Soldadura

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Soldadura Superficiales: Exceso de penetración: Se producen por efecto de un movimiento que causa la penetración del electrodo dentro de los biseles, los cuales son distribuidos en esas áreas. Este exceso de penetración produce una chorreadura interna de material la que puede retener o no escoria en su interior. Este defecto suele producir, por ejemplo en soldaduras de gasoductos, desgaste por erosión. La imagen radiográfica da una densidad más clara en el centro del ancho de la imagen, ya sea extendida a lo largo de la soldadura o en gotas circulares aisladas, pudiendo presentar en su interior una mancha deforme negra. Falta de penetración: omo en las uniones en ! o en " la ra#$ es visible por la cara posterior, esta imperfección puede considerarse superficial. % menudo la ra#$de la soldadura no quedará adecuadamente rellena con metal dejando un vac#o que aparecerá radiográficamente como una l#nea oscura firmementemarcada, gruesa y negra, continua o intermitente reempla$ando el cordón de la primera pasada. Esta penetración incompleta puede ser debida a una separación excesivamente peque&a de la ra#$, a un electrodo demasiado grueso, a una corriente de soldadura insuficiente, a excesiva velocidad de pasada, penetración incorrecta en la ranura, etc. Este defecto por lo general no es aceptable y requiere la eliminación del cordón de soldadura anterior y repetición del proceso Concavidades o Concavidad externa o Falta de relleno: Es una soldadura que tiene una disminución de refuer$o externo, por poco depós material de aporte en el relleno del cordón. La imagen radiográfica muestra una densidad de la soldadura más oscura que la densidad de las pie$as a soldarse, la cual se extiende a trav's del ancho comp imagen

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Soldadura Superficiales: Exceso de penetracin:Se producen por efecto de un movimiento que causa la penetracin del electrodo dentro de los biseles, los cuales son distribuidos en esas reas. Este exceso de penetracin produce una chorreadura interna de material la que puede retener o no escoria en su interior.Este defecto suele producir, por ejemplo en soldaduras de gasoductos, desgaste por erosin.La imagen radiogrfica da una densidad ms clara en el centro del ancho de la imagen, ya sea extendida a lo largo de la soldadura o en gotas circulares aisladas, pudiendo presentar en su interior una mancha deforme negra.

Falta de penetracin:Como en las uniones en U o en V la raz es visible por la cara posterior, esta imperfeccin puede considerarse superficial.A menudo la raz de la soldadura no quedar adecuadamente rellena con metal dejando un vaco que aparecer radiogrficamente como una lnea oscura firmemente marcada, gruesa y negra, continua o intermitente reemplazando el cordn de la primera pasada. Esta penetracin incompleta puede ser debida a una separacin excesivamente pequea de la raz, a un electrodo demasiado grueso, a una corriente de soldadura insuficiente, a excesiva velocidad de pasada, penetracin incorrecta en la ranura, etc. Este defecto por lo general no es aceptable y requiere la eliminacin del cordn de soldadura anterior y repeticin del proceso

Concavidades Concavidad externa o Falta de relleno:Es una soldadura que tiene una disminucin de refuerzo externo, por poco depsito de material de aporte en el relleno del cordn.La imagen radiogrfica muestra una densidad de la soldadura ms oscura que la densidad de las piezas a soldarse, la cual se extiende a travs del ancho completo de la imagen

Concavidad interna:Es insuficiente refuerzo interno de la soldadura en su cordn de primera pasada, el cual al enfriarse disminuye su espesor pasando a ser menor que el del material base.

Socavaduras o mordeduras de bordes:La socavadura es una ranura fundida en el metal base, adyacente a la raz de una soldadura o a la sobremonta, que no ha sido llenado por el metal de soldadura.Son debidas a un arco incorrecto (por la corriente utilizada o por la longitud del mismo), se producen extracciones de materiales en la superficie del elemento a soldar la cual puede ser anterior (del lado de la sobremonta) o posterior (lado de la raz o primera pasada) Ver Fig.Un electrodo hmedo puede provocar socavado. Otra causa de socavado en los laterales del cordn es una alta velocidad de traslacin del arco a causa de una rpida solidificacin del metal de soldadura.La imagen radiogrfica muestra una lnea gruesa que bordea el cordn soldado, de densidad homognea (lado exterior) o una imagen circundante al cordn de primera pasada no muy negra (lado interior).

Quemado:Es una zona de la pasada de raz donde la penetracin excesiva ha causado que el aporte de la soldadura penetre dentro de la misma soplndose.Resulta de factores que producen un calor excesivo en un rea determinada tales como excesiva corriente, velocidad lenta del electrodo, manejo incorrecto del electrodo, etc. Hay destruccin completa de biseles.La imagen radiogrfica muestra una densidad localizada ms oscura con bordes borrosos en el centro del ancho de la imagen. Puede ser ms ancha que la imagen del cordn de raz.

Salpicaduras:Son imperfecciones consistentes, como su nombre lo indica, en esfrulas de metal fundido depositada aleatoriamente sobre el cordn y su vecindad. Pueden ser provocadas por humedad en el revestimiento del electrodo. Generalmente, no tienen importancia respecto a la calidad de la soldadura.En la imagen radiogrfica, aparecen como manchitas blancas, redondeadas, aisladas o en colonias. En algunas tcnicas de soldadura que emplean electrodos de tungsteno (volframio) las salpicaduras de este metal se dibujan como circulitos muy claros y ntidos. Entonces, conviene asegurarse de que se trata , efectivamente, de salpicaduras y no de inclusiones.

Falta de continuidad del cordn:Se originan al interrumpir el soldador el cordn y no empalmar bien la reanudacin del trabajo.Su severidad es muy variable ya que, en los casos ms severos, pueden considerarse autnticas faltas de fusin transversales, en tanto que en otras ocasiones, son simples surcos normales al eje del cordn.Su aspecto radiogrfico es el de una lnea oscura u oblicua, relativamente ntida.

Restos de electrodos:Cuando se suelda con equipos automticos en atmsfera inerte y electrodo continuo, pueden quedar, al efectuar el cordn de penetracin, restos del alambre-electrodo que sobresalen, a veces, varios centmetros de la base de la unin soldada.En la radiografa, aparecen como unos palitos claros que parten del eje del cordn.Tambin pueden aparecer restos de electrodos cuando stos han sido abandonados, por ejemplo, en el interior de una tubera. En este caso solo es un material superpuesto, fcilmente eliminable por no ser solidario con la unin. Internas: Fisuras:Pueden ser clasificadas en: Fisuras longitudinales:Se pueden producir en el centro del cordn (generalmente por movimientos durante o posteriores a la soldadura) o en la interfase del material base con el de aporte (por causa de un enfriamiento brusco o falta de correcto precalentamiento en grandes espesores). Fig. 55Cuando este defecto aparece en el metal de la soldadura se lo llama "fisura de solidificacin" mientras que si se produce en la ZAC se llama " fisura de licuacin" (intergranular).Estos dos tipos comprenden la llamada fisuracin en caliente y se producen por la combinacin de una composicin qumica desfavorable (elementos que forman precipitados de bajo punto de fusin, por ejemplo azufre que forma SFe -solidificacin de bordes de grano) y tensiones de solidificacin, restriccin o deformacin. En este caso el precalentamiento no tiene casi influencia sobre estos defectos.La nica precaucin posible es la de soldar con bajo aporte trmico.Son bastantes raras y tpicas de ciertos aceros inoxidables estabilizados como el AISI 321 y especialmente el 37 y ciertos aceros bonificados como el HY 80.

La fisuracin en fro (de hidrogeno) longitudinal es menos frecuente que las transversales.La imagen radiogrfica es una lnea ondulante muy negra y fina en el centro del cordn o en la base del mismo (similar al espesor de un cabello). Fisuras transversales:Producidas principalmente en aceros duros, por combinacin de elementos que al enfriarse a la temperatura normal producen la fisura que puede o no prolongarse al metal base.Pueden ser Fisuras en calienteDenominndose as porque se producen durante la solidificacin de la junta.Las causas principales de este defecto en aceros al carbono no aleados o de baja aleacin son: medio y alto tenor de carbono en el material base. alto tenor de impurezas (S y P) en el material base. elevadas tensiones de contraccin (depende de la mayor o menor plasticidad del material de la junta).Las fisuras en caliente se pueden manifestar en todos los materiales metlicos,ferrosos y no ferrosos. Son intergranulares y pueden tener orientaciones diversas. Fisuras en fro:Se llaman as porque se forman cuando la temperatura se acerca o alcanza la temperatura ambiente.La causa principal es el elevado tenor de hidrgeno en la zona fundida, una elevada velocidad de enfriamiento y las tensiones producidas sobre el cordn por el enfriamiento. En soldadura de aceros dulces y aquellos con baja aleacin de manganeso y microaleados las fisuras son muy pequeas (llamadas microfisuras de hidrgeno) y frecuentemente se reagrupan en un cierto nmero en la misma zona fundida de la junta ; en aceros de elevada resistencia como los bonificados, las fisuras son generalmente ms grandes pudiendo atravesar todo el cordn en direccin transversal. Se observa radiogrficamente como una lnea fina muy negra y recortada, de poca ondulacin y transversal al cordn soldado. Fisura de interrupcin o arranque (o de crter):En el arranque de la soldadura por cambio de electrodo suelen producirse fisuras en forma de estrellas por efecto del brusco enfriamiento y recalentamiento del material (son fisuras en caliente). Cuando se interrumpe el arco, se formar un crter de contraccin si la cavidad del arco no se rellena con una cantidad de material fundido adecuado. Los crteres de arco son frecuentemente los puntos defectuosos en las soldaduras en razn a que el ltimo material que se solidifica lo hace a tensiones muy elevadas, pudindose producir segregacin.Generalmente, se observa en radiografa, como tres lneas finas confluyentes y la del sentido del cordn soldado mucho ms larga.

Fisuras alrededor del cordn (en ZAC )- Fisuracin en fro:Se produce debido a la falta de precalentamiento (crtica para ciertos tipos de aceros) en aceros duros (estructuras martensticas en la ZAC como resultado del ciclo trmico de soldadura) o de mucho espesor. Estas fisuras se presentan invariablemente en los granos ms hidrgeno disuelto liberado por el electrodo (por ejemplo hmedo) o por el metal que se solidifica, por lo que puede evitarse por precalentamiento y manteniendo el material soldado alrededor de unos 200 C un tiempo determinado o por el uso de electrodos bsicos. Tambin afectan las tensiones alcanzadas como resultado de la contraccin de la junta o geometras con entallas.Tienen generalmente una direccin longitudinal, aunque algunas veces pueden tambin ser transversales; pueden ser internas (estar bajo el cordn de soldadura) o aflorar al lado del cordn.La imagen radiogrfica es de lneas negras de poca ondulacin un poco ms gruesas que un cabello, en la zona adyacente al cordn soldado.

Desgarro laminar:Son fisuras que pueden aparecer en aceros dulces y de baja aleacin, generalmente asociadas con soldaduras muy tensionadas, cuya geometra produce tensiones perpendiculares al plano de laminacin sobre el metal base. Aparecen frecuentemente debajo de la ZAC (material base no afectado) y son tpicas de juntas en T o en L .Los factores que producen este defecto son sustancialmente: tensiones de enfriamiento ms o menos intensas, en funcin de la rigidez de la estructura. geometra de la junta tal que la solicitacin acte desfavorablemente sobre el material base.Figs ( las flechas en las figuras indican los arreglos ms adecuados) .- material base laminado de medio y alto espesor ( 9~ 20 mm), susceptible a desgarrarse.

Falta de penetracin:Se da en la zona de la raz cuando no ha penetrado el metal fundido. Si la unin es en X o en K, la raz queda en el corazn mismo del cordn, siendo la falta del metal de aporte en dicha zona rigurosamente interna (Fig.62).Puede originarse por falta de temperatura, por exceso de velocidad de soldado, o por falta de habilidad del soldador. Puede ser que haya falta de penetracin parcial (asociada a una falta de fusin) llamada as cuando uno de los talones no ha alcanzado a fundirse, o falta de penetracin total cuando la abertura de la raz ha quedado sin rellenar. Radiogrficamente, aparece como una lnea oscura continua o intermitente con bordes rectos o irregulares. Conviene advertir que, algunos tipos de uniones (por Ej. unin soldada en ngulo sin preparacin de bordes) estn concebidos de forma que siempre queda una falta de penetracin en determinadas partes de la unin.

Falta de fusin:Generalmente ocasionada por la falta de temperatura suficiente para fundir el metal base o elcordn anterior ya slido. Segn su localizacin puede ser:

Falta de fusin en el bisel:

Falta de fusin de un bisel en la raz (taln):Se produce cuando falta la abertura de la raz y la temperatura no es lo bastante elevada; por una incorrecta alineacin de los elementos a soldar; por fallas en la preparacin; por diferencias de espesor o dimetro, o por deficiente penetracin por parte del soldador al realizar la primer pasada.Radiogrficamente se ve como una lnea oscura y fina, continua o intermitente con los bordes bien definidos. La lnea puede tender a ser ondulada y difusa (Ver Fig. 65). En las uniones en X o en K , queda en el mismo centro de los cordones y es frecuente que vaya asociada a faltas de penetracin.

Falta de fusin entre pasadas:Se produce en las interfaces de la soldadura, donde las capas adyacentes del metal, o el metal base y el metal de soldadura no se fusionan debidamente debido, principalmente, a una capa muy fina de xido que se forma en las superficies. Por lo general, esta capa de xido se debe a una falta de calentamiento del metal base o al depsito previo de metal de soldadura en volumen suficientemente alto que impide que cualquier capa de xido, escoria, impurezas, etc. migre a la superficie.Otras causas pueden ser la falta de corriente suficiente o la mala ubicacin del arco elctrico dentro de los biseles, el cual al producirse ms sobre uno, deja al otro sin fundir.Radiogrficamente se observa una franja negra con densidad en disminucin desde el borde al centro. El lateral es recto.A veces, cuando la falta de fusin es entre el metal base y el metal de aporte, es difcil de interpretar, conviene radiografiar el cordn segn direcciones comprendidas en la prolongacin del plano formado por los bordes del bisel (frecuentemente a 45).

Inclusiones:Se consideran inclusiones, las impurezas producidas por gases atrapados en la masa del metal durante el proceso de fusin, o materiales extraos slidos (metlicos y no metlicos). Se dividen en: Inclusiones gaseosas:Por razones diversas, en el metal de soldadura fundido se pueden formar gases que pueden quedar atrapados si no hay tiempo suficiente para que escapen antes de la solidificacin de la soldadura. El gas as atrapado, por lo general, tiene la forma de agujeros redondos denominados porosidades esfricas, o de forma alargada llamados porosidad tubular o vermicular.La formacin de gas puede ser causada por reacciones qumicas durante la soldadura con alto contenido de sulfuro en la plancha y/o en el electrodo; humedad excesiva en el electrodo o en los bordes de la plancha de base; arco excesivamente corto; corriente incorrecta o polaridad inversa; corrientes de aire; o limpieza prematura de la escoria al terminar una pasada, pues, no hay que olvidar que la escoria evita el enfriamiento demasiado rpido del metal fundido.La porosidad gaseosa puede producirse en forma aislada (porosidad esfrica aislada) o agrupada (nido de poros), en forma alineada, etc. Se vern estos casos a continuacin:

Porosidad esfrica aislada:Son bolsas de gas esfricas producidas por una alteracin en el arco, una oxidacin en el revestimiento del electrodo, o electrodo hmedo y/u oxidado, o una variacin en la relacinVoltaje-Amperaje-Velocidad en la soldadura automtica.La imagen radiogrfica da puntos negros en cualquier ubicacin Porosidad agrupada (Nido de poros):Producida generalmente por un agente oxidante o excesiva humedad del revestimiento.Pueden tambin encontrarse capas de xido sobre los biseles, las que al fundirse desprenden gas. El tamao de estos poros es aproximadamente igual en toda la zona.La imagen radiogrfica da puntos redondeados o ligeramente alargados de una densidad ms oscura, agrupados pero irregularmente espaciados.

Porosidad alineada:Generalmente surge en la pasada de base del cordn soldado, por efecto de la dificultad de penetrar con el electrodo, por mala regulacin elctrica en correspondencia con el fundente utilizado para mquinas automticas y por acumulacin de algunos de los elementos del mismo.Radiogrficamente se observan crculos alineados, negros, que pueden ir decreciendo o permanecer de igual dimetro. Tambin pueden aparecer poros alargados de 1ra.pasada "Cordn hueco": surgidos por la imposibilidad del hidrgeno producido en electrodos de alta velocidad de escapar, generalmente por insuficiente separacin de los biseles.La imagen radiogrfica da formas grises inclinadas, semejante al espinazo de un pez, confluyendo al centro, pudiendo llegar a crear un nervio central.

Porosidad alargada o vermicular:Producida al enfriarse el material, a medida que una burbuja de gas est tratando de escapar.Su morfologa es alargada, a manera de tubitos curvados, como bastones o sinuosos, y suele tener tendencia a crear un recorrido vertical pudiendo llegar a dejar perforada toda una pasada de soldadura.Aunque ocasionalmente pueden aparecer aislados, lo corriente es que formen colonias. Este caso es comn en aceros con contenidos especiales, principalmente Inox.En general son ms peligrosos que los esfricos debido al efecto de entalla que producen.La imagen radiogrfica es de marcas alargadas, de color gris y generalmente terminando en crculo.

Inclusiones no metlicas:Inclusiones de escorias aisladas:La mayora de las soldaduras contienen escorias que han sido atrapadas en el metal depositado durante la solidificacin. Son depsitos de carbn u xido metlicos y silicatos principalmente.La escoria puede provenir del revestimiento del electrodo o fundente empleado.El flujo tiene como finalidad eliminar las impurezas del metal. Si este no permanece derretido durante un perodo suficientemente largo para permitir que la escoria se eleve a la superficie, parte de esa escoria pudiera quedar atrapada dentro del metal. Esta puede a su vez quedar atrapada en el metal en pasadas posteriores. Las superficies sucias e irregulares, las ondulaciones o cortes insuficientes contribuirn al atrapado de escoria.Las inclusiones de escoria se asocian frecuentemente con falta de penetracin, fusin deficiente, taln de raz excesivamente grande, soldadura en V muy estrecha y manipulacin defectuosa del electrodoLa imagen radiogrfica da manchas negras irregulares sobre el cordn de soldadura.

Escorias alineadas:Producidas por inadecuados movimientos del electrodo por parte del soldador, quedan alineadas sobre el costado del cordn soldado. En el caso de la soldadura automtica, el fundente suele quedar atrapado por una regulacin de la mquina, o por falta de limpieza, pero en este caso estar en el centro del cordn. Este tipo de defecto es muy agresivo.La imagen radiogrfica muestra sobre uno de los laterales del cordn base una lnea ancha con un borde casi recto y el otro desparejo, color negro, pero densidad homognea. Para el caso de soldadura automtica, se observar en el centro del cordn un tringulo alargado en el sentido de giro, de color negro.

Lnea de escorias (huella de carro):Ubicadas entre el cordn de 1ra. y 2da pasada. Por efecto de la mala limpieza en la zona de mordeduras que se forman sobre el bisel al efectuar la 1ra. pasada, se depositan escorias a ambos lados de este cordn.La imagen radiogrfica muestra lneas paralelas interrumpidas de ancho variable, pero bastante parejas.

Escorias en el interior de perforaciones:Dentro del metal soldado por efecto de una perforacin, se suele producir un rechupe del material, incorporndose materiales extraos, provenientes por lo general del revestimiento del electrodo.La imagen radiogrfica muestra una mancha irregular negra, en el centro de la indicacin clara de una perforacin, semejando un anillo luminoso.

Inclusiones metlicas:A veces, en la masa del metal fundido quedan englobadas partculas de otros metales que pueden ser detectados radiogrficamente.

Inclusiones aisladas:Por efecto o combinacin qumica de los elementos intervinientes en la soldadura, se suelen no fundir partculas de tungsteno que quedan aisladas en distintas reas del cordn soldado (TIG), generalmente en aceros inoxidables. La imagen radiogrfica muestra puntos de forma muy irregular y de una densidad ms baja (muy claros), distribuidos aleatoriamente en la imagen de la soldadura.Desalineado (high-low)De las piezas a ser soldadas: En la radiografa se observa un cambio abrupto en la densidad del film a travs del ancho de la soldadura.