Presentación Discontinuidades Y Defectos De Soldadura

Wilson López Perlaza SUPERV. QA/QC INSP. NDT TENC. CONTROL DE CALIDAD TEC. SOLDADURA TRAZADO Y CORTE DE MATERIALES

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DISCONTINUIDADES Y DEFECTOS EN LAS UNIONES SOLDADAS

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TIPOS DE DISCONTINUIDADES Y DEFECTOS • GRIETAS (Cracks) • FUSIÓN INCOMPLETA (Incomplete fusion) • PENETRACIÓN INCOMPLETA (Incomplete penetration)

• INCLUSIONES DE ESCORIA (slag inclusion) 3

TIPOS DE DISCONTINUIDADES Y DEFECTOS • POROSIDAD (Porosity) • TROZAMIENTOS O SOCAVADOS (Undercut) • LAMINACIÓN (Lamination) • RASGADO LAMINAR (Lamellar tear) 4

Grietas Se pueden clasificar generalmente como grietas en caliente o en frío.

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Orientación de las grietas Tipos de grietas: podrían ser descritas como longitudinales o transversales, dependiendo de su orientación.

Grieta longitudinal y porosidad lineal 6

AGRIETAMIENTO

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Grieta transversal 8

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 9

GRIETAS EN EL METAL DE SOLDADURA

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AGRIETAMIENTO

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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

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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. 13

Grietas bajo el depósito y en la ZAC  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 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 .

Grietas bajo el depósito

Grietas bajo el depósito

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FISURACIÓN EN FRÍO

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Solubilidad del Hidrógeno en el Hierro

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AGRIETAMIENTO EN CALIENTE

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Mecanismo del Agrietamiento en Caliente

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AGRIETAMIENTO EN CALIENTE

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Detección de Fisuras por Partículas Magnéticas

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FALTA DE FUSIÓN

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FALTA DE FUSIÓN

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FUSION INCOMPLETA

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FUSION INCOMPLETA

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FUSION INCOMPLETA

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FUSION INCOMPLETA

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FALTA DE PENETRACIÓN/FALTA DE FUSIÓN

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Fusión incompleta entre cordones

Fusión incompleta entre metal de soldadura y metal base 28

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 29

JUNTA CON PENETRACIÓN INCOMPLETA

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FALTA DE PENETRACIÓN

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Penetración Insuficiente por Desalineamiento

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Penetración incompleta con inserto consumible.

Penetración incompleta 33

“Quemones”

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Inclusiones de escoria • 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 35

INCLUSIONES DE ESCORIA ALINEADAS

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Inclusiones de Escoria Alineadas

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Inclusión de Escoria Aislada

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Inclusiones de Tungsteno

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“Ojos de Pescado”

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POROSIDAD

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Mecanismo de Formación de Poros

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CONDICIONES SUPERFICIALES DE LA SOLDADURA POROSIDAD

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

Fig. 1 Porosidad dispersa 43

POROSIDAD 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.

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Porosidad Agrupada

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POROSIDAD 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

Fig. 2. Porosidad tubular 46

Poros de Gusano

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

Fig. 3 Porosidad alineada. 48

POROSIDAD

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POROSIDAD • •

INADECUADA ACCION PROTECTORA DEL GAS

•

CONTAMINACIÓN DEL GAS

•

CONTAMINACIÓN DEL ALAMBRE

•

CONTAMINACIÓN DE LA PIEZA DE TRABAJO

•

VOLTAJE DE ARCO MUY ALTO

•

•

POSIBLES CAUSAS

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

•

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Efecto del Óxido en la Porosidad

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Porosidad Superficial

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Poro en el Cráter

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Limites Admisibles de Indicaciones Redondeadas

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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

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Socavado en el límite de una soldadura en filete

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SOCAVADO

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SOCAVADO

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Desalineación (high-low)

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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

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Traslape de la Soldadura

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Traslapadura 62

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

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Concavidad Interna

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Concavidad Interna

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Concavidad Interna

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Radiografía de Concavidad Interna

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Concavidad usando FCAW en acero.

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Excesiva sobremonta  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.

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Exceso de Refuerzo o Sobreespesor

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Exceso de penetración

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

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Exceso de Penetración

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Exceso de Penetración

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Choque Accidental de Arco  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.

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“GOLPES DE ARCO”

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Excesiva Salpicadura

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Oxidación de la Superficie  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 en la superficie 77

LAMINACIONES Tipo 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. 78

Uniones en Chapa con “Laminación”

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DESGARRE LAMINAR

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DESGARRE LAMINAR

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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.

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

Cordón de soldadura atacado por corrosión. 83

Falta de fusión y penetración

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Grieta en cordón de soldadura

Porosidad en cordón de soldadura

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