Discontinuidades y Defectos Soldadura

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DEFINICIÓN DE TÉRMINOS SEGÚN AWS A3.0

_ Discontinuidad:

Una interrupción en la estructura típica de un material, tal como una falta de homogeneidad en sus características mecánicas, metalúrgicas o físicas.

_ Defecto:

Una discontinuidad o discontinuidades que por su naturaleza o efecto acumulado hace que una parte o producto no cumpla los mínimos criterios de aceptación. Implica rechazo.

CLASIFICACIÓN DE LAS DIISCONTTIINUIIDADES

1. RELACIONADAS CON EL DISEÑO

• SE ESCOGE EL TIPO EQUIVOCADO DE JUNTA PARA LA APLICACIÓN DADA.• CAMBIOS EN LA SECCIÓN TRANSVERSAL

2. RELACIONADAS CON EL PROCESO

• SOCAVADO• INCLUSIONES• POROSIDAD• SOBREMONTA EXCESIVA• RECHUPES• FALTA DE FUSIÓN• FALTA DE PENETRACIÓN• CRATERES• QUEMONES• SALPICADURA• GOLPES DE ARCO• FALTA DE LLENADO

3. RELACIONADAS CON METALURGIA

• FISURAS• OJOS DE PESCADO• SEGREGACIÓN• DESGARRAMIENTO LAMINAR

TIPOS DE DISCONTINUIDADES Y DEFECTOS

_ GRIETAS (Cracks)_ FUSIÓN INCOMPLETA (Incomplete fusion)_ PENETRACIÓN INCOMPLETA (Incomplete penetration)_ INCLUSIONES DE ESCORIA (slag inclusion)_ POROSIDAD (Porosity)_ TROZAMIENTOS O SOCAVADOS (Undercut)_ LAMINACIÓN (Lamination) _ RASGADO LAMINAR (Lamellar tear)

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

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

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.

Grietas de borde

_ Son generalmente grietas en frío. Inician y se propagan desde el pie 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.

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 raíz

_ Son grietas longitudinales en la raíz de la soldadura, pueden ser grietas en caliente o en frío.

Fusión Incompleta

_ Es una discontinuidad de la soldadura en la cuál la fusión no ocurrió entre el metal de soldadura y las caras del bisel o entre-pases

POSIBLES CAUSAS

_ LAS SUPERFICIES DE LA ZONA DE SOLDADURA NO ESTAN LIBRES DE PELICULAS U OXIDOS EXCESIVOS

_ INSUFICIENTE ENTRADA DE CALOR

_ CHARCO DE SOLDADURA MUY GRANDE

_ INAPROPIADA TECNICA DE SOLDADURA

_ DISEÑO DE JUNTA INADECUADO

_ VELOCIDAD DE AVANCE EXCESIVA

ACCIONES CORRECTIVAS

_ LIMPIAR TODAS LAS CARAS DEL BISEL Y LAS SUPERFICIES DE LA ZONA DE SOLDADURA ANTES DE SOLDAR

_ DISMINUIR LA VELOCIDAD DE ALIMENTACIÓN DE ALAMBRE Y EL VOLTAJE DE ARCO. REDUCIR LA EXTENSIÓN DEL ELECTRODO _ MINIMIZAR LA EXCESIVA OSCILACIÓN PARA PRODUCIR UN CHARCO DE SOLDADURA MÁSCONTROLADO. AUMENTAR LA VELOCIDAD DE AVANCE

Inclusiones de escoria

Son productos no metálicos resultantes de la disolución del flux e impurezas no metálicas en algunos procesos de soldadura y de soldadura fuerte.

CONDICIONES SUPERFICIALES DE LA SOLDADURA POROSIDAD

1. Porosidad dispersa: está uniformemente distribuida a través del metal de soldadura.

2. Porosidad agrupada: es un arreglo localizado que tiene una distribución geométrica al azar.

3. Porosidad alargada: porosidad cuya longitud es mayor a su ancho y se ubican aproximadamente paralelas al eje de la soldadura. Se puede formar en el interior o en la superficie del metal de soldadura.

4. Porosidad tubular: Forma cuya longitud es mayor que su ancho y se ubican aproximadamente perpendicular a la cara de la soldadura. Pueden ser también referidas como cavidades vermiculares

5. Porosidad alineada: Hace referencia a la orientada en una línea. Pueden ser esféricos o alargados. También conocida como porosidad lineal.

POSIBLES CAUSAS

_ INADECUADA ACCION PROTECTORA DEL GAS

_ CONTAMINACIÓN DEL GAS

_ CONTAMINACIÓN DEL ALAMBRE

_ CONTAMINACIÓN DE LA PIEZA DE TRABAJO

_ VOLTAJE DE ARCO MUY ALTO

_ DISTANCIA EXCESIVA ENTRE LA BOQUILLA DE CONTACTO Y LA PIEZA DE TRABAJO

ACCIONES CORRECTIVAS

_ OPTIMIZAR EL FLUJO DE GAS

_ UTILIZAR UN GAS DE PROTECCION ADECUADO PARA SOLDADURA

_ UTILICE ÚNICAMENTE ALAMBRE LIMPIO Y SECO

_ REMUEVA TODA LA GRASA, ACEITE, HUMEDAD,CASACARILLA,PINTURAY POLVO. EMPLEAR ELECTRODOS MÁS ALTAMENTE DESOXIDANTES

_ REDUCIR EL VOLTAJE

_ DISMINUIR EL STICK OUT

SOCAVADO

Es una muesca no fundida dentro del metal base adyacente al borde de la cara o la raíz de la soldadura y deja una cavidad en el metal de base, creando una entalla mecánica que es un concentrador de esfuerzos

POSIBLES CAUSAS

_ VELOCIDAD DE AVANCEDEMASIADO ALTA

_ VOLTAJE DE SOLDADURA MUY ALTO

_ EXCESIVA CORRIENTE DE SOLDADURA

_ ANGULO DE LA PISTOLA

ACCIONES CORRECTIVAS

_ EMPLEAR VELOCIDAD DE AVANCE MAS BAJA

_ REDUCIR EL VOLTAJE

_ REDUCIR LA VELOCIDAD DE SALIDA DEL ALAMBRE

_ CAMBIAR EL ANGULO DE LA PISTOLA PARA QUE LA FUERZA DEL ARCO AYUDE A LA DEPOSICIÓN DEL METAL

TRASLAPADURA

Es la protuberancia de metal no fundido al lado o borde de la soldadura. Es una discontinuidad de la superficie que forma una entalla mecánica y casi siemprerechazable. Dos causas comunes podrían ser: velocidad insuficiente de recorrido y preparación inadecuada del metal base.

CONCAVIDAD

_ Es una condición en que la cara o superficie de la raíz de una soldadura a tope se extienden debajo de la superficie adyacente del metal base. Resulta de la falta del soldador para completar la junta.

Excesiva sobremontaEn soldadura a tope, es el metal de aporte enexceso de la cantidad requerida para llenar unajunta. Puede estar localizada ya sea en la cara oen la superficie de la raíz, y es llamadaSobremonta de raíz o sobremonta de cara.

Exceso de penetración

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

Choque accidental de arco

Ó quemón de arco es una discontinuidad que consiste de cualquier metal fundido localizado afectado por el calor en cualquier parte de una soldadura o del metal base a causa de un 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.

LAMINACIONES

Tipo de discontinuidad del metal base con separación o debilidad generalmente alineada paralela a la superficie trabajada de un metal.

Son formadas cuando inclusiones de gas, cavidades por contracción, o inclusiones no metálicas en el lingote original, planchas, o barras son roladas ó laminadas.

Pueden estar completamente internas y son detectadas por una

inspección de ultrasonido, se pueden extender a un borde y pueden ser detectadas por inspección visual, líquidos penetrantes o partículas magnéticas