¿Qué es la porosidad de soldadura y cómo prevenirla?

¿Qué es la porosidad de soldadura?

La porosidad de soldadura es un defecto de soldadura causado por la absorción de gases de nitrógeno, oxígeno e hidrógeno atrapados en el charco de soldadura fundido y liberados durante la solidificación, lo que provoca bolsas o poros en la superficie o dentro del cordón. La porosidad puede ocurrir en la superficie de una soldadura o dentro del cordón de soldadura.

La absorción de nitrógeno y oxígeno en el baño de soldadura generalmente se debe a una protección de gas deficiente. La porosidad puede ser aleatoria:orientada al azar, distancias desiguales. También se puede aislar:espaciado a una pulgada de todos los lados.

La porosidad es la presencia de cavidades en el metal de soldadura causadas por la congelación del gas liberado del baño de soldadura a medida que se solidifica. La porosidad puede tomar varias formas:

• Porosidad Distribuida – Poros que se distribuyen por toda la soldadura.
• Poros que rompen la superficie – Poros que rompen la superficie.
• Agujero de gusano – Poros alargados que aparecen en forma de espiga en la radiografía
• Tubos de cráter – Una cavidad de contracción al final del recorrido de soldadura causada por la contracción durante la solidificación.

Causa y prevencion de defectos en soldadura

1. Porosidad distribuida y poros superficiales

La porosidad distribuida normalmente se encuentra como poros finos en todo el cordón de soldadura. Los poros que se rompen en la superficie generalmente indican una gran cantidad de porosidad distribuida. Es causado por la absorción de nitrógeno, oxígeno e hidrógeno en el baño de soldadura fundido que luego se libera al solidificarse y queda atrapado en el metal de soldadura.

La absorción de nitrógeno y oxígeno en el baño de soldadura generalmente se origina por una protección de gas deficiente. Tan solo un 1 % de aire incorporado en el gas de protección causará una porosidad distribuida y más del 1,5 % dará como resultado poros que rompen la superficie. Las fugas en la línea de gas, un caudal de gas demasiado alto, las corrientes de aire y la turbulencia excesiva en el baño de soldadura son causas frecuentes de porosidad.

El hidrógeno puede provenir de varias fuentes, incluida la humedad de electrodos, fundentes o la superficie de la pieza de trabajo que no se han secado adecuadamente. La grasa y el aceite en la superficie de la pieza de trabajo o el alambre de relleno también son fuentes comunes de hidrógeno.

Los revestimientos de superficies, como las pinturas de imprimación, y los tratamientos de superficies, como los revestimientos de zinc, pueden generar grandes cantidades de humo durante la soldadura. El riesgo de atrapar el gas desprendido será mayor en las juntas en T que en las juntas a tope, especialmente cuando se suelda en ángulo en ambos lados.

Especial mención merecen las denominadas imprimaciones soldables (bajas en zinc). No debería ser necesario quitar las imprimaciones, pero si el grosor de la imprimación supera la recomendación del fabricante, es probable que se produzca porosidad, especialmente cuando se utilizan procesos de soldadura que no sean MMA.

¿Cómo prevenir la porosidad distribuida y los poros superficiales?

La fuente de gas debe identificarse y eliminarse de la siguiente manera:

Inclusión de aire

• Selle cualquier fuga de aire
• Evite la turbulencia del baño de soldadura
• Usar relleno con un nivel adecuado de desoxidantes
• Reducir el flujo de gas excesivamente alto
• Evitar corrientes de aire

Hidrógeno

• Seque el electrodo y el fundente
• Limpie y desengrase la superficie de la pieza de trabajo

Recubrimientos de superficies

• Limpie los bordes de la junta inmediatamente antes de soldar
• Comprobar que la imprimación soldable esté por debajo del espesor máximo recomendado

2. Agujeros de gusano

Característicamente, los agujeros de gusano son poros alargados que producen una apariencia de espiga en la radiografía. Los agujeros de gusano son indicativos de que se está formando una gran cantidad de gas que luego queda atrapado en el metal de soldadura que se solidifica.

Se formará un exceso de gas a partir de una gran contaminación de la superficie o una pintura muy espesa o capas de imprimación. El atrapamiento es más probable en grietas como el espacio debajo del miembro vertical de una junta en T horizontal-vertical que está soldada con filete en ambos lados.

Al soldar uniones en T en placas imprimadas, es fundamental que el espesor del revestimiento en el borde del elemento vertical no supere el máximo recomendado por el fabricante, normalmente 20 µm, por exceso de pulverización.

¿Cómo prevenir los agujeros de gusano?

La eliminación del gas y las cavidades evita los agujeros de gusano.

Generación de gas

• Limpie las superficies de la pieza de trabajo en y adyacentes al lugar donde se realizará la soldadura
• Elimine cualquier contaminación superficial, en particular aceite, grasa, óxido y residuos de las operaciones de ndt
• Elimine cualquier revestimiento de la superficie del área de la junta para exponer el material brillante
• Verifique que el espesor de la imprimación esté por debajo del máximo del fabricante

Geometría conjunta

• Evite una geometría de junta que cree una cavidad

3. Tubo de cráter

Una tubería de cráter se forma durante la solidificación final del baño de soldadura y, a menudo, se asocia con cierta porosidad de gas.

Esta imperfección resulta de la contracción en la solidificación del baño de soldadura. En consecuencia, las condiciones que exageran el cambio de volumen de líquido a sólido promoverán su formación. La extinción del arco de soldadura resultará en la rápida solidificación del baño de soldadura.

En la soldadura TIG, las técnicas autógenas o la detención del alambre de soldadura que ingresa al baño de soldadura antes de extinguir el arco de soldadura afectarán la formación de cráteres y pueden promover la imperfección de la tubería.

¿Cómo evitar las tuberías Crater?

La imperfección de la tubería del cráter se puede prevenir controlando la velocidad a la que se extingue el arco de soldadura o mediante la técnica del soldador manipulando el arco de soldadura y el alambre de soldadura

Eliminación de tope

• Utilice una etiqueta de escorrentía para permitir que el arco de soldadura se extinga fuera de la unión soldada
• Limpie el cráter de parada del tramo de soldadura antes de continuar con el siguiente electrodo o depositar el tramo de soldadura subsiguiente

Técnica de soldador

• Reduzca progresivamente la corriente de soldadura para reducir el tamaño del baño de soldadura (utilice las funciones de relleno de cráter o pendiente descendente)
• Agregue relleno (tig) para compensar la contracción del baño de soldadura

¿Cómo arreglar la porosidad en las soldaduras?

Incluso con todas las diferentes formas de prevenir la porosidad, siempre habrá una pequeña posibilidad de que aparezca en sus soldaduras. Afortunadamente, la porosidad se puede corregir en determinadas circunstancias.

Primero debe detectar la presencia de porosidad mediante el uso de una técnica de inspección de partículas magnéticas o penetrantes, como radiografía o inspección ultrasónica (para imperfecciones del subsuelo). Los poros pequeños, especialmente en secciones más gruesas, son difíciles de detectar.

La porosidad en sí no puede ser fijada exactamente. Más bien, puede arreglar la soldadura quitando el ranurado localizado o lijándolo. Sin embargo, esto es solo si la porosidad está contenida. Si está muy extendido, debe eliminar toda la soldadura, preparar la unión nuevamente y soldar de acuerdo con el procedimiento de soldadura.

¿Cuánta porosidad es aceptable en una soldadura?

No hay una respuesta general sólida y verdadera a esta pregunta, ya que depende de su código de construcción de soldadura. Dicho esto, la Sociedad Estadounidense de Soldadura exige lo siguiente:los diámetros de porosidad visible deben ser de 3/8 de pulgada (o 9,4 mm) o menos, en cualquier pulgada lineal de la soldadura, y de 3,4 pulgadas (o 19 mm) en un área de 12 pulgadas. pulgada de longitud de la soldadura.

En caso de duda, debe consultar su código de construcción de soldadura y volver a realizar la soldadura.