticidade mínimo especificado de 60ksi ou superior, a resistência à tração do metal de adição deve ser, pelo menos, igual à do metal de base com o valor mais baixo na junta, mas não pode excedê-la em mais de 10 ksi. Para limites de elasticidade inferiores a 60 ksi, o máximo é 20 ksi acima. Por vezes, especifica-se metal de adição sobredimensionado devido à resistência às condições atmosféricas ou à tenacidade, mas a resistência da ligação continua a ser calculada com base na resistência à tração do metal de adição correspondente — uma nuance que muitas vezes confunde os engenheiros que não conhecem bem as normas de projeto. As tolerâncias de contraflecha e curvatura ao nível das ligações em colunas e vigas individuais são estabelecidas em conjunto pela ASTM A6/A6M e pela AWS D1.1. Antes de encomendar componentes com tolerâncias apertadas, confirme que as tolerâncias de fabrico permitem cumprir as tolerâncias finais de montagem, cuja incompatibilidade é muitas vezes uma causa de retrabalho.

Perspetivas para 2026 — crescimento do mercado, automação e mão de obra

Três fatores irão influenciar a evolução da soldadura estrutural até 2027: a expansão do investimento na infraestrutura de soldadura robotizada, a publicação da AWS D1.1:2025 como código de referência operacional e a escassez de mão de obra, que só a automação pode atenuar. No plano tecnológico, a soldadura digital — ferramentas da Indústria 4.0 que registam automaticamente o aporte térmico, a tensão, a intensidade da corrente elétrica, a velocidade de deslocação e a consistência dos parâmetros de soldadura — está rapidamente a tornar-se a norma para oficinas que concorrem a trabalhos de infraestruturas ou com requisitos críticos de fratura. A rastreabilidade que a Cláusula 8 da AWS D1.1 exigia através de registos manuais é agora gerada automaticamente no controlador. As oficinas que já registam todas as passagens ficam em vantagem se uma não conformidade detetada no local der origem a uma auditoria. A soldadura híbrida por laser e arco e a soldadura por fricção linear continuam a ser tecnologias de nicho em 2026. São uma boa opção para trabalhos de elevada precisão em chapas finas nos setores aeroespacial e ferroviário, mas ainda não são a solução de produção para soldaduras de ângulo em vigas I. No futuro previsível, o fabrico de estruturas metálicas continuará a recorrer a SMAW, FCAW, GMAW e SAW, com os ganhos de produtividade a resultarem da automação destes processos, em vez da sua substituição. Há uma variável que o investimento não consegue resolver por completo: a disponibilidade de mão de obra. A reforma de soldadores experientes de estruturas metálicas nos Estados Unidos tem vindo a acelerar ao longo da década de 2020. O AWS Welding Digest de março de 2026 aponta este fenómeno como um dos principais fatores da forte procura de soldadores, mesmo com o crescimento da automação. Em 2026, estarão melhor posicionadas as oficinas que executam trabalhos de variedade média em células automatizadas, qualificam os seus operadores de soldadura segundo a Cláusula 6.17 da AWS D1.1 e recorrem aos seus CWI séniores para supervisionar várias células, em vez de inspecionarem cada soldadura individualmente. Se estiverem a preparar investimentos de capital para 2027, a pergunta não deve ser «robô ou nenhum robô», mas sim «que minutos de soldadura devem passar para a célula e quais ainda exigem uma tocha na mão de alguém». Uma comparação no terreno com base num modelo de avaliação para a aquisição de um sistema de soldadura automatizado mostra, em geral, que esta é a pergunta mais prática. Há uma regulamentação a acompanhar: os limites de exposição recomendados pelo NIOSH ao crómio hexavalente continuam em revisão, com uma proposta para reduzir ainda mais os limites, o que reforçaria o controlo das operações de soldadura de aço inoxidável e de outros materiais com elevado teor de crómio. Uma percentagem significativa das amostras recolhidas em oficinas sem extração localizada já ultrapassa o PEL atual. Nesses casos, as condições de funcionamento também excederiam os limites mais rigorosos.

Perguntas frequentes

Pretende falar sobre planeamento de investimento?

Se a comparação dos códigos indicar que será necessária uma célula robotizada para responder à procura de 2026-27, a conversa deve centrar-se em aspetos concretos, como a combinação de peças, a disposição da oficina e a lista atual de WPS, e não em generalidades. Faça uma análise detalhada, peça a peça, começando por um modelo de dimensionamento e recorrendo às orientações da avaliação de conformidade com o código para as soldaduras que passariam da execução manual para a automatização.

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Referências e fontes

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