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  • 8/22/2019 X Gua para la Inspeccin Visual de Soldaduras AWS B1 XXXXXX

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    Gua para la InspeccinVisual de Soldaduras

    AWS B1.1

    TRADUCCIN LIBRE CON FINES ESTRICTAMENTEACADMICOS Y REFERENCIALES

    Autor: MSC. Jess Ruiz Saavedra

    GEND - PUCPGRUPO DE ENSAYOS NO DESTRUCTIVOS

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    Gua para la InspeccinVisual de Soldaduras

    1. Generalidades1.1 Aplicacin. La informacin contenida es esta gua se aplica a la tareas y responsabilidades de losinspectores visuales de las uniones soldadas y es til para ellos en llevar las tareas precisas yresponsabilidades definidas en los cdigos o especificaciones particulares. Se provee la informacin

    relativa a los mtodos de inspeccin visual (VT). El inspector debera ser conocedor de cada uno de los

    principios y mtodos de examen requeridos e una soldadura particular. Es responsabilidad de aquellos

    encargados con la administracin y la supervisin de la inspeccin para hacer cierto que los principios ymtodos a ser aplicados sean apropiadamente entendidos y uniformemente aplicados. Esta responsabilidad

    tambin incluye la Calificacion y certificacin de los inspectores, cuando tales certificaciones son

    requeridas por los codigos, especificaciones o leyes civiles. En este ..., es beneficioso considerar lacertificacin como un programa disponible el de la Sociedad Americana de Soldadura bajo el certificado

    de Inspector de soldadura (CWI).

    Dibujos y especificaciones adecuados relativos a la inspeccin visual debera ser entregados como partedel contrato. En ausencia de tales requisitos, el fabricante debera ser solicitado para establecer, por escrito,

    detalles de los mtodos a ser usados, incluyendo los mtodos de examen.Los estndares de aceptacin deberan ser caramente entendidos por el fabricante y por el comprador antes

    de que la soldadura se inicie. Esto no solo es para hacer uso mas efectivo de los mtodos d examen sino

    para prevenir el desacuerdo sobre cualquier soldadura satisfactoria y en acuerdo con las especificacionesdel contrato.

    1.2 Alcance. El alcance de esta gua incluye un esbozo de los requisitos fundamentales para el personal querealiza la inspeccin visual de soldaduras, tales como limitaciones o capacidades fsicas, como tambinconocimiento tcnico, entrenamiento, experiencia, juicio, y certificacin.

    La gua provee esencialmente una introduccin al examen visual relacionada la soldadura. Estas

    inspecciones caen en tres categoras basadas en el tiempo en las que ellas son realizadas: (1) previo a lasoldadura, (2) durante la soldadura, y (3) despus de la soldadura. Un tratamiento extensivo es provisto

    sobre las condiciones superficiales de la soldadura, incluyendo referencias a terminologas frecuentemente

    usadas asociadas con condiciones preferibles y no preferibles. La inspeccin visual pueden ser

    realizados por diferente gente o organizaciones. Alguna de esta gente quienes realizan la inspeccin visualen la secuencia apropiada de la soldadura, incluyendo soldadores, supervisores de soldadura,, losinspectores de soldadura del contratista, los examinadores del comprador, o la inspeccin de regulacin.

    Tambin provee una revisin de los equipos de ayuda rutinaria del examen visual usado, tales como galgas

    y recomendacin de equipos de iluminacin. Una seccin sobre los registros presenta aquellos aspectos loscuales pueden ser considerados necesarios para la documentacin formal de los resultados de la inspeccin

    visual. Finalmente la gua sugiere lecturas adicionales o de referencia, los cuales proveen mas detalles

    requisitos la aplicaciones de inspeccin visual especificas.

    2. Pre-requisitos

    2.1 Generalidades. Como cualquier otro mtodo de ensayo no destructivo, hay varios pre-requisitos

    que deberan ser considerados previo a la realizacin del examen visual.Algunos de los atributos mas comunes a considerar se discuten a continuacin.

    2.2 Agudeza visual. Uno de los prerrequisitos mas obvios es que el examinador visual debera tenersuficiente agudeza visual para realizar una adecuada inspeccin. La Consideracin debera estar dada para

    visin suficiente cercana y lejana con visin natural o corregida. Una inspeccin visual documentada es un

    requerimiento por muchos codigos y especificaciones y es generalmente considerada una buena practica.

    Un examen de ojos por un examinador calificado es un pre-requisito para la certificacin por la AWScomo Un Inspector de Soldadura Certificado (CWI) o un Inspector de Soldadura Asociado (CAWI).

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    2.3 Equipamiento. El examen visual requiere el uso de herramientas especiales o equipos dependersobre la aplicacin y posiblemente el grado de precisin requerida por la inspeccin. Algunas herramientas

    pueden necesitar calificaciones especiales previo a su uso, por ejemplo, las calibraciones. A pesar que estagua presenta un esbozo de las ayudas de la inspeccin visual, hay muchos conceptos diferentes y otras

    variaciones de equipamientos. Como una regla general, aquellas herramientas las cuales cumplen con un

    cdigo y especificacin particular, adecuado para medir a la precisin del criterio de aceptacin, o el cualsatisfaldra la necesidad de la inspeccin debera ser usado.

    2.4 Experiencia y entrenamiento. Otro pre-requisito obvio es que el inspector visual debera tenersuficiente conocimiento y habilidad para realizar el examen satisfactoriamente y .... El conocimiento y

    habilidad puede ser impartido u obtenido a travs de procesos de educacin y entrenamiento. Ambos

    procesos pueden ser formal ( aulas) o en el trabajo. La variedad de mtodos y procesos de impartir u

    obtener conocimientos y habilidades son muchos, pero el arte del buen juicio no siempre vienen fcilmente

    y rpido. Debera permitirse suficiente tiempo para los diferentes individuos por apropiadamente puntosclaves pertinentes a : preparacin de juntas, precalentamiento de la soldadura, temperatura de Interpase,

    distorsin de la soldaduras, consumibles de soldadura, y otros materiales. Adicionalmente, suficiente

    exposicin a muchos tipos de variancias de debera ser permitido.

    2.5 Procedimientos. El desarrollo de procedimientos estndares cubriendo la metodologa de examen ycriterio de aceptacin es una consideracin la cual puede ayudar considerablemente para consistencia yprecisin. Tales procedimientos son preparados normalmente por el empleador y tpicamente consiste de

    instrucciones detalladas con las cuales se interrelaciona los variados procesos de fabricacin, losrequerimientos detallados del comprador, y una lnea base del criterio de inspeccin. Los items como quien

    realiza una inspeccin, cuando se realiza la inspeccin, como realizar un examen, y donde realizar un

    examen son incluidos tpicamente en el procedimiento. Los factos de exmenes especficos detalladospueden ser incluidos como: , , lista de chequeo de atributos, requerimientos de equipos y otros tems.

    Cuando no son disponibles procedimientos escritos, los inspectores pueden preguntar a trabajar

    directamente con cdigos ye especificaciones.

    2.6 Programas de Certificacin. Para proveer confiabilidad que los inspectores de soldadura estncalificados (esto es, suficientes pre-requisitos son obtenidos y mantenidos) puede ser conveniente tener

    personal de inspeccin visual forlamelamente certificado. La AWS ofrece programas de CWI y CAWI.Pueden usarse otros programas para la certificacin de la inspeccin visual de inspectores de soldadura.

    2.7 Seguridad. Los inspectores visuales deberan recibir suficiente adoctrinamiento sobre practicas deseguridad en soldadura. Hay muchas potenciales danos presentes (electricidad, gases , humos, luzultravioleta, calor, etc). Cualquier personal de trabajo o que entre en contacto con un ambiente de soldadura

    debera ... entrenamiento en seguridad en soldadura.

    3. Fundamentos de la Inspeccin Visual

    3.1 Generalidades Muchos programas instituidos por el fabricante para controlar la calidad de losproductos usan el examen visual como el mtodo de evaluacin primario, y en algunas instancias el nico.Puede ser una invalorable herramienta cuando se aplica apropiadamente. Adicionalmente a ubicar

    discontinuidades superficiales, el examen visual puede ser un excelente tcnica de control de proceso para

    ayudar a identificar subsecuentes problemas de fabricacin.El examen visual es un mtodo para identificar discontinuidades e imperfecciones superficiales.

    Consecuentemente, cualquier programa de control de calidad concienzudo, consistir esencialmente de

    inspeccion visual debera incluir una secuencia continua de exmenes realizados durante todas las fases de

    la fabricacion. Esto permitir a la inspeccion visual de la superficies expuestas como ellas aparecen en la

    secuencia de fabricacin.

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    El descubrir y reparar cualquier defecto al tiempo que aparece resultara en una sustancial reduccin de

    costo. SE ha mostrado que un programa concienzudo de inspeccion visual antes, durante y despus de la

    soldadura puede resultar en descubrir la mayoria de todos los defectos los cuales habran sido detectadas

    despus usando mtodos de ensayo mas extensivos. Los fabricantes debe realizar el benfico de un sistema

    de calidad bien disciplinado de la inspeccion visual.La efectividad de la inspeccin visual es incrementado cuando un sistema es sustituido el cual provee

    cubrir todas las fases del proceso de soldadura (antes, durante y despus). El proceso de examen mas

    temprano es introducido en el sistema, el mejor en alcance.

    3.2 Previo a la Soldadura. Previo a la soldadura, algunas acciones tpicas requieren atencin por elinspector visual incluye:

    (1) Revisar dibujos y especificaciones.(2) Chequear la calificacion de los procedimientos y del personal a ser utilizados.(3) Establecer los puntos de chequeo.(4) Establecer un plan para el registro de los resultados.(5) Revisar los materiales a ser utilizados(6) Chequear las discontinuidades del material base.(7) Chequear la disposicin, alineamiento, de las juntas soldadas.(8) Chequear el precalentamiento, si es requerido

    Si el inspector presta particular atencin a estos tems preliminares, muchos problemas los cuales pueden

    suceder despus pueden ser prevenidos. Es muy importante que los inspectores conozcan exactamente los

    requisitos a ser cumplidos. La revisin de los documentos que gobiernan simplificara estas informaciones.Una vez que son revisadas, un sistema debera ser establecido para asegurar que los registros apropiados y

    completos pueden ser prcticamente producidos.

    3.2.1 Puntos de mantenimiento. Deberan darse las consideraciones para establecer los puntos demantenimiento o puntos de chequeo cuando un examen ocurrir antes a la de cualquier etapa de

    fabricacion posterior. Esto es de mucha importancia en proyectos de grandes construcciones o

    fabricaciones de soldaduras masivas.

    3.2.2 Procedimientos de Soldadura. Otra etapa preliminar la cual debera ocurrir para asegurarque el procedimiento de soldadura aplicable cumple con los requerimientos del trabajo. La documentacinapropiada de ;la calificacion o certificacin de los soldadores individualmente deberan ser revisadas

    tambin. Los dibujo y especificaciones dictarn que metal base a ser unidos y que metal de aporte sera

    utilizado. Para soldadura estructural y otras aplicaciones criticas, la soldadura es llevada a cabo,

    normalmente, con procedimientos calificados con registro de las variables esenciales del proceso, y por

    soldadores calificados para el proceso, material, y posicin a ser soldados. Etapas adicionales al

    procedimiento en etapas puede necesitarse para adecuarse a ciertos materiales. Un ejemplo de unprocedimiento por etapas es aquel donde el electrodo de bajo hidrgeno son especificados, las instalaciones

    de almacenamiento como recomienda el fabricante son requeridos.

    3.2.3 Material base. Previo a la soldadura, la identificacin del tipo de material base y un examen delas especificaciones del metal base deberan hacerse. Si una discontinuidad, tal como una laminacin en

    planchas, esta presenta y permanece indetectable, ella puede afectar la integridad total de la estructura de la

    soldadura. Muchas veces una laminacin ser visible a lo largo del borde de la plancha, especialmente enun borde cortado con oxi corte.

    3.2.4 Disposicin (Fit up) de la Junta. Para una soldadura la parte mas critica del metal base es el area lacual ha sido preparada para recibir el metal de soldadura en alguna forma en la preparacion de junta. La

    importancia de la disposicin de junta previo a la soldadura no puede ser lo suficiente estensionada. Por tan

    to, el examen visual de la disposicin es de la ams alta propridad. Los items que pueden ser consideradois

    prioritarios para soldar incluyen:

    (1) Angulo del canal(2) Abertura de raiz

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    (3) Alineamiento de la junta(4) Respaldo(5) Insertos consumibles(6) Limpieza de la junta(7) Soldaduras de apuntalamiento(8) Precalentamiento

    Todos estos factores podran tener una directo efecto en la calidad de la soldadura resultante. Si ladisposicin de la junta es pobre, entonces la soldadura ser casi indiscutiblemente de una calidad sub.

    estndar tambin. Tener cuidado extra durante el ensamble de la junta puede incrementar grandemente la

    efectividad de la soldadura. Algunas veces, el examen de la junta previo a la soldadura revelarirregularidades dentro de las imitaciones del cdigo, pero estas reas de interes y pueden ser vistas

    cuidadosamente durante etapas posteriores. Por ejemplo, si una junta en T para soldaduras en filete

    muestran excesiva abertura de raiz, el tamao dela soldadura de filete requerido debera ser incrementada

    por una cantidad de abertura de raiz presente. De esta manera, si el inspector sabe que esta situacin existe,

    el dibujo o la junta de soldadura pueden ser marcadas acordamente, y la final determinacin de laconformidad del tamao de la soldadura puede ser correctamente interpretada.

    3.3 Durante la Soldadura. Durante la soldadura, hay un numero de tems los cuales requieren controlde manera que la soldadura resultante ser satisfactoria. El examen visual es el mtodo primario paracontrolar este aspecto de la fabricacion. Pude proveer a ser una herramienta invalorable del control del

    proceso. Algunos de los aspectos de la fabricacion los cuales pueden ser chequeados incluyen:

    (1) calidad del pase de raiz de la soldadura(2) Preparacion de la raiz de la junta previo a la soldadura del segundo pase(3) Temperaturas de precalentamiento e interpases.(4) Secuencia de los pases de soldadura.(5) Capas subsecuentes para la calidad aparente de la soldadura(6) Limpieza entre pases.(7) Conformidad con el procedimiento aplicable: por ejemplo voltaje, amperaje, calor aportado,

    velocidad.

    Cualquiera de estos factores, si se ignoran, podra resultar en discontinuidades que podran causar seria

    degradacin de la calidad.

    3.3.1 Pase de Raiz. Quiz la parte mas critica de cualquier soldadura es el pase de raiz. Los problemasexisten en este punto en la progresin combine para hacer el resultado satisfactorio del balance de la

    dificultad de la soldadura para.... Consecuentemente, una gran cantidad de defectos los cuales son

    descubiertos posteriormente es una soldadura estn asociados con el pase de raiz de la soldadura. Unabuena inspeccion visual seguida a la aplicacin del pase de raiz ayudara a superar la situacin. Otra

    condicin critica de la raiz de la junta existe cuando un tratamiento es aplicado en una junta de doble

    soldadura. Esto usualmente incluye la remocin de escoria y otras irregularidades por,,,,, socavado trmico,o esmerilado. Una vez que esta remocin ha sido hecha, el examen del rea excavada previo a la soldadura

    desde el segundo lado es requerida. Esto es para asegurar que todas las discontinuidades han sido

    removidos. El tamao y la forma del canal puede ser alterado para permitir un acceso conveniente a todas

    las superficies.

    3.3.2 Temperaturas de Precalentamiento e Interpase. Las temperaturas de precalentamientoe Interpase pueden ser criticas y, si son especificadas, ser medidas. Los limites son frecuentemente

    descritos como un minimo, un maximo o ambas. Tambin, para ayudar a controlar la cantidad de calor en

    la zona de soldadura, la secuencia y ubicacin de pase individuales puede ser importante. El inspectordebera ser siempre conciente de la extensin y ubicacin de cualquier distorsin o contraccin causada por

    el calor de la soldadura. Muchas veces, las medidas correctivas pueden ser tomadas como el color d

    soldadura progrese para aliviar el problema.

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    3.3.3 Examen entre capas. Para evaluar la calidad de soldadura segn el trabajo progresa, esdeseable examinar visualmente cada capa para juzgar su integridad. Esto tambin provee un chequeo para

    determinar si limpieza adecuada se esta realizando entre pase. Esto puede ayudar para aliviar la ocurrenciade inclusiones de escoria en la soldadura final. Muchas de estos tems pueden ser direccionados en el

    procedimiento de soldadura aplicable. En ese caso, la inspeccion visual realizado durante la soldadura

    bsicamente un chequeo parra determinar si hay conformidad con los requisitos del procedimiento de

    soldadura.

    3.4 Despus de la Soldadura. Mucha gente siente que la Inspeccion visual empieza cuando lasoldadura ha sido terminada. Sin embargo, si todas las etapas discutidas han sido tomadas antes y durante la

    soldadura, esta etapa final de la inspeccion visual ser cumplida fcilmente. Proveer simplemente un

    chequeo para asegurar que las etapas tomadas han resultado en un soldadura satisfactoria. Algunas de losdiversos tems los cuales requieren atencin despus que la soldadura ha sido terminada son:

    (1) Apariencia final de la soldadura(2) Tamao final de la soldadura(3) Longitud de la soldadura(4) Precisin dimensional(5) Cantidad de distorsin(6) Tratamiento post soldadura

    El proposito basico de la inspeccion visual final es asegurar la calidad de la soldadura. Aun mas, el examen

    visual de algunas cos es requerida, La mayoria de codigos y especificaciones describen la extensin de las

    discontinuidades que son aceptables, y muchas de estas pueden aparecer en la superficie de la soldaduraterminada.

    3.4.1 Discontinuidades. Discontinuidades tpicas encontradas en las soldaduras son:(1) Porosidad(2) Fusin incompleta(3) Penetracin de junta incompleta(4) Socavacin(5) Traslape(6) Fisuras(7) Inclusin de escoria(8) Sobremonta excesiva

    4 Condicin Superficial de la Soldadura

    4.1 Generalidades. Esta seccin es concerniente solo con las discontinuidades, lasa cuales pueden o noser clasificadas como defectos (rechazables) dependiendo delos requisitos de las especificaciones o codigos

    individuales. La intencin es para informacin e instruccin y .. asistir en la identificacin de lasdiscontinuidades. Las discontinuidades pueden ocurrir en cualquier ubicacin de la soldadura. La

    Inspeccin visual despus que la soldadura es terminada esta limitada a la condicin superficial de la

    soldadura. Descubrir discontinuidades sub-superficiales requiere que el examen visual sea complementado

    por otro mtodo de END.Una discontinuidad esta definida como una interrupcin de la estructura tpica de una unin soldada, tal

    como falta de homogeneidad en las caracteristicas mecnica, metalrgica, o fsica del material o soldadura.

    Una discontinuidad no es necesariamente un defecto. Las discontinuidades son rechazables solamente siellas exceden los requerimientos de las especificaciones en trminos del tipo, tamao, distribucion, o

    ubicacin. Una discontinuidad rechazable es llamada defecto. Por definicin un defecto es una

    discontinuidad que por su tamao, forma, orientacin, o ubicacin lo hace detrimental al uso, servicio de la

    pieza en la cual aparece. Las discontinuidades pueden ser encontradas en el metal de soldadura, zonaafectada por calor, o metal base de muchas uniones soldadas. Cuatro juntas de soldadura bsicas son

    consideradas en esta gua : a tope , T, esquina y de traslape.

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    Discontinuidades de la soldadura y del metal base de tipos especficos son comnmente cuando ciertos

    procesos de soldadura y detalles de junta son usados. Un ejemplo son las inclusiones de tungsteno , las

    cuales solo ocurren en soldaduras hechas usando soldadura con arco gas y electrodo de tungsteno

    (TIG:GTAW). Otras condiciones , tales como alta restriccin y acceso limitado a las porciones ala junta

    soldada, puede llevar a una alta incidencia de discontinuidades en metal base y de soldadura.Cada tipo general de discontinuidad es discutida en detalles en esta seccin. Otros documentos pueden usar

    diferente terminologa para algunas de estas discontinuidades; sin embargo sonde sea posible, las

    terminologa aprobaba AWS, encontrada en ANSI/AWS A3.0 Trminos y Definiciones de SoldaduraNormalizadas, deberan ser usadas para eliminar la confusin. Un ejemplo de terminologa adicional

    aparece en la ANSI/ AWS d1.1, Cdigo de Soldadura Estructural Acero. Donde discontinuidad del tipo

    fusin es un termino general usado para describir un numero de varios discontinuidades, incluyendo :inclusiones d escoria, fusin incompleta, penetracin de junta incompleta, y discontinuidades alargadas

    similares en soldaduras con fusin. Otro tipo de discontinuidad es causada por perdida del gas de

    proteccin. Ver Figura 1. Estas discontinuidades son de interes general para dueos, diseadores y

    fabricantes.

    Figura 1. Oxidacin Superficial (Azucarada -Sugaring) en una Soldadura TIG de acero Inoxidable

    4.2 Porosidad. La porosidad esta caracterizada por discontinuidades del tipo cavidad formado por gasatrapado durante la solidificacin. La discontinuidad formada es generalmente esfrica pero puede ser

    cilndrica. Frecuentemente, la porosidad es una indicacin que el proceso de soldadura no esta siendo

    apropiadamente controlado, o que el metal base o metal de aporte esta contaminado, o que el metal base esde una composicion incompatible con el metal de aporte de la soldadura y el proceso.

    4.2.1 Porosidad Dispersa. La porosidad dispersa es la porosidad ampliamente distribuida en un solo

    pase de soldadura o en varias pasadas de una soldadura multipase. La porosidad estar presente en una

    soldadura la tcnica de soldeo, materiales a ser usados o las condiciones de la preparacin de junta,

    conlleve a la formacin de gas y a su atrapamiento. Si la soldadura enfra suficientemente lenta parapermitir al gas pase a la superficie andes de la solidificacin , no habr porosidad en la soldadura. La Figura

    2 ilustra la presencia de porosidad dispersa.

    Figura 2. Porosidad Dispersa

    4.2.2 Porosidad Agrupada y Porosidad Alineada. La porosidad agrupada es un grupo de poroslocalizados. Frecuentemente resulta de un inapropiado inicio o parada del pase de soldadura. Lacondiciones que causan el soplado del arco pueden tambin resultar en porosidad agrupada. La porosidad

    alineada es un numero de poros los cuales estn alineados. Frecuentemente ocurre a lo largo de la interfase

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    de la soldadura, la raiz de la soldadura o un limite entre pases, y desarrolla por contaminacin que causa ga

    a ser liberados en aquellas ubicaciones. Un ejemplo de porosidad lineal, con una fisura longitudinal

    acompaante, se muestra en la figura 3.

    Figura 3.- Porosidad Alineada con fisura

    4.2.3 Porosidad Vermicular (tubular) La porosidad vermicular (tambin referida como agujerode gusano, o porosidad alargada) es un termino para discontinuidades de gas alargadas. La porosidad

    vermicular en soldaduras de filete se extienden desde la raiz hasta la cara de la soldadura. Cuando se venun pocos poros en la cara de la soldadura, cuidadosa excavacin mostraran frecuentemente que hay muchas

    poros subsuperficiales que no se extiende todos hacia la cara de la soldadura. La Figura 4 es una ilustracin

    de algunos poros superficiales, los cuales, cuando son excavados, determinaron ser porosidad vermicular.

    .

    Figura 4. Apariencia superficial de la porosidad vermicular

    4.3 Fusin Incompleta. Fusin incompleta es llamado como fusin la cual no ocurre entre las

    superficies del metal base pretendida a ser soldadas y entre todas los pases de soldaduras...La Figura 5fusin incompleta ha ocurrido en varias ubicaciones en la soldadura. La Figura 6 muestra fusin incompletaque no podra ser aparente durante la inspeccin visual , pero debera ser detestada por exmenes de

    radiografia o ultrasonido.

    Figura 6.- Fusin incompleta

    Fi ura 5.-Ubicacion de las diversas Posibilidades de la fusin incom leta

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    La fusin incompleta puede resultar de calor aportado insuficiente o la manipulacin impropia del

    electrodo de soldadura. Mientras que es una discontinuidad asociada a la tcnica de soldadura, puede ser

    causada tambin por la presencia de contaminantes en la superficie a ser soldada.

    La figura 7 muestra un ejemplo que sucede n la cara de una junta en canal de una cero soldado consoldadura tubular (FCAW). La Figura 8 y 9 muestran la presencia de fusin incompleta (traslape en fri)

    entre pases individuales y entre el metal de soldadura y el metal base. Estas condiciones fueron

    encontradas en soldadura por gas metlico (GMAW) en aluminio.

    Figura 7.- Fusin incompleta en la cara de la junta en canal

    Figura 9.- Fusin incompleta entre el metal fundido y el metal base.

    Figura 8.- Fusin incompleta entre pases.

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    4.4 Penetracin de junta incompleta. La penetracin de junta incompleta esta definida como lapenetracin por el metal de soldadura que no se extiende para el espesor completo del metal base en una

    junta con una soldadura en canal.. La figura 10 alguna condiciones las cuales son clasificadas comopenetracin de junta incompleta.. La condicin mostrada para la soldadura de canal de V simple solamente

    ser evidente usando examen visual si hay acceso a l lado de la raiz de la soldadura. La condicin mostrada

    en la junta en T de doble bisel no ser evidente en la soldadura terminada, excepto en el inicio y en las

    paradas.La penetracin de junta incompleta puede resultar de calor de soldadura insuficiente, inapropiado controllateral del arco de soldadura, o inapropiada configuracin de la junta. Algunos procesos de soldadura que

    tienen mas grande habilidad de penetracin que otros y deberan por tanto ser menos susceptibles a este

    problema. Muchos diseos llaman al pase de raiz la raiz de la soldadura con soldadura subsiguiente en elmismo lado para asegurar que n o halla reas de penetracin de jun ta incompleta o fusin incompleta. Las

    soldaduras de tuberas son especialmente vulnerables a estas discontinuidades, ya que la junta es

    usualmente inaccesible para la soldadura desde el lado de la raiz. Frecuentemente un anillo de respaldo o

    inserto consumible es empleado para ayudar a los soldadores en tales casos (ver figura 11) . La figura 12 esuna fotografa penetracin de junta incompleta en la raiz de la soldadura.

    Figura 12. Penetracin de Junta Incompleta

    Figura 10. Penetracin de junta Incompleta

    Fi ura 11. Fusion incom leta con inserto consumible

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    4.5 Socavacin. La socavacin crea una transicin la cual debera ser evaluada para una reduccin en laseccin transversal, y para concentracin de tensiones o efecto entalla cuando la fatiga es unaconsideracin. La socavacin, controlada dentro los lmites de la especificacin, no es considerada un

    defecto de soldadura. La socavacin esta usualmente asociada con tcnicas de soldadura inapropiada o

    parmetros de soldadura, corrientes o voltajes de soldadura excesivos, o ambos. La figura 13 muestra la

    configuracin comn de la socavacin . La figura 14 es una fotografa de socavacin al pie de unasoldadura en filete en acero.

    Figura 14. Socavacin en el pie de una junta de filete.

    4.6 Falta de llenado. (Underfill) La falta de llenado es una depresin en la cara de la soldadura osuperficie de la raiz extendindose por debajo de la superficie adyacente del metal base. La falta de llenadoesta definido usualmente como una condicin donde el espesor total a travs de la soldadura es menor que

    el espesor del metal base adyacente. Resulta de la falla de un soldador o operador de soldadura paea

    completar de mente aceptado. La figura 15 ilustra la configuracin de la falta de llenado. Un termino no

    estandarizado para la falta de llenado en la superficie de la raiz de una soldadura de tubera esconcavidad interna . las figura 16 muestra la presencia de falta de llenado en acero con soldadura

    tubular.

    Figura 15. Falta de Llenado

    Figura 13. Ejemplos de Socavacion

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    Figura 16. Falta de llenado en un Proceso de Arco Elctrico

    con Electrodo Tubular en acero

    4.7 Traslape. El traslape es la poltrusion del metal de soldadura hacia el pie de la soldadura, o raiz de lasoldadura. Puede aparecer como resultado de un pobre control de los procesos de soldadura, seleccin

    inapropiada de los materiales de soldadura, o preparacin inapropiada de los materiales previo a la

    soldadura. Si hay xidos adheridos en el metal base que interfieren con la fusin, frecuentemente resultaraen traslapes. La figura 17 condiciones de traslape.El traslape es una discontinuidad superficial que se forma una entalla mecnica, y es siempre cercana

    considerable rechazable. Una ilustracin de traslape se muestra en la figura 18.

    Figura 17. Traslape.

    Figura 18. Traslape

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    4.8 Laminaciones. Las laminaciones son discontinuidades del metal base planas, generalmentealargadas, encontradas en el rea central del espesor de productos forjados. Un ejemplo es la figura 19.

    Las laminaciones pueden ser completamente internas, y entonces solo detectadas no destructivamente porel ensayo ultrasnico. B Ellas pueden tambin extenderse a un extremo o borde donde son visibles en la

    superficie y pueden ser detectadas por inspeccin visual, ensayos por lquidos penetrantes o partculas

    magnticas. Ellas pueden tambin ser reveladas cuando se exponen por operaciones de corte o maquinado.

    Las laminaciones se forman cuando una cavidad de gas, cavidad de contraccin, o inclusiones no metlicasen el lingote original son laminadas.. Ellas generalmente se disponen paralelas a la superficie de losproductos laminados y son la mayora comnmente encontradas en barras y planchas. Algunas

    laminaciones son parcialmente soldadas por forja a lo largo de su interfase por las altas temperaturas y

    presiones de la operacin de laminado. Laminaciones algunas veces conducen el sonido a lo largo de lainterfase, por tanto, no pueden ser completamente evaluadas por ultrasonido.

    Figura 19. Laminacin

    4.1 Fisuras. La fisuras se forman en la soldadura y en el metal base cuando tensiones localizadasexceden la resistencia mxima del material. El fisuramiento puede ocurrir a temperatura elevada durante lasolidificacin del metal de soldadura, o despus de la solidificacin, cuando la soldadura a disminuido la

    temperatura. La fisuracion es generalmente asociada con la amplificacin de las tensiones cerca de las

    discontinuidades en la soldadura y en el metal base, o entallas cercanas asociadas con el diseo de la junta

    soldada. Altas concentracin de tensiones estn presentes generalmente, y la fragilidad por hidrgeno es

    frecuentemente un contribuyente a la formacin de fisuras. Las fisuras relacionadas a las soldaduras songeneralmente frgiles en naturaleza, exhibiendo pequea deformacin plstica en los bordes de la fisura. La

    figura 20 representa los variados tipos de fisuras y ubicaciones de las fisuras en la zona de soldadura,

    algunos de los cuales no seran visibles durante el examen visual de la superficie de la soldadura.Las fisuras pueden ser clasificadas como fisuras en caliente o fisuras en fri. Las fisuras en caliente se

    desarrollan a temperaturas elevadas.

    Legenda:

    1. Fisura de crter2. Fisura en la cara3. Fisura en la ZAC4. Desgarre laminar5. Fisura longitudinal6. Fisura de raiz7. Fisura en la superficie de la raiz8. Fisura en la garganta9. Fisura en el pie10. Fisura transversal11. Fisura detrs del pase12. Fisura en la interfase de la soldadura13. Fisura en el metal de soldadura.

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    Ellas se forman durante la solidificacin del metal a temperatura cercana a la del punto de fusin. Las

    fisuras en fri se desarrollan des pues que la solidificacin es terminada. El fisuramiento asociado con la

    fragilidad por hidrgeno, comnmente llamada fisuramiento retardado es una forma de fisuracion en fri.

    Las fisuras en fri se propagan a travs de los limites de grano y tambin a travs de los granos.

    4.10.1 Orientacin. La orientacin de la fisura puede ser llamada longitudinal o transversal.Dependiendo de la direccin de la fisura con respecto al eje de la soldadura. Cuado una fisura es paralela a l

    eje de la soldadura, es llamado fisura longitudinal, sin interesar de donde esta un la lnea central de la fisura

    en el metal de soldadura, o en el pie de la soldadura en la zona afecta por el calor del metal base. Las

    fisuras transversal caen transversales al eje de la soldadura. Estas pueden ser limitadas en tamao y

    confinadas al metal de soldadura o ellas pueden propagar desde la soldadura en la zona afectada adyacentey dentro del metal base. En algunas soldaduras, las fisuras transversales formaran en la zona afectada por el

    calor y no en la soldadura. Las fisuras longitudinales en las soldaduras, hechas en maquinas automatizadas,

    estn asociadas comnmente con la alta velocidad de soldeo y estn algunas veces relacionadas a la

    porosidad que no se muestran en la cara de la soldadura. Las soldaduras que tienen altos radiosprofundidad ancho pueden ser susceptibles a fisuracion longitudinal debido al patrn de solidificacion.

    Las fisuras longitudinales en soldaduras pequeas entre secciones gruesas son frecuentemente el resultado

    de rpidas velocidades de enfriamiento y de alto embridamiento. Las fisuras en fri transversales estngeneralmente el resultado de esfuerzos de contraccin longitudinales actuantes en metal de soldadura duro

    de baja ductilidad. La figura 21 muestra, esquemticamente, la apariencia de fisuras longitudinal y

    transversal.

    Figura 21. Fisuras Longitudinales vs. Transversales.

    Legenda:

    1. Fisura de crter2. Fisura en la cara3. Fisura en la ZAC4. Desgarre laminar5. Fisura longitudinal6. Fisura de raiz7. Fisura en la superficie de la raiz8. Fisura en la garganta9. Fisura en el pie10. Fisura transversal11. Fisura detrs del pase12. Fisura en la interfase de la soldadura13. Fisura en el metal de soldadura.

    Fisura

    Longitudinal

    Fisura

    Transversal

    Fisura

    Longitudinal

    Fisura

    Transversal

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    La figura 22 es una fotografa de una fisura longitudinal la cual ha propagado a lo largo de la soldadura

    entre poros de una porosidad alineada. La figura 23 nuestra dos fisuras en la soldadura transversales que

    aparecen en un soldadura de arco protegida por gas multipase en una unin soldada de acero de lataresistencia.

    Figura 22. Fisura Longitudinal

    Figura 23. Fisura Transversal

    4.10.2 Fisuras de Garganta. Las fisuras de garganta son fisuras longitudinales en la cara de lasoldadura en la direccin del eje de la soldadura. Ellas son generalmente, pero no siempre, fisuras en

    caliente. Un ejemplo de una fisura de garganta en una unin de filete se muestra en la figura 24.

    Figura 24. Fisura de garganta.

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    4.10.3 Fisura de Raiz. La fisuras de raiz son fisuras longitudinales en la raiz de la soldadura. Ellas songeneralmente fisuras en caliente.

    4.10.4 Fisuras de Crter. Las fisuras de crter ocurren en el crter de la soldadura y son formadas porculminacin inapropiada del arco de soldadura. Un termino no estndar para las fisuras de crter es fisura

    estrella a pesar que ellas pueden tener otras formas. Las fisuras de crter son fisuras en caliente usualmente

    formadas un agrupacin tipo estrella. La figura 25 muestra una fisura de crter ocurrente en una soldadurade apuntalamiento en aluminio por proceso arco elctrico con electrodo de tungsteno y proteccin con gas

    TIG.

    Figura 25. Fisura de Crter

    En la figura 26 otra soldadura de aluminio con similar proceso es mostrada, donde la fisura de crter

    existente se propago en una fisura de garganta longitudinal alrededor de la circunferencia de una soldadura

    de filete circular.

    Figura 26. Fisura Longitudinal propagada a partir de una fisura de crter

    4.10.5 Fisura de Taln . La fisura de taln son generalmente fisuras en fri. Ellas se inician y

    propagan desde el taln de la soldadura donde los esfuerzos de embridamiento son los mas altos. Cambiosabruptos en el perfil en el taln causados por una convexidad o sobremonta excesiva pueden amplificar as

    tensiones. La Figura 27 muestra la apariencia de la fisura de taln en una junta en T y la figura 28 muestra

    una fotografa de una fisura de taln.

    La fisura de taln se inicia aproximadamente normal a la superficie del metal base. Estas fisurasgeneralmente son el resultado de contracciones de tensiones trmicas de contraccin actuantes en la Zona

    afectada por calor de la soldadura. Algunas fisuras de taln ocurren porque las propiedades de traccion

    transversales de la ZAC no pueden acomodarse a las tensiones de contraccin que son impuestas porsoldadura.

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    Figura 27. Fisura de Taln

    Figura 28. Fisuras de Taln en soldadura de filete.

    4.10.6 Fisuras debajo del Cordn y en ZAC. Las fisuras debajo del cordn y en ZAC generalmente son

    fisuras en fri que se forman en la ZAC del metal base. Pueden ser longitudinales o transversales. Ellas son

    encontradas a intervalos regulares debajo de la soldadura y tambin delineando los bordes de la soldadura

    donde las tensiones residuales son las mas altas. Las fisuras debajo de los pases pueden convertirse en

    serios problemas cuando los siguientes tres elementos estn presentes simultneamente:

    (1) Hidrgeno(2) Microestructura susceptible a la fisuracion(3) Tensiones

    La figura 29 esquematiza la ocurrencia de fisuras debajo del cordn, la cual no puede ser detectada por

    examen visual, excepto si el material es seccionado

    4.11 Inclusin de escoria. Las inclusiones de escoria son material slido no metlico atrapado en elmetal de soldadura o entre el metal de soldadura y el metal base. Las inclusiones de escoria son regiones

    dentro de la seccin transversal de la unin soldada o en la superficie donde el flux fundido usado para

    protegerle metal fundido es mecnicamente atrapado cuando solidifica el metal. Esta escoria solidificadarepresenta una porcin de la seccin transversal donde el metal no se ha fundido consigo mismo. Esto

    puede resultar en una condicin de debilidad la cual podra .. la condicin de servicio del componente. A

    Figura 28. Fisuras Debajo del cordn

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    pesar que normalmente pensamos que se trata de una discontinuidad subsuperficial, las inclusiones pueden

    tambin aparecer en la superficie de la soldadura. Como aparece en la figura 30. Al igual que la fusin

    incompleta, la inclusin de escoria puede ocurrir entre el metal de soldadura y el metal base o entre pases

    de soldadura individuales. En efecto, las inclusiones de escoria estn frecuentemente asociadas con fusin

    incompleta.

    Figura 30. Inclusin de escoria.

    4.12 Sobremonta o Refuerzo de la soldadura. La sobremonta es el metal de soldadura enexceso que la cantidad requerida para llenar un junta de canal (Groove). Es aquella cantidad de metal desoldadura en una soldadura de canal que esta sobre la superficie del metal base, como se muestra en lafigura 31.

    Toda la sobremonta produce un efecto de entalla al pie de la soldadura. La sobremonta, cuando es excesiva,

    no agrega resistencia a la soldadura pero puede actuar de un concentrador de tensiones y amplificar los

    esfuerzos aplicados. La sobremonta mas grandes, estn asociadas con ngulos de reentrada reducidos, los

    cuales resultan en efecto de entalla mas grandes. Las sobremontas las cuales son excesivas tienden aproducir efecto entalla significativa, en el pie de la soldadura, los cuales actan como concentrador de

    tensiones y pueden producir fisuracion en servicio.

    Figura 31. Sobremonta.

    4.13 Convexidad y Concavidad. La convexidad es la mxima distancia, de la cara de un fileteconvexo de soldadura de filete, perpendicular a la lnea que une los (pies) talones de la soldadura. La

    convexidad como se muestra en la Figura 32, es un termino aplicado a la soldadura de filete. De la misma

    manera que la sobremonta, cuando la cantidad de esta convexidad es excesiva, la entalla creada en el taln

    de la soldadura puede resultar en una fisura de taln. Durante la soldadura, una convexidad excesiva puede

    ocurrir en los pases intermedios de soldaduras Multipases lo cual puede inhibir el proceso de limpieza y

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    puede llevar a inclusiones de escoria o fusin incompleta. La figura 33 esquematiza la presencia de

    convexidad.

    La concavidad es la mxima distancia ,desde la cara de una soldadura de filete cncava, perpendicular a la

    lnea que une los talones de la soldadura. La concavidad es solamente considerada en detrimento cuando

    resulta tener un tamao menor que el estipulado. Ver la figura 34.