¿Qué es la prueba de calidad de soldadura? - 10 defectos comunes de soldadura

Pruebas de calidad de soldadura

Para asegurar el desempeño satisfactorio de una estructura soldada, la calidad de las soldaduras debe determinarse mediante procedimientos de prueba adecuados. Por lo tanto, se prueban bajo condiciones que son iguales o más severas que las que encuentran las estructuras soldadas en el campo.

Esta página contiene consejos de inspección visual. Las siguientes páginas contienen métodos de inspección para GMAW y pruebas físicas de soldadura.

Estas pruebas revelan secciones débiles o defectuosas que se pueden corregir antes de que el material se libere para su uso en el campo. Las pruebas también determinan el diseño de soldadura adecuado para equipos de artillería y evitan lesiones e inconvenientes para el personal.

NDT se refiere a las pruebas no destructivas. Es un enfoque de prueba que implica evaluar la soldadura sin causar daños. Ahorra tiempo y dinero, incluido el uso de inspección visual remota (RVI), rayos X, pruebas ultrasónicas y pruebas de penetración de líquidos.

En la mayoría de las soldaduras, la calidad se prueba en función de la función para la que está destinada. Si está reparando una pieza en una máquina, si la máquina funciona correctamente, entonces la soldadura a menudo se considera correcta. Hay algunas formas de saber si una soldadura es correcta:

• Distribución: El material de soldadura se distribuye por igual entre los dos materiales que se unieron.
• Residuos: La soldadura está libre de materiales de desecho como escoria. La escoria después del enfriamiento debe desprenderse del proyecto. Debe eliminarse fácilmente. En la soldadura MIG, cualquier residuo del gas de protección también debe eliminarse sin problemas. TIG, al ser el proceso más limpio, también debe estar libre de residuos. En Tig, si ve residuos, generalmente significa que el material que se está soldando no se limpió a fondo.
• Porosidad: La superficie de soldadura no debe tener irregularidades ni agujeros porosos (llamados porosidad). Los agujeros contribuyen a la debilidad. Si ve agujeros, generalmente indica que el metal base estaba sucio o tenía una capa de óxido. Si está utilizando MIG o Tig, la porosidad indica que se necesita más gas de protección al soldar. La porosidad en las soldaduras de aluminio es un indicador clave de no usar suficiente gas.
• Estanqueidad: Si la unión no está apretada, esto indica un problema de soldadura. En la soldadura oxiacetilénica, si se utiliza soldadura autógena, donde no hay material de aporte, la soldadura debe ser hermética. Lo mismo para la soldadura autógena Tig. El espacio no es tan crítico en otros tipos de soldaduras ya que cualquier espacio se llena con el material de relleno. Dicho esto, las lagunas, en general, indican un posible problema de calidad.
• A prueba de fugas: Si está reparando un artículo que contiene líquido, una fuga es una forma segura (y obvia) de ver que hay un problema. Lo mismo para algo que contendrá un gas. Un método de prueba es usar pompas de jabón para detectar problemas (se puede aplicar fácilmente con una botella con atomizador).
• Fuerza: La mayoría de las soldaduras necesitan demostrar la resistencia requerida. Una forma de garantizar la resistencia adecuada es comenzar con una clasificación de electrodo y metal de aporte que sea más alta que su requisito de resistencia.

Otras verificaciones que utilizan métodos visuales incluyen verificaciones antes (cara de la raíz, separación, ángulo de bisel, ajuste de la junta), durante (índice de consumo de electrodos, flujo de metal, sonido y luz del arco) y después de la soldadura (corte socavado, problema de fusión de la raíz, poros, exceso de soldadura). salpicaduras, dimensiones de la soldadura).

Inspección visual (VT)

La inspección visual es un proceso de prueba de calidad de soldadura de prueba no destructiva (NDT) en el que se examina una soldadura a simple vista para determinar las discontinuidades de la superficie. Es el método más común de prueba de calidad de soldadura.

Ventajas de las pruebas de calidad de soldadura no destructivas:

• Económico (generalmente solo gastos de mano de obra)
• Equipo de bajo costo
• Sin necesidad de energía
• Identificación rápida de defectos y costos de reparación posteriores debido a problemas que no se detectaron a tiempo

Desventajas:

• Capacitación necesaria para inspectores
• Se requiere buena vista o vista corregida a 20/40
• Puede pasar por alto defectos internos
• El informe debe ser registrado por el inspector
• Abierto al error humano

Pasos de prueba de calidad de soldadura visual

Practicar y desarrollar procedimientos para la aplicación consistente del enfoque

1. Inspeccione los materiales antes de soldar
2. Pruebas de calidad de soldadura al soldar
3. Inspección cuando se completa la soldadura
4. Marque los problemas y repare la soldadura

Inspección visual durante la soldadura

• Verifique el tamaño, el tipo y el almacenamiento de los electrodos (los electrodos con bajo contenido de hidrógeno se mantienen en un horno de estabilización)
• Observe la pasada de raíz para detectar la susceptibilidad al agrietamiento
• Inspeccione cada pasada de soldadura. Busque socavado y contorno requerido. Asegúrese de que la soldadura se limpie correctamente entre cada pasada.
• Buscar cráteres que necesiten ser llenados
• Compruebe la secuencia y el tamaño de la soldadura. Los calibres se utilizan para comprobar el tamaño.

Inspección después de la soldadura

• Comprobar soldadura contra código y estándares
• Consultar talla con calibres e impresiones
• Compruebe el acabado y el contorno
• Compruebe si hay grietas contra los estándares
• Busca superposición
• Comprobar socavado
• Determinar si las salpicaduras están en niveles aceptables

10 defectos comunes de soldadura que debe conocer

¿Qué son los defectos de soldadura?

Los defectos de soldadura se pueden definir como las irregularidades formadas en el metal de soldadura dado debido a un proceso de soldadura incorrecto o patrones de soldadura incorrectos, etc. El defecto puede diferir de la forma, el tamaño y la calidad deseados del cordón de soldadura.

Los defectos de soldadura pueden ocurrir fuera o dentro del metal de soldadura. Algunos de los defectos pueden permitirse si los defectos están por debajo de los límites permitidos, pero otros defectos, como las grietas, nunca se aceptan.

La ingeniería siempre ha reconocido la existencia de imperfecciones y trabajar con tolerancias. La tolerancia es el término que define el grado de aceptación ante la imperfección. Por lo tanto, cualquier tolerancia solo debe definirse para una determinada aplicación, proceso y material utilizado.

Se conocen como imperfecciones cualquier diferencia respecto al proyecto de la estructura. Son inevitables en ingeniería, pero no todos deben tratarse como inaceptables.

¿Qué son las discontinuidades de soldadura?

La discontinuidad es una interrupción en la estructura física típica de un material que cambia bruscamente sus propiedades. Así, la simple variación de propiedades no caracteriza una discontinuidad. Sin embargo, solo las discontinuidades que excedan el límite de tolerancia deben considerarse defectos de soldadura.

Así, una soldadura con una fisura particular puede considerarse aprobada o desaprobada para diferentes aplicaciones.

Tipos de defectos de soldadura

Ahora que sabe cómo revelar los defectos de soldadura, vamos a aprender a identificar con qué tipo de defecto de soldadura estamos lidiando. Cada uno tiene sus propias características y necesita un enfoque diferente para la reparación.

• Falta de fusión o fusión incompleta
• Rebaje
• Inclusiones de escoria
• Salpicaduras
• Grietas
• Porosidad
• Superposición
• Alabeo
• Grabar a través

1. Falta de penetración o penetración incompleta

La penetración incompleta ocurre cuando la raíz del cordón de soldadura no llega a la raíz de la junta para soldar la superficie opuesta en la pieza. Para corregir esta discontinuidad, puede aumentar la corriente, disminuir la velocidad de soldadura o cambiar la geometría de la junta.

Causas:

• Había demasiado espacio entre el metal que estabas soldando.
• Está moviendo el cordón demasiado rápido, lo que no permite que se deposite suficiente metal en la junta.
• Está usando una configuración de amperaje demasiado baja, lo que hace que la corriente no sea lo suficientemente fuerte para derretir el metal correctamente.
• Gran diámetro del electrodo.
• Desalineamiento.
• Junta incorrecta.

Remedios:

• Utilice la geometría de unión adecuada.
• Utilice un electrodo del tamaño adecuado.
• Reduzca la velocidad de desplazamiento del arco.
• Elija la corriente de soldadura adecuada.
• Compruebe que la alineación sea correcta.

2. Falta de fusión o fusión incompleta

La Fusión Incompleta ocurre con una falta de fusión localizada, ya sea en el borde de la unión o en la cara del hilo previamente depositado. Para corregir esta discontinuidad se puede aumentar la corriente, disminuir la velocidad de soldadura, cambiar la geometría de la junta o utilizar algún artificio para evitar el soplado magnético.

Causas:

• Poca entrada de calor.
• Contaminación superficial.
• El ángulo del electrodo es incorrecto.
• El diámetro del electrodo es incorrecto para el grosor del material que está soldando.
• La velocidad de desplazamiento es demasiado rápida.
• El baño de soldadura es demasiado grande y corre por delante del arco.

Remedios:

• Utilice una corriente de soldadura lo suficientemente alta con el voltaje de arco adecuado.
• Antes de comenzar a soldar, limpie el metal.
• Evite que el charco fundido inunde el arco.
• Utilice el diámetro y el ángulo correctos del electrodo.
• Reducir las tasas de depósito

3. Rebaje

Ocurre con una depresión, como una muesca, al pie del cordón. Para corregir esta discontinuidad, puede reducir la corriente o reducir la velocidad de soldadura.

Esta imperfección de la soldadura es la formación de ranuras en la punta de la soldadura, lo que reduce el espesor de la sección transversal del metal base. El resultado es la soldadura y la pieza de trabajo debilitadas.

Causas:

• Corriente de soldadura demasiado alta.
• Velocidad de soldadura demasiado rápida.
• El uso de un ángulo incorrecto, que dirigirá más calor a los bordes libres.
• El electrodo es demasiado grande.
• Uso incorrecto de protección de gas.
• Metal de relleno incorrecto.
• Técnica de soldadura deficiente.

Remedios:

• Utilice el ángulo de electrodo adecuado.
• Reduzca la longitud del arco.
• Reduzca la velocidad de desplazamiento del electrodo, pero tampoco debe ser demasiado lento.
• Elija gas de protección con la composición correcta para el tipo de material que soldará.
• Uso del ángulo de electrodo adecuado, con más calor dirigido hacia los componentes más gruesos.
• Utilización de la corriente adecuada, reduciéndola al acercarse a zonas más finas y bordes libres.
• Elija una técnica de soldadura correcta que no implique un tejido excesivo.
• Utilice la técnica de varias pasadas

4. Inclusión de escoria

Ocurre con la retención de materiales sólidos, metálicos o no, dentro del metal de soldadura. Las causas son una limpieza inadecuada de la superficie de soldadura entre pasadas. También puede ocurrir en soldaduras de un solo paso cuando la escoria queda atrapada en la raíz y los dedos de la soldadura.

La inclusión de escoria es uno de los defectos de soldadura que suelen ser fácilmente visibles en la soldadura. La escoria es un material vítreo que se produce como subproducto de la soldadura con electrodo revestido, la soldadura por arco con núcleo fundente y la soldadura por arco sumergido. Puede ocurrir cuando el fundente, que es el material de protección sólido que se usa al soldar, se derrite en la soldadura o en la superficie de la zona de soldadura.

Causas:

• Limpieza inadecuada.
• La velocidad de soldadura es demasiado rápida.
• No limpiar la pasada de soldadura antes de empezar una nueva.
• Ángulo de soldadura incorrecto.
• El baño de soldadura se enfría demasiado rápido.
• La corriente de soldadura es demasiado baja.

Remedios:

• Aumenta la densidad de corriente.
• Reduzca el enfriamiento rápido.
• Ajuste el ángulo del electrodo.
• Eliminar cualquier escoria del cordón anterior.
• Ajuste la velocidad de soldadura.

5. Salpicadura

Las salpicaduras se producen con la proyección de partículas fundidas del cordón de soldadura. Para corregir esta discontinuidad, se puede reducir la corriente y controlar la inestabilidad en la transferencia de metal.

Las salpicaduras ocurren cuando pequeñas partículas de la soldadura se adhieren a la superficie circundante. Es una ocurrencia especialmente común en la soldadura por arco metálico con gas. No importa cuánto lo intentes, no se puede eliminar por completo. Sin embargo, hay algunas maneras de mantenerlo al mínimo.

Causas:

• El amperaje de funcionamiento es demasiado alto.
• La configuración de voltaje es demasiado baja.
• El ángulo de trabajo del electrodo es demasiado pronunciado.
• La superficie está contaminada.
• El arco es demasiado largo.
• Polaridad incorrecta.
• Alimentación de alambre errática.

Remedios:

• Limpie las superficies antes de soldar.
• Reduzca la longitud del arco.
• Ajuste la corriente de soldadura.
• Aumente el ángulo del electrodo.
• Utilice la polaridad adecuada.
• Asegúrese de no tener problemas de alimentación.

6. Grieta de soldadura

Entre las discontinuidades de origen metalúrgico, se pueden mencionar las grietas, que pueden aparecer en la zona afectada por la soldadura (Zona Fundida o Zona Afectada por el Calor) debido a varios factores, como la contracción del metal solidificante y el crecimiento de granos, y se pueden clasificar como grietas en frío, grietas de solidificación y grietas por recalentamiento.

El tipo más grave de defecto de soldadura es una fisura en la soldadura y no es aceptado por casi todos los estándares de la industria. Puede aparecer en la superficie, en el metal de soldadura o en la zona afectada por el intenso calor.

Existen diferentes tipos de grietas, dependiendo de la temperatura a la que se produzcan:

• Grietas en caliente: Estos pueden ocurrir durante el proceso de soldadura o durante el proceso de cristalización de la unión soldada. La temperatura en este punto puede subir más de 10 000 °C.
• Grietas frías: Estas grietas aparecen después de que se ha completado la soldadura y la temperatura del metal ha bajado. Pueden formarse horas o incluso días después de la soldadura. Ocurre principalmente cuando se suelda acero. La causa de este defecto suele ser deformidades en la estructura del acero.
• Grietas del cráter: Estos ocurren al final del proceso de soldadura antes de que el operador termine una pasada en la unión soldada. Por lo general, se forman cerca del final de la soldadura. Cuando el baño de soldadura se enfría y solidifica, necesita tener suficiente volumen para superar la contracción del metal de soldadura. De lo contrario, formará una grieta de cráter.

Causas:

• Uso de hidrógeno al soldar metales ferrosos.
• Tensión residual causada por la contracción de solidificación.
• Contaminación por metales base.
• Alta velocidad de soldadura pero baja corriente.
• Sin precalentamiento antes de comenzar a soldar.
• Diseño de juntas deficiente.
• Un alto contenido de azufre y carbono en el metal.

Remedios:

• Precaliente el metal según sea necesario.
• Proporciona un enfriamiento adecuado del área de soldadura.
• Utilice un diseño de junta adecuado.
• Eliminar impurezas.
• Utilice el metal apropiado.
• Asegúrese de soldar un área de sección suficiente.
• Utilice la velocidad de soldadura y la corriente de amperaje adecuadas.
• Para evitar grietas en el cráter, asegúrese de que el cráter esté debidamente lleno.

7. Porosidad

Ocurre con la formación de burbujas de gas retenidas dentro de la zona de fusión. Puede ocurrir internamente y también emerger en la superficie. Para corregir esta discontinuidad, es posible corregir el flujo del gas de protección y utilizar gases de mejor calidad (con mayor pureza en su composición).

La porosidad ocurre como resultado de la contaminación del metal de soldadura. Los gases atrapados crean una soldadura llena de burbujas que se debilita y puede colapsar con el tiempo.

Causas:

• Desoxidante de electrodo inadecuado.
• Usando un arco más largo.
• La presencia de humedad.
• Protección de gas incorrecta.
• Tratamiento superficial incorrecto.
• Uso de un flujo de gas demasiado alto.
• Superficie contaminada.
• Presencia de óxido, pintura, grasa o aceite.

Remedios:

• Limpie los materiales antes de comenzar a soldar.
• Utilice electrodos y materiales secos.
• Utilice la distancia de arco correcta.
• Compruebe el medidor de flujo de gas y asegúrese de que esté optimizado según sea necesario con la configuración adecuada de presión y flujo.
• Reduzca la velocidad de desplazamiento del arco, lo que permitirá que escapen los gases.
• Utilice los electrodos correctos.
• Utilice una técnica de soldadura adecuada.

8. Superposición

La superposición se produce cuando la cara de la soldadura se extiende mucho más allá de la punta de la soldadura. Esto se debe principalmente al uso de electrodos demasiado grandes o a una mala técnica de soldadura.

Causas:

• Técnica de soldadura incorrecta.
• Al usar electrodos grandes, este defecto puede ocurrir.
• Alta corriente de soldadura

Remedios:

• Utilizar una técnica adecuada para soldar.
• Utilice un electrodo pequeño.
• Menos corrientes de soldadura.

9. Alabeo

Warpage es un cambio no deseado en la forma y posición de las partes metálicas. Ocurre cuando el uso de calor es incorrecto y es causado por la contracción/expansión de las partes soldadas.

Causa:

• Ángulo de antorcha incorrecto.
• Uso de electrodo grande:
• Técnica de soldadura incorrecta

Remedios:

• Usar un ángulo de antorcha adecuado puede reducir la tensión en el metal
• Usar un electrodo pequeño también puede disminuir el cráter.
• Utilice una técnica adecuada.

10. Grabar a través

Si el metal de soldadura penetra en las partes base, hablamos de quemado. Esta es una discontinuidad común cuando se sueldan piezas delgadas. Ocurre cuando la abertura de la raíz es demasiado grande o se usa demasiado voltaje.

Cómo saber si es una Discontinuidad de Soldadura o un Defecto de Soldadura

Una discontinuidad de soldadura es fácil de reconocer porque parece una interrupción del flujo normal. También se conoce como imperfección de soldadura y se puede encontrar en el metal de soldadura o en el metal base. Ocurre una discontinuidad en el metal de soldadura debido a un patrón de soldadura o técnica de soldadura incorrectos. Puede diferir de la forma y el grosor del cordón de soldadura y, en última instancia, de la calidad.

En general, se debe evitar y tratar una discontinuidad, pero son un poco menos graves que un defecto de soldadura. No obstante, si encuentra una discontinuidad en la soldadura, debe corregirla.

Dicho esto, un grupo de discontinuidades de soldadura puede convertirse en un defecto de soldadura, si superan los límites establecidos en su proyecto. Esto va de acuerdo con tu país, el material y el tipo de entorno en el que te encuentras.

En última instancia, la forma más efectiva de inspeccionar un trabajo de soldadura, especialmente en espacios reducidos, es usar una cámara de soldadura. Aquí hay algunos ejemplos en video de cómo funciona.

Identificación de defectos de soldadura antes de que sea demasiado tarde

Es imposible exagerar la importancia de detectar los defectos de soldadura a tiempo. Incluso el más mínimo defecto puede ser catastrófico. Desde el cuidado de la técnica de soldadura hasta la corriente de soldadura y la supervisión, la soldadura es un oficio complejo que requiere la máxima atención.

Invertir en las herramientas adecuadas hará que sea más fácil y seguro hacer el trabajo. Es fundamental que las empresas de las industrias del petróleo, el gas y la minería entiendan cómo identificar los defectos de soldadura más comunes para poder actuar.