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Defectos en La Soldadura Sena Supervisores

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DISCONTINUIDADES Y

DEFECTOS EN LA
SOLDADURA

Profesor: William Soto


Ing. Mecánico
SENA 2016
Discontinuidad
Falta de continuidad; falta de cohesión (de unión); interrupción
en la estructura física normal del material o producto.

Defecto
Discontinuidad cuyo tamaño, forma, orientación, ubicación o
propiedades son inadmisibles para alguna norma específica.
Indicación
Respuesta o evidencia de una discontinuidad resultante de la
aplicación de un END.

Indicaciones Irrelevantes
Las condiciones que las causan están presentes por diseño,
por accidente, o por otras características de la pieza que no
tienen relación con el defecto que está siendo investigado,
por lo tanto se desprecian.
Indicaciones alargadas
En general se clasifican como indicaciones alargadas a todas
aquellas indicaciones cuya longitud L es mayor a 3 veces su
ancho A: (L > 3A).

Indicaciones redondeadas
En general se clasifican como indicaciones redondeadas a
todas aquellas indicaciones cuya longitud L es menor o igual
a 3 veces su ancho A: ( L 3A ).
Indicaciones Alineadas

Tres o más indicaciones alineadas aproximadamente paralelas


al eje de la soldadura, espaciadas lo suficientemente cerca entre
ellas como para ser considerada discontinuidad única e
intermitente.
Soldadura Porosa

Discontinuidad del tipo


de cavidad formada por
gas atrapado durante la
solidificación del metal
de soldadura. Se
divide a su vez en
cuatro tipos:
Soldadura Porosa
a) Porosidad uniformemente difusa
Es porosidad uniformemente distribuida a lo largo de la
soldadura; causada por la aplicación de una técnica de
soldadura incorrecta o por materiales defectuosos. Si la
soldadura se enfría lo suficientemente lento para permitir
que la mayor parte del gas pase a la superficie antes de la
solidificación, habrá unos pocos poros en la soldadura.
Soldadura Porosa

b) Porosidad agrupada
(“Cluster porosity”)
Es un agrupamiento localizado
de poros. Generalmente
resulta por un inicio o fin
inadecuado del arco de
soldadura.
Soldadura Porosa
c) Porosidad alineada (“Linear porosity”)
Frecuentemente ocurre a lo largo de la interfase metal
de soldadura / metal base, la interfase entre cordones
de soldadura, o cerca de la raíz de soldadura, y es
causada por la contaminación que provoca el gas por su
evolución en esos sitios.
Soldadura Porosa
• Causas probables:
1. Arco corto.
2. Corriente inadecuada.
3. Electrodo defectuoso.
• Recomendaciones:
1. Averiguar si hay impurezas en el metal base.
2. Usar corriente adecuada.
3. Utilizar el vaivén para evitar sopladuras.
4. Usar un electrodo adecuado para el trabajo.
5. Mantener el arco más largo.
6. Usar electrodos de bajo contenido de hidrógeno.
Soldadura Porosa
d) Porosidad vermicular o tipo
gusanos (“Piping porosity”)
Es un poro de gas alargado. Este
tipo de porosidad de soldadura se
extiende desde la raíz hasta la
superficie de la soldadura.
Cuando uno o más poros son
vistos en la superficie de la
soldadura, un cuidadoso descarne
puede también revelar porosidad
subsuperficial. De todas formas,
muchas de las porosidades
vermiculares encontradas en
soldaduras no se extienden hasta
la superficie.
INCLUSIONES DE ESCORIA
a) Inclusiones de Escoria Son
materiales sólidos atrapados en el
metal de soldadura o entre éste y el
metal base.
INCLUSIONES DE ESCORIA

b) Inclusiones de tungsteno
Partículas de tungsteno atrapadas
en el metal de soldadura, propias
del soldeo por arco eléctrico con
tungsteno y gas.
FUSIÓN INCOMPLETA

Es el resultado de técnicas
inadecuadas en la ejecución
de la soldadura, preparación
inapropiada del metal base, o
diseño erróneo de las juntas.
FUSIÓN INCOMPLETA
PENETRACIÓN INCOMPLETA EN LA
JUNTA
Se produce cuando el metal
de soldadura no penetra la
junta. El área sin penetrar ni
fundir es una discontinuidad
descrita como penetración
incompleta.
Penetración Incompleta
• Causas probables:
1. Velocidad excesiva.
2. Electrodo de Ø excesivo.
3. Corriente muy baja.
4. Preparación deficiente.
5. Electrodo de Ø pequeño.
• Recomendaciones:
1. Usar la corriente adecuada. Soldar con lentitud
necesaria para lograr buena penetración de raíz.
2. Velocidad adecuada.
3. Calcular correctamente la penetración del electrodo.
4. Elegir un electrodo de acuerdo con el tamaño de bisel.
5. Dejar suficiente separación en el fondo del bisel.
PENETRACIÓN INCOMPLETA EN LA
JUNTA
JUNTA CON PENETRACIÓN INCOMPLETA

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SOCAVADO
El socavado es una ranura fundida en el
metal base adyacente, al borde de la
soldadura o de la raíz de la misma, y que
queda sin llenar con metal de soldadura.
Socavado
• Causas probables:
1. Manejo defectuoso del electrodo.
2. Selección inadecuada del tipo de electrodo.
3. Corriente muy elevada.
• Recomendaciones:
1. Usar vaivén uniforme en las soldaduras de tope.
2. Usar electrodo adecuado.
3. Evitar un vaivén exagerado.
4. Usar corriente moderada y soldar lentamente.
5. Sostener el electrodo a una distancia prudente del
plano vertical al soldar filetes horizontales.
RELLENO INSUFICIENTE O
CONCAVIDAD
Depresión en la cara de la soldadura o en
la superficie de la raíz, que se extiende por
debajo de la superficie del metal base
adyacente.
Fusión Deficiente y Deformación
• Causas probables:
1. Calentamiento desigual o irregular.
2. Orden (secuencia) inadecuado de operación.
3. Contracción del metal de aporte.
• Recomendaciones:
1. Puntear la unión o sujetar las piezas con prensas.
2. Conformar las piezas antes de soldarlas.
3. Eliminar las tensiones resultantes de la laminación o
conformación antes de soldar.
4. Distribuir la soldadura para que el calentamiento sea uniforme.
5. Inspeccionar la estructura y disponer una secuencia (orden)
lógica de trabajo.
TRASLAPE
Protuberancia del metal de soldadura que
excede el borde o la raíz de la soldadura.
Se produce el traslapo si existen óxidos
que se adhieran firmemente al metal base
e interfieran con la fusión. El traslapo es
una discontinuidad de la superficie que
forma una entalla mecánica, y casi
siempre se considera como motivo de
rechazo.
EXCESO DE PENETRACIÓN

 Esta es una
sobremonta
en la raíz
producida en
una junta
soldada desde
un lado.

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EXCESO DE PENETRACIÓN

26
EXCESO DE PENETRACIÓN

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PENETRACIÓN EXCESIVA

• Causas probables:
1. Corriente muy elevada.
2. Posición inadecuada del electrodo.
• Recomendaciones:
1. Disminuir la intensidad de la corriente.
2. Mantener el electrodo a un ángulo que facilite el
llenado del bisel.
LAMINACIONES
Son discontinuidades planas, generalmente alargadas, del metal base, y
se hallan en el área central del espesor de productos forjados. Se forman
por el laminado de burbujas de gas, cavidades de contracción o
inclusiones no metálicas del lingote original. Una Delaminación es la
separación de una laminación por la presencia de esfuerzos.
COSTURAS Y PLIEGUES
Son discontinuidades longitudinales del
metal base que se pueden encontrar en
productos forjados. Cuando la
discontinuidad es paralela al esfuerzo
principal, generalmente no es un esfuerzo
crítico. Cuando las costuras y pliegues son
perpendiculares a los esfuerzos aplicados o
residuales, a menudo se propagan como
grietas.
QUEMONES

Es definida como una porción


del cordón de raíz donde una
excesiva penetración ha
causado que el metal de
soldadura sea soplado hacia el
interior, o puede que se
descuelgue un excesivo metal
fundido.
CHOQUE ACCIDENTAL DE ARCO

 Aparece cuando el arco es hincado sobre la


superficie del metal base, ya sea intencional o
accidentalmente. La superficie del metal base
es fundida y rápidamente enfriada debido a un
calor masivo disipado por el metal base
circundante.

 Un choque de arco no es deseable y son


inaceptables, ya que ellos generan fisuras.

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“GOLPES DE ARCO”

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EXCESIVA SALPICADURA
Son los glóbulos de metal de aporte transferidos durante
la soldadura y adheridos a la superficie del metal base, o
a la zona fundida ya solidificada.
Salpicadura Excesiva
• Causas probables:
1. Corriente muy elevada.
2. Arco muy largo.
3. Soplo magnético excesivo.
• Recomendaciones:
1. Disminuir la intensidad de la corriente.
2. Acortar el arco.
3. Ver lo indicado para “Arco desviado o soplado”.
OXIDACIÓN DE LA SUPERFICIE

 En los aceros inoxidables y aleaciones de níquel


ocurren cuando esas aleaciones se exponen a
la atmósfera por encima de los 1000 F (540 C)

Oxidación en la superficie

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DEFECTOLOGIA ENCONTRADA

Falta de fusión y
ataque por corrosión
en costura de tubería
de gasoducto.

Cordón de soldadura
atacado por
corrosión.

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Falta de fusión y
penetración

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GRIETAS
Se producen en la soldadura y en el metal base cuando los esfuerzos
localizados superan la resistencia a la rotura del material.
Orientación de las grietas
Tipos de grietas: podrían ser descritas como
longitudinales o transversales, dependiendo de su
orientación.

Grieta longitudinal y porosidad lineal


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GRIETAS LONGITUDINALES
- Altas velocidades de soldeo eléctrico
- Porosidad Lineal
- Altas velocidades de enfriamiento
- Elevada restricción
POR UBICACIÓN
“Fisura de solidificación”- (SOLDADURA)
“fisura de licuación” (ZAC)

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GRIETAS TRANSVERSALES
Son el resultado de esfuerzos de contracción longitudinal, que
actúan sobre el metal de soldadura de baja ductilidad.

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Grieta transversal
Grietas de cráter
• Ocurren en el cráter de una soldadura cuando
el proceso se interrumpe inapropiadamente.
Son algunas veces llamadas grietas estrella,
aunque pueden tener otras configuraciones.

Grieta de cráter
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GRIETAS EN EL METAL DE SOLDADURA

44
AGRIETAMIENTO

45
Grietas de borde
Son generalmente grietas en frío. Inician y se propagan desde
el borde de la soldadura donde están acumulados los esfuerzos
de contracción. Inician normal a la superficie del metal base,
resultado de esfuerzos térmicos que actúan sobre una zona
afectada por el calor. Algunas ocurren debido a que la ductilidad
del metal base no se puede acomodar a los esfuerzos de
contracción que son impuestos al soldar.

Grieta de borde
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Grietas de Garganta
• Son grietas longitudinales orientadas a lo largo de la garganta
de las soldaduras en filete. Son generalmente, pero no
siempre, grietas en caliente.

Grietas de garganta

Grietas de raíz
 Son grietas longitudinales en la raíz de la soldadura,
pueden ser grietas en caliente o en frío.
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Grietas bajo el depósito y en la ZAC
 Se pueden denominar de una u otra forma. Son usualmente
grietas en frío que se forman en la zona afectada por el
calor en el metal base.
 Estas ocurren cuando tres elementos están
simultáneamente presentes:
 Hidrógeno
 Una microestructura de relativamente baja ductilidad
 Altos esfuerzos residuales

Pueden ser tanto longitudinales como


transversales. Se encuentran en la zona Grietas bajo
afectada por el calor y no son siempre el depósito
detectables mediante inspección visual,
principalmente en las soldaduras de
filete, aunque pueden ocurrir también en Grietas bajo el
las soldaduras a tope . depósito

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Soldadura Agrietada
• Causas probables:
1. Electrodo inadecuado.
2. Unión muy rígida.
3. Mala preparación.
4. Falta de relación entre tamaño de la soldadura y las piezas que
se unen.
• Recomendaciones:
1. Eliminar la rigidez de la unión con un buen proyecto de la
estructura y un procedimiento de soldadura adecuado.
2. Precalentar las piezas.
3. Evitar las soldaduras con primeras pasadas.
4. Soldar desde el centro hacia los extremos o bordes.
5. Seleccionar un electrodo adecuado.
6. Adaptar el tamaño de la soldadura de las piezas.
7. Dejar en las uniones una separación adecuada y uniforme.
Soldadura Agrietada
A. GRIETAS EN LA SOLDADURA
CAUSA SOLUCION
Precalentamiento: Usar golpeteo; cambie la
Alta rigidez en la junta sucesión de la soldadura por retroceso o
aumente la sección transversal del cordón

Soldadura defectuosa Vea porosidades o inclusiones


Electrodos defectuosos
(excentricidad, humedad en el Cambie electrodos, controle la humedad por
revestimiento, núcleo de alambre buen almacenaje
pobre)
Dilución pobre Reduzca la separación de raíz
Cordón de escasa profundidad, a Aumenta la sección transversal profundidad o
ancho ancho, del cordón, cambie el tipo del electrodo
Excesivo carbón o aleación tomado Reduzca penetración bajando la corriente y la
del metal de base velocidad de avance, cambie el tipo de electrodo
Distorsión angular, causando tensión Compense la soldadura en ambos lados, use
a la raíz del cordón martilleo o golpeteo precalentamiento
Excesivo azufre en el metal base Use EXX15 16 electrodos
Rellene el cráter. Retroceda si es necesario
Grietas en el cráter
retire
Detección de Fisuras por
Partículas Magnéticas

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Mal Aspecto
• Causas probables:
1. Conexiones defectuosas.
2. Recalentamiento.
3. Electrodo inadecuado.
4. Longitud de arco y amperaje inadecuado.
• Recomendaciones:
1. Usar la longitud de arco, el ángulo (posición) del
electrodo y la velocidad de avance adecuados.
2. Evitar el recalentamiento.
3. Usar un vaivén uniforme.
4. Evitar usar corriente demasiado elevada.
Arco Desviado
• Causas probables:
1. El campo magnético generado por la C.C. que
produce la desviación del arco (soplo magnético).
• Recomendaciones:
1. Usar C.A.
2. Cambiar de lugar la grampa a tierra
3. Usar un banco de trabajo no magnético.
4. Usar barras de bronce o cobre para separar la pieza
del banco.
Combadura
• Causas probables:
1. Diseño inadecuado.
2. Contracción del metal de aporte.
3. Sujeción defectuosa de las piezas.
4. Preparación deficiente.
5. Recalentamiento en la unión.
• Recomendaciones:
1. Corregir el diseño.
2. Martillar los bordes de la unión antes de soldar.
3. Aumentar la velocidad de trabajo (avance).
4. Evitar la separación excesiva entre piezas.
5. Fijar las piezas adecuadamente.
6. Usar un respaldo enfriador.
7. Adoptar una secuencia de trabajo.
8. Usar electrodos de alta velocidad y moderada penetración.
Soldadura Quebradiza
• Causas probables:
1. Electrodo inadecuado.
2. Tratamiento térmico deficiente.
3. Soldadura endurecida al aire.
4. Enfriamiento brusco.
• Recomendaciones:
1. Usar un electrodo con bajo contenido de hidrógeno o
de tipo austenítico.
2. Calentar antes o después de soldar o en ambos
casos.
3. Procurar poca penetración dirigiendo el arco hacia el
cráter.
4. Asegurar un enfriamiento lento.

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