Control de Calidad en Soldadura
Control de Calidad en Soldadura
Control de Calidad en Soldadura
CONTROL DE CALIDAD DE LA
SOLDADURA
TEMA
Tambin, debe tener una buena condicin fsica. Puesto que el trabajo
principalmente es de inspeccin visual, el inspector de soldadura debe
tener una buena visin natural o correctiva. El programa para la
certificacin de inspectores de soldadura de la AWS CWI requiere un
mnimo de 20/40 de agudeza visual natural o correctiva y la realizacin
de la prueba de percepcin de colores.
II-4
II-5
II-6
II-7
II-8
II-9
II-10
II-11
II-12
TEMA 2
Discontinuidades de la
Soldadura
Objetivo
terminal
Contenido
Pg.
2
2
2
3
10
11
12
16
19
19
21
23
25
30
32
32
32
33
33
II-13
Discontinuidades
Generalidades
Discontinuidades de la soldadura
14
15
Discontinuidades (continuacin)
16
Discontinuidades (continuacin)
Clasificacin de Discontinuidades Concavidad excesiva: La concavidad excesiva
discontinuidades
dimensionale est asociada ms frecuentemente con las
(continuacin)
s
soldaduras a filete. El tamao de una soldadura a
(continuacin) filete cncava est determinado por el tamao de
su garganta, no por la medicin real de su
superficie de fusin, ver figura V-3.
17
Discontinuidades (continuacin)
Clasificacin de Discontinuidades Las deficiencias de la soldadura, debidas a un tamao
discontinuidades
dimensionale insuficiente o excesivo y a un perfil pobre, pueden ser
detectadas mediante un examen visual o por la utilizacin de
(continuacin)
s
galgas adecuadas. Las figuras V-4 y V-5 muestran diferentes
(continuacin) perfiles en soldadura a filete.
18
Discontinuidades (continuacin)
Clasificacin de Discontinuidades
discontinuidades
dimensionale
(continuacin)
s
(continuacin)
Mxima convexidad C,
segn
ANSI/AWS
D1.1
19
20
Discontinuidades (continuacin)
21
Discontinuidades (continuacin)
22
Discontinuidades (continuacin)
ngulos de
inapropiados
bisel
radio
de
ranura
23
Fig. V-13.
Discontinuidades (continuacin)
Clasificacin de Discontinuidades Superficies cizalladas: Dependiendo de la
discontinuidades
dimensionale condicin de las cuchillas de la cizalla y de los
(continuacin)
s
lubricantes utilizados, pueden producirse entallas o
(continuacin) irregularidades en la superficie cortada, las cuales
pueden originar porosidad, escoria atrapada y falta
de fusin.
Superficies cortadas con llamas: Cuando se usa
oxgeno en cortes con llamas, pueden producirse
entallas e irregularidades. Con bastante frecuencia
la escoria se adhiere a estas entallas y superficies y,
si no se remueven antes de soldar, tales
discontinuidades, como porosidad, falta de fusin,
escoria atrapada y defectos de composicin
qumica, pueden aparecer.
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Discontinuidades
de la
soldadura
Inclusiones metlicas.
Falta de fusin.
Penetracin incompleta.
Socavacin.
Grietas
Discontinuidades (continuacin)
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Humedad
Contaminantes de la superficie
Residuos de escorias
Gas de proteccin
Discontinuidades (continuacin)
26
Clasificacin de Discontinuidades Para evitar la humedad, los consumibles deben ser guardados
en condiciones controladas. Varios cdigos y normas, como
discontinuidades
de la
la AWS D1.1., requieren un almacenamiento apropiado de
(continuacin)
soldadura
los consumibles de soldadura.
(continuacin)
Es importante seleccionar el metal de relleno que se adapte
adecuadamente a la qumica del material que ser soldado.
En aquellos casos de contenido relativamente alto de azufre,
la porosidad est comnmente presente. Otros elementos,
tales como el zinc en aceros galvanizados, tambin pueden
crear una porosidad excesiva despus de la soldadura.
Aceite
Grasa
Pintura
xidos
Discontinuidades (continuacin)
27
Aparatos oxicarburantes
28
Discontinuidades (continuacin)
29
Discontinuidades (continuacin)
Clasificacin de Discontinuidades Inclusiones de escoria:
Este trmino se utiliza para describir xidos y otros
discontinuidades
de la
slidos no metlicos que se encuentran, a veces, como
(continuacin)
soldadura
inclusiones alargadas o redondeadas en una soldadura.
(continuacin)
Hay varios tipos a saber:
Inclusiones de escoria aislada
Lneas de escoria o huellas de carreta
Escoria atrapada detrs de la pletina de
respaldo
Inclusiones de escoria no eliminadas durante
el acanalado en soldaduras doble en V
Escoria de lminas de metal base
Causas:
Las escorias siempre se producen cuando se suelda
con electrodos revestidos y estos sirven como
barredores de las impurezas en el charco de metal
fundido. Adems, forman una capa sobre la
soldadura para controlar la velocidad de
enfriamiento y excluir el oxgeno atmosfrico de la
superficie del metal caliente.
Durante el proceso de soldadura, la escoria se
produce y es empujada forzosamente debajo de la
superficie del metal fundido por la accin del
movimiento del arco.
La escoria tambin puede dispersarse por delante
del arco, causando que el metal se deposite sobre
ella.
En cualquier caso, tiende a elevarse hasta la
superficie debido a su densidad ms baja.
30
Discontinuidades (continuacin)
31
Discontinuidades (continuacin)
32
Discontinuidades (continuacin)
Clasificacin de Discontinuidades Inclusiones metlicas:
discontinuidades
de la
Las inclusiones de tungsteno son caractersticas de
(continuacin)
soldadura
(continuacin) los mtodos de soldadura de atmsfera inerte. Si
el electrodo de tungsteno que soporta el arco hace
contacto con el metal de soldadura, la punta del
electrodo de tungsteno puede quedar atrapada en el
metal depositado. Estas pueden adoptar la forma
de pequeas piezas de alambre de tungsteno. Por
su alto punto de fusin, no ocurre la fusin del
tungsteno en el metal de soldadura depositado.
Inclusiones de cobre: Este tipo de inclusin se da
cuando pedazos del forro de cobre de un
electrodo de carbono para corte al arco aire caen
dentro de la ranura y se suelda sobre ellos.
Otra causa de la inclusin de cobre puede aparecer cuando se
hacen ensayos por partculas magnticas de la soldadura. La
corriente para el campo magntico puede ser pasada a travs
de los conductores de cobre (puntas). Si hay un contacto
pobre de estas con el acero, cuando se les aplica la corriente,
harn chispas entre ellos y el acero, y las partculas de cobre
podrn ser fundidas dentro de la estructura de la soldadura.
Este tipo de problema debe ser cuidadosamente controlado,
debido a su tendencia a propagar grietas desde la inclusin
incrustada.
Falta de fusin:
El trmino se utiliza para describir la falta de metal de las
soldaduras al metal base o con las capas adyacentes del metal
de soldadura entre ellas. La falta en efectuarse la fusin
puede ocurrir en cualquier punto de la ranura a soldar o de la
soldadura a filete, como se ilustra en la figura V-15 (a, b, c, d,
e y f). (Pgina siguiente).
33
Discontinuidades (continuacin)
34
Discontinuidades (continuacin)
abertura
35
Discontinuidades (continuacin)
Clasificacin de Discontinuidades
discontinuidades
de la
(continuacin)
soldadura
(continuacin)
36
Discontinuidades (continuacin)
37
Discontinuidades (continuacin)
38
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Discontinuidades (continuacin)
precalentamiento
cuando
sea
40
Discontinuidades (continuacin)
Clasificacin de Discontinuidades Los diferentes tipos de agrietamiento son:
discontinuidades
de la
1. Agrietamiento durante la solidificacin,
(continuacin)
soldadura
(continuacin)
2. Grietas en caliente y
3. Agrietamiento e fro inducido por hidrgeno.
41
Discontinuidades (continuacin)
42
Discontinuidades (continuacin)
43
(a)
(b)
Discontinuidades (continuacin)
44
Discontinuidades (continuacin)
45
Fig. V-22. Quemaduras por arco sobre la superficie del metal base
Discontinuidades (continuacin)
46
Discontinuidades
de las
propiedades
del metal
base
Discontinuidades (continuacin)
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Laminacin de bordes
Desgarramiento laminar
Laminacin de bordes:
Pueden encontrarse laminaciones de bordes
(inclusiones) hasta cierto punto de toda la plancha
o tuberas. La laminacin normalmente ocurre
cerca del centro de la plancha o del material del
tubo y tiende a ser paralela a la superficie. Es
causada usualmente por inclusiones o sopladuras
en el lingote original, las cuales, durante el
laminado, se alargan y parecen rayas fibrosas
longitudinales no metlicas. Los criterios para su
aceptacin son dados por ASTM y ASME o por
especificaciones del material de los no ASTM y
ASME. Debe darse la debida consideracin a estas
inclusiones aceptables.
Desgarramiento laminar:
Algunos materiales estructurales laminados son susceptibles
a un defecto de agrietamiento conocido como desgarramiento
laminar. Este tiene una morfologa caracterstica que, por su
naturaleza, es de forma escalonada.
Discontinuidades (continuacin)
48
49
TEMA
Control de Calidad de
la Soldadura
Objetivo
terminal
Contenido
50
Introduccin
Control de
calidad previo a
la soldadura
El equipo a utilizar.
Personal calificado
51
52
Control de
calidad previo a
la soldadura
(continuacin)
soldadura
requiere
de
53
Control de
calidad previo a
la soldadura
(continuacin)
Equipo y
accesorio
54
Personal
El soldador debe estar debidamente certificado, para
certificado la ejecucin de la soldadura. La certificacin emitida
por PDVSA muestra , el cdigo o norma , proceso ,
material base, material de relleno, posicin ,
progresin y respaldo, utilizado en la calificacin.
Adems muestra la fecha de vigencia de la
certificacin.
Se debe comprobar lo siguiente:
a) Si la certificacin est vigente.
b) Si el soldador fue certificado bajo el proceso
indicado en la EPS
c) Si el metal base al soldar esta dentro del rango de
grupos de materiales descritos en la certificacin.
d) Si el metal de relleno a soldar esta dentro del
rango de grupos de materiales de aporte descriptos
en la certificacin
e) Si la posicin descrita en la EPS es igual o
inferior a la descrita en la certificacin
f) Si el espesor a soldar excede el limite descrito en
la certificacin.
55
Control de
calidad durante
a la soldadura
Control de
calidad despus
de la soldadura
56
Definicin
Tipos de ensayos Dentro de los ensayos no destructivos se pueden citar los siguientes
no destructivos. tipos:
Ensayo visual
Ensayo visual
57
de
los
bordes,
de
precalentamientos
f) El control de distorsin
g) El control de limado, esmerilado y acanalado.
h) El control de intervalos de inspeccin.
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Ensayos por
Los ensayos por radiografa se clasifican de acuerdo a
radiograf
la fuente de radiacin en:
a
Rayos X
Rayos gamma
Rayos X:
Estos rayos son generados por un tubo de rayos X
con un bombillo de vidrio sellado de donde el
aire ha sido extrado y que contiene un
electrodo en cada extremo. Uno de estos, el
ctodo electrodo negativo, tiene un filamento
que
emite
electrones
al
calentarse
elctricamente. Este proceso, conocido como
emisin termoinica, es el mismo que ocurre en
un bombillo incandescente. Sin embargo, en un
tubo de rayos X, estos electrones se envan a
muy altas velocidades hacia el nodo de
tungsteno electrodo positivo y, al detenerse
repentinamente cuando chocan, se produce la
emisin de los rayos X.
60
Rayos gamma:
Estos rayos se forman con las substancias radioactivas
que se encuentran en la naturaleza, tales como el radio
o el uranio, y tambin por istopos radiactivos. Los
istopos, los cuales son una fuente de radiacin
ampliamente empleadas en el campo de la radiografa
industrial, se producen artificialmente al colocar
elementos en una pila atmica y exponerlos a un
bombardeo con neutrones, por un perodo especfico
de tiempo.
El radioistopo toma la forma de una varilla metlica
de pequeo dimetro y corta longitud, como se
muestra en la figura VIII-14. Los radioistopos ms
comunes en inspecciones radiogrficas son los
siguientes: Cobalto 60, Iridio 192 y Cesio 137.
61
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63
Seguridad radiolgica:
Los rayos X y los gamma son radiaciones
electromagnticas ionizadas que constituyen un riesgo
potencial para los tcnicos radiogrficos, sus colaboradores y
para el pblico. La radiacin inica puede causar daos en
las clulas de la sangre humana y en los tejidos, con
afecciones agudas a la salud y efectos secundarios por largos
perodos. Por este motivo, cuando se practica la radiografa,
se requiere tomar estrictas precauciones de seguridad. Las
inspecciones
radiogrficas
deben
ser
realizadas
exclusivamente por personal adiestrado.
64
65
Tipos de ensayos
no destructivos
(continuacin)
Ensayos por
ultrasonido
(continuacin)
Ensayos por
partculas
magnticas
66
Ensayos por
partculas
magnticas
(continuacin)
Campo magntico
alrededor del imn
Fig. VIII-21. Lneas de fuerza - Campo magntico alrededor
de un imn
67
Ensayos por
partculas
magnticas
(continuacin)
68
Ensayos por
partculas
magnticas
(continuacin)
69
70
Dejar reposar para que penetre
Aplicar elprofundamente
penetrante
Inspeccionar
Revelado
71
Ensayos destructivos
Generalidades
72
Ensayos
destructivos
Los ensayos destructivos son aquellos que una vez aplicados, hacen que
las piezas despus de ensayadas no puedan ser utilizadas en servicio, ya
que quedan totalmente inservibles.
Ensayos de tensin
Ensayos de rotura
Ensayos de impacto
Ensayos de dureza
Ensayos metalogrfico
Ensayos de
tensin
73
74
75
76
77
De cara.
De lado.
Ensayos de
roturas
78
79
80
Ensayos de
dureza
Brineell:
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V o la n te p a r a tr a b a jo
d e le v a n ta m ie n t o
M ic r o s c o p io
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Ensayo
Aunque no se requieren con frecuencia, se utilizan en:
metalogrf
a) La distribucin de inclusiones no metlicas.
co
b) El nmero de pases de soldadura.
c) La estructura de grano en la soldadura y en la
zona de fusin.
d) La extensin y estructura de la zona afectada por
el calor.
e) La composicin.
f) El tratamiento trmico.
g) Las discontinuidades (grietas).
Puede involucrar solamente una examinacin visual. En tal caso,
las probetas, llamadas macroprobetas, son atacadas para revelar
la estructura y analizarlas solo con la ayuda del ojo o a baja
magnificacin, ver figura VIII-13. Puede, asimismo, abarcar un
examen microscpico, muy ampliado en el cual las probetas,
conocidas como microprobetas, se preparan y se atacan para ser
estudiadas con el microscopio a alta magnificacin.
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