Discontinuidaes y Defectos en Soldadura

DISCONTI

NUIDADES

Y D

EFEC

TOS

EN L

AS UNIO

NES S

OLDADAS

Wilson López PerlazaSUPERV. QA/QC

INSP. NDTTENC. CONTROL DE CALIDAD

TEC. SOLDADURA TRAZADO Y CORTE DE MATERIALES

DISCONTINUIDADES Y DEFECTOS EN LAS UNIONES SOLDADAS

TIPOS DE DISCONTINUIDADES Y DEFECTOS

• GRIETAS (Cracks)

• FUSIÓN INCOMPLETA (Incomplete fusion)

• PENETRACIÓN INCOMPLETA (Incomplete penetration)

• INCLUSIONES DE ESCORIA (slag inclusion)

TIPOS DE DISCONTINUIDADES Y DEFECTOS

• POROSIDAD (Porosity)

• TROZAMIENTOS O SOCAVADOS (Undercut)

• LAMINACIÓN (Lamination)

• RASGADO LAMINAR (Lamellar tear)

GrietasSe pueden clasificar generalmente como grietasen caliente o en frío.

Orientación de las grietas Tipos de grietas: podrían ser descritas como

longitudinales o transversales, dependiendo de su orientación.

Grieta longitudinal y porosidad lineal

AGRIETAMIENTO

Grieta transversal

Grietas de cráter• Ocurren en el cráter de una soldadura

cuando el proceso se interrumpe inapropiadamente. Son algunas veces llamadas grietas estrella, aunque pueden tener otras configuraciones.

Grieta de cráter

GRIETAS EN EL METAL DE SOLDADURA

AGRIETAMIENTO

Grietas de borde• Son generalmente grietas en frío. Inician y se

propagan desde el borde de la soldadura donde están acumulados los esfuerzos de contracción. Inician normal a la superficie del metal base, resultado de esfuerzos térmicos que actúan sobre una zona afectada por el calor. Algunas ocurren debido a que la ductilidad del metal base no se puede acomodar a los esfuerzos de contracción que son impuestos al soldar.

Grieta de borde

Grietas de Garganta • Son grietas longitudinales orientadas a lo largo de la

garganta de las soldaduras en filete. Son generalmente, pero no siempre, grietas en caliente.

Grietas de garganta

Grietas de raíz Son grietas longitudinales en la raíz de la

soldadura, pueden ser grietas en caliente o en frío.

Se pueden denominar de una u otra forma. Son usualmente grietas en frío que se forman en la zona afectada por el calor en el metal base.

Estas ocurren cuando tres elementos están simultáneamente presentes:

Hidrógeno Una microestructura de relativamente baja

ductilidad Altos esfuerzos residuales

Grietas bajo el depósito y en la ZAC

Grietas bajo el depósito

Grietas bajo el depósito

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

FISURACIÓN EN FRÍO

Solubilidad del Hidrógeno en el Hierro

AGRIETAMIENTO EN CALIENTE

Mecanismo del Agrietamiento en Caliente

AGRIETAMIENTO EN CALIENTE

Detección de Fisuras por Partículas Magnéticas

FALTA DE FUSIÓN

FALTA DE FUSIÓN

FUSION INCOMPLETA

FUSION INCOMPLETA

FUSION INCOMPLETA

FUSION INCOMPLETA

FALTA DE PENETRACIÓN/FALTA DE FUSIÓN

Fusión incompleta entre cordones

Fusión incompleta entre metal de soldadura y metal base

Penetración incompleta en la junta

• Es una condición de la raíz en la cual el metal de soldadura no se extiende a través de todo el espesor de la junta.

penetración incompleta

penetración incompleta

Uniones con penetración incompleta

JUNTA CON PENETRACIÓN INCOMPLETA

FALTA DE PENETRACIÓN

Penetración Insuficiente por Desalineamiento

Penetración incompleta con inserto consumible.

Penetración incompleta

“Quemones”

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

Inclusiones de escoria

Inclusiones de escoria

INCLUSIONES DE ESCORIA ALINEADAS

Inclusiones de Escoria Alineadas

Inclusión de Escoria Aislada

Inclusiones de Tungsteno

“Ojos de Pescado”

POROSIDAD

Mecanismo de Formación de Poros

CONDICIONES SUPERFICIALES DE LA SOLDADURA POROSIDAD

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

Fig. 1 Porosidad dispersa

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

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

POROSIDAD

Porosidad Agrupada

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

POROSIDAD

Fig. 2. Porosidad tubular

Poros de Gusano

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

POROSIDAD

Fig. 3 Porosidad alineada.

POROSIDAD

POROSIDAD• POSIBLES CAUSAS

• INADECUADA ACCION PROTECTORA DEL GAS

• CONTAMINACIÓN DEL GAS

• CONTAMINACIÓN DEL ALAMBRE

• CONTAMINACIÓN DE LA PIEZA DE TRABAJO

• VOLTAJE DE ARCO MUY ALTO

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

• ACCIONES CORRECTIVAS

• OPTIMIZAR EL FLUJO DE GAS

• UTILIZAR UN GAS DE PROTECCION ADECUADO PARA SOLDADURA

• UTILICE ÚNICAMENTE ALAMBRE LIMPIO Y SECO

• REMUEVA TODA LA GRASA, ACEITE, HUMEDAD,CASACARILLA,PINTURA Y POLVO. EMPLEAR ELECTRODOS MÁS ALTAMENTE DESOXIDANTES

• REDUCIR EL VOLTAJE

• DISMINUIR EL STICK OUT

Efecto del Óxido en la Porosidad

Porosidad Superficial

Poro en el Cráter

Limites Admisibles de Indicaciones Redondeadas

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

socavado

socavado

Socavado en el límite de una soldadura en filete

SOCAVADO

SOCAVADO

Desalineación (high-low)

TRASLAPADURA

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

Traslapadura

Traslape de la Soldadura

Traslapadura

CONCAVIDAD • Es una condición en que la cara o

superficie de la raíz de una soldadura a tope se extienden debajo de la superficie adyacente del metal base. Resulta de la falta del soldador para completar la junta.

Concavidad

Concavidad

Concavidad Interna

Concavidad Interna

Concavidad Interna

Radiografía de Concavidad

Interna

Concavidad usando FCAW en acero.

En soldadura a tope, es el metal de aporte en exceso de la cantidad requerida para llenar una junta. Puede estar localizada ya sea en la cara o en la superficie de la raíz, y es llamada Sobremonta de raíz o sobremonta de cara.

Excesiva sobremonta

Exceso de Refuerzo o Sobreespesor

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

Exceso de penetración

Exceso de Penetración

Exceso de Penetración

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

Aparece cuando el arco es hincado sobre la superficie del metal base, ya sea intencional o accidentalmente. La superficie del metal base es fundida y rápidamente enfriada debido a un calor masivo disipado por el metal base circundante.

Un choque de arco no es deseable y son inaceptables, ya que ellos generan fisuras.

Choque Accidental de Arco

“GOLPES DE ARCO”

Excesiva Salpicadura

En los aceros inoxidables y aleaciones de níquel ocurren cuando esas aleaciones se exponen a la atmósfera por encima de los 1000 F (540 C)

Oxidación de la Superficie

Oxidación en la superficie

LAMINACIONESTipo de discontinuidad del metal base con separación o debilidad generalmente alineada paralela a la superficie trabajada de un metal.Son formadas cuando inclusiones de gas, cavidades por contracción, o inclusiones no metálicas en el lingote original, planchas, o barras son roladas ó laminadas.Pueden estar completamente internas y son detectadas por una inspección de ultrasonido, se pueden extender a un borde y pueden ser detectadas por inspección visual, líquidos penetrantes o partículas magnéticas.

Fig. 19. Laminación

NOTA: Una delaminación es la separación de una laminación bajo esfuerzos.

Uniones en Chapa con “Laminación”

DESGARRE LAMINAR

DESGARRE LAMINAR

Costuras y Pliegues • Son discontinuidades del metal base que se

encuentran en los productos rolados, trefilados y forjados. Difieren de las laminaciones en que aparecen sobre la superficie del producto. La criticidad de las costuras y pliegues depende de su orientación, tamaño y la aplicación de la soldadura. Aún cuando son superficiales, pueden ser detectadas después de las operaciones de fabricación tales como doblado, rolado o sand blasting. Soldar sobre las costuras y los pliegues puede causar agrietamiento, porosidad, o ambas.

DEFECTOLOGIA ENCONTRADA

Falta de fusión y ataque por corrosión en costura de tubería de gasoducto.

Cordón de soldadura atacado por corrosión.

Falta de fusión y penetración

Porosidad en cordón de soldadura

Grieta en cordón de soldadura