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DEFECTOLOGIA

Discontinuidades y Defectos en Uniones Soldadas

AWS A3.0: 2010 Standard Welding and Definitions Términos y Definiciones Normalizadas de Soldadura

DEFECTOS EN LAS SOLDADURAS Es necesario, conocer muy detalladamente los términos siguientes para de evitar errores de interpretación: Discontinuidad. - (discontinuity) Defecto. - (defect) Indicación. - () Método de Ensayo. Evaluación de Indicaciones.

DEFECTOS EN LAS SOLDADURAS DISCONTINUIDAD: Es una interrupción de la estructura típica de un material, tal como una falta de homogeneidad en su características físicas, mecánica y metalúrgica. Una discontinuidad no es necesariamente un defecto. DEFECTO: Es una discontinuidad o discontinuidades que por la naturaleza o el efecto acumulado hacen que una pieza o producto no pueda cumplir con las especificaciones o normas de aceptación mínimos aplicables. El término designa Rechazabilidad.

Grietas (“Cracks”) Ocurren en el metal base y en el metal de aporte, cuando las tensiones localizadas exceden la resistencia última del material. consideran que las grietas son, independientemente de su longitud un defectos y por lo tanto una vez detectadas deben removerse o eliminarse. Las grietas pueden clasificarse en: Grietas en caliente: se desarrollan durante la solidificación y su propagación es intergranular (entre granos). Grietas en frío: se desarrollan luego de la solidificación, son asociadas comúnmente con fragilización por hidrógeno. Se propagan entre y a través de los granos (inter y transgranular).

Según su forma, las grietas también se pueden clasificar en : Grietas Longitudinales: son paralelas al eje de la soldadura. En soldaduras de arco sumergido, son comúnmente asociadas con altas velocidades y a veces están relacionadas con problemas de porosidad, que no se muestran en la superficie. Fisuras longitudinales en pequeñas soldaduras entre grandes secciones, son frecuentemente el resultado de un alto grado de enfriamiento y de grandes restricciones Grietas Transversales: generalmente son el resultado de esfuerzos debido a contracciones longitudinales actuando en metales de soldadura de baja ductilidad Grietas en Cráteres: ocurren cuando el arco es terminado incorrectamente. Generalmente tienen forma de estrella. Son superficiales, se forman en caliente y usualmente forman redes con forma de estrella.

Fisuras (“Cracks”) De garganta: son fisuras longitudinales ubicadas en la cara de la soldadura. Generalmente, pero no siempre, son fisuras en caliente. De borde: son generalmente fisuras en frío. Se inician y propagan desde el borde de la soldadura, donde se concentran los esfuerzos de contracción. Se inician perpendicularmente a la superficie del metal base. Estas fisuras son generalmente el resultado de contracciones térmicas actuando en la zona afectada térmicamente (ZAT). De raíz: son longitudinales, en la raíz de la soldadura o en la superficie de la misma. Pueden ser fisuras en caliente o en frío. Vista de una placa radiográfica con fisuras longitudinales de

Fisuras (“Cracks”) Fisuras bajo el cordón y fisuras en la ZAT: son generalmente fisuras en frío que se forman en la ZAT del metal base. Son generalmente cortas, pero pueden unirse para formar una fisura continua. Las que se dan bajo el cordón, pueden convertirse en un serio problema cuando están presentes: hidrógeno, microestructura poco dúctil y altos esfuerzos residuales. Ambas pueden ser fisuras en caliente o en frío. Son encontrados a intervalos regulares bajo la soldadura y también por el contorno de la ZAT donde los esfuerzos residuales son máximos.

Fisuración en Frío

Agrietamiento en Caliente

Agrietamiento en Caliente

Agrietamiento en Caliente

TIPOS DE GRIETAS 1 2 13

1 - Grieta en el cráter 2 - Grieta en la cara 4 - Desgarre laminar 5 - Grieta longitudinal 8 - Grieta en la garganta 13 - Grieta en el metal de soldadura

4

2 5 8 13

TIPOS DE GRIETAS

1.

Grieta en la Cara

2.

Grieta en la ZAC

3.

Grieta Longitudinal

4.

Grieta en la Raíz

5.

Grieta en la Superficie de la Raíz

6.

Grieta en el Pie

7.

Grieta Transversal

8.

Grieta Bajo el Cordón

9.

Grieta en la Interface

10. Grieta en el Metal de Soldadura

Discontinuidades típicas encontrada en una junta A t

MB: Calor

Metal Base

I:

MS:

1.

ZAC:

Zona Afectada Por el

Interfase

Tipo de discontinuidad 1.

Metal de Soldadura

Porosidad (a) Dispersa (b) Agrupada (c) Tubular interno (d) Vermicular (e) Alargado

Ubicación

MS

Inclusiones (a) Escoria (b) Tungsteno

MS / I

3. Fusión Incompleta

MS / I

4. Falta de Penetración 5. Socavado 6. Concavidad 7. Traslape en frió

MB I

Observaciones

La porosidad también podría encontrarse en el M B Y ZAC si el metal es fundición.

MS Entre pases con MB. Pase de Raíz. En el MB adyacente al pie de la soldadura o al pase de raíz.

MS

En la cara de la soldadura, en la corona o en la raíz.

I

En el pie de la soldadura, en la superficie de la raíz o de la corona.

MB: Metal Base MS: Metal de Soldadura ZAC: Zona Afectada Por el Calor I: Interfase Tipo de discontinuidad

Ubicación

Observaciones

8. Laminaciones

MB

En el MB generalmente cerca del medio de la Sección transversal.

9. Delaminaciones

MB

En el MB generalmente cerca del medio de la Sección transversal.

10. Capa traslapada

MB

En el MB, capa superficial general mente alineada Con la dirección del laminado.

11. Desgarre Laminar 12. Grieta – incluidas las generadas en frió o en caliente (a) Longitudinal (b) Transversal (c) Cráter (d) Garganta (e) Pie (f) Raíz (g) ZAC

MB / ZAC

MS / MB /ZAC MS / MB /ZAC MS MS MS / I I / ZAC ZAC

En el MB próximo a la ZAC.

En la interfase entre el MS / MS. En el MS con probable propagación a la ZAC. En el MS en el punto donde el cordón se concluye. Paralelo al eje de la soldadura, a través de la sección en una soldadura de filete. En la raíz de la junta. En la ZAC adyacente a la interfase.

13. Concavidad

MS

En la cara de la junta a tope o de filete

14. Convexidad

MS

En la cara de la junta a tope o de filete

Uniones en Chapa con “Laminación”

Laminación: Tipo de discontinuidad con separación o debilidad generalmente alineada, paralela a la superficie trabajada del metal.

Desgarre Laminar

Desgarre Laminar

Desgarre Laminar

POROSIDAD (“Porosity”) Discontinuidad del tipo de cavidad formada por gas atrapado durante la solidificación del metal de soldadura. Se divide a su vez en cuatro tipos: Porosidad uniformemente dispersa Porosidad agrupada (“Cluster porosity”) Porosidad alineada (“Linear porosity”) Porosidad vermicular o tipo gusanos (“Piping porosity”)

POROSIDAD (“Porosity”) Porosidad uniformemente dispersa Es porosidad uniformemente distribuida a lo largo de la soldadura; causada por la aplicación de una técnica de soldadura incorrecta o por materiales defectuosos. Si la soldadura se enfría lo suficientemente lento para permitir que la mayor parte del gas pase a la superficie antes de la solidificación, habrá unos pocos poros en la soldadura. Porosidad agrupada (“Cluster porosity”) Es un resulta

agrupamiento localizado de poros. Generalmente por un inicio o fin inadecuado del arco de soldadura.

POROSIDAD (“Porosity”) Porosidad alineada (“Linear porosity”) Frecuentemente ocurre a lo largo de la interfase metal de soldadura / metal base, la interfase entre cordones de soldadura, o cerca de la raíz de soldadura, y es causada por la contaminación que provoca el gas por su evolución en esos sitios Porosidad vermicular o tipo gusanos (“Piping porosity”) Es un poro de gas alargado. Este tipo de porosidad de soldadura se extiende desde la raíz hasta la superficie de la soldadura. Cuando uno o más poros son vistos en la superficie de la soldadura, un cuidadoso descarne puede también revelar porosidad subsuperficial. De todas formas, muchas de las porosidades vermiculares encontradas en soldaduras no se extienden hasta la superficie.

Porosidad 1a Porosidad dispersa o aislada 1b Porosidad agrupada (Cluster porosity): Conjunto localizado de distribución aleatoria.

1c Porosidad alineada: (Aligned porosity): Un arreglo localizado de porosidad orientado en una línea.

1d Poro tunel (Hollow bead porosity)

Formación de Poros

Porosidad Superficial

Poro en el cráter

Poro alargado

Formación de “Poros de Gusano” o porosidad vermicular Porosidad vermicular (Piping porosity, wormhole porosity): Una forma de porosidad que tiene una longitud mayor que su ancho y su orientación es aproximadamente perpendicular a la cara de la soldadura.

Poros de Gusano o porosidad vermicular

Porosidad Agrupada

Límites isibles de indicaciones redondeadas

Inclusiones de Escoria Alineadas

Inclusión de Escoria Aislada

Fusión incompleta

• Discontinuidad en la que no ocurre fusión entre el metal de soldadura y las caras de fusión o entre cordones de soldadura adyacentes.

Fusión Incompleta

Fusión Incomplet a

Fusión Incompleta

Fusión Incompleta entre Pases

Fusión Incompleta

Transferencia por Corto Circuito

Transferencia por Corto Circuito

Rangos de Corriente para Transferencia por Cortocircuito (AWS D1.1)

Transferencia por Spray

Tranferencia Globular

Soplo Magnético

Penetración Incompleta/Fusión Incompleta Penetración Incompleta (Incomplete t Penetration): Condición de la raíz de una junta en ranura en la cual el metal de soldadura no se extiende a través del espesor de la unión.

Penetración Incompleta

Efecto del diámetro del electrodo en la penetración

Penetración Incompleta

Penetración Incompleta debida a desalineamiento

Desalineamiento (high-low)

Exceso de Refuerzo o Sobreespesor

Traslape de la Soldadura

Socavado “Ranura fundida en el metal base, adyacente a la soldadura, que queda sin llenar”

Socavado

Exceso de Penetración

Exceso de Penetración

Concavidad Interna

Concavidad Interna

Quemón (“Burn - Through (BT)”) Es definida como una porción del cordón de raíz donde una excesiva penetración ha causado que el metal de soldadura sea soplado hacia el interior, o puede que se descuelgue un excesivo metal fundido. Suele presentarse como una depresión no alargada, en forma de cráter, en la raíz.

Quemón (“Burn - Through (BT)”)

Golpes de arco (“Arc strike”) Imperfección localizada en la superficie del metal base, caracterizada por una ligera adición o falta de metal, resultante de la apertura accidental del arco eléctrico. Normalmente se depositará sobre el metal base una serie de pequeñas gotas de acero que pueden originar microfisuras; para evitar la aparición de microfisuras esas pequeñas gotas deben ser eliminadas mediante amolado de la superficie afectada.

“Golpes de Arco”

Excesiva Salpicadura