UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTIN DE AREQUIPA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA MECANICA LABORATORIO DE CIENCIA DE LOS MATERIALES 2011-A ENSAYOS NO DESTRUCTIVOS ENSAYO: GRUPO: FECHA:
N°1 RA RAYOS X B 05/0/11
I!- OB"ETIVO:
Diagno Diagnosti stico co de soldad soldadura ura de la placa placa radiog radiográf ráfica ica,, interpr interpreta etació ción n y localización localización de las diferentes diferentes anormalidade anormalidadess que se presentan presentan por una inadecuada unión soldada.
II!- INTRODUCCION: A#$%&%'%#$%( ) *+,& $%.,&: El descubrimiento de los rayos X se produjo la noche del viernes de noviembre de !"# cuando $ilhelm %&ntgen, %&ntgen, investigando las propiedades de los rayos catódicos, catódicos, se dio cuenta de la e'istencia de una nueva fuente de energ(a hasta entonces desconocida y por ello denominada radiación X. )or este descubrimiento obtuvo el reconocimiento de la *cademia +ueca en el ao !"-!, siendo el )rimer )remio obel de /(sica. %&ntgen comprendió inmediatamente la importancia de su descubrimiento para la medicina, que hac(a posible la e'ploración de los cuerpos de una manera hasta ese momento totalmente insospechada. En el transcurso del mes siguiente, aplicando los efectos de los rayos X a una placa fotográfica, produjo la primera radiograf(a de la humanidad, la de la mano de su mujer. 0as primeras aplicaciones de los rayos ' se centraron en el diagnóstico, aunque a partir de !"1 se abrirá el camino de la aplicación terap2utica, de la mano de /reund, con su intento de tratar el nevus pilosus y su observación de las depilaciones radiológicas precursoras de la radiodermitis. 0a radiograf(a es un m2todo de ensayos no destructivos basado en el principio de transmisión o absorc absorción ión de radiac radiación ión prefer preferenc encial. ial. 0as áreas áreas de espeso espesorr reduci reducido do o de menor menor densid densidad ad transmiten más, y en consecuencia absorben menos radiación. 0a radiación que pasa a trav2s del objeto de ensayo formara una pel(cula contrastante en una pel(cula que recibe la radiación.
A&+&#%(: Ensayo %adiográfico abarca fuentes tales como rayos X y rayos 3amma, as( como más nuevos m2tod m2todos os tales tales como como radi radiogr ograf( af(a a en tiemp tiempo o real, real, radi radiog ogra raf( f(a a compu computar tariz izad ada a y tomo tomogr graf( af(a a computarizada. o solo una solución puede satisfacer todas las necesidades radiográficas. 0a elección correcta depende de la aplicación. Ensayo %adiográfico se utiliza principalmente para probar nuevas soldaduras y verificar la conformidad, pero tambi2n se utiliza para detectar la corrosión en plantas.
III!- FUNDAMENTO TEORICO P,&%( ,+',34& &#$,+(
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0as áreas de alta transmisión de radiación, o baja absorción en la pel(cula revelada aparecen como áreas negras4 mientras las áreas de baja transmisión, o alta absorción en las pel(culas reveladas aparecen como áreas claras • • •
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D%4%&$( '% +( 6##%( ('+'+(. C+7'+'%( ) ,(5 inclusiones gaseosas 6esferoidal o alargadas7 I#&6(#%(: materiales e'traos sólidos 6escoria, ó'idos u otros metales7 F+$+ '% %#%$,+&.#: ranura debido a que el metal acoplado no ha llenado de ra(z por el metal de aporte F+$+ '% 46(.#: falta de unión entre el metal de aporte y el metal base y se localiza en la ra(z, laterales o entre cordones G,%$+(: son discontinuidades producidas por roturas en el metal 6pueden ser longitudinales, transversales o estrelladas7
C+(4&+&.# '% '%4%&$(! I#&6(#%(: pueden ser gaseosas 68 9 4:97 o solidas 6elementos e'traos a la soldadura M,'%'6,+(: cuando no es uniforme el paso de la soldadura S&+7+&.#: cuando no se selecciona bien el amperaje de acuerdo con el espesor de la plancha y;o el diámetro del electrodo F(6,+( E8&%( )/ '%4%&$ '% %#%$,+&.# F+$+ )/ %8&%( '% 46(.#
C+(4&+&.# '% S'+'6,+( 6debido a que se producen7. 3rupo !5 +oldadura sana < color negro = inclusiones gaseosas dispersas. 3rupo 95 +oldadura buena = color azul = inclusiones gaseosas, escorias y mordeduras. 3rupo >5 +oldadura regular = color verde = inclusiones gaseosas, mordeduras y falta de penetración.
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3rupo ?5 +oldadura mala = color marrón = inclusiones gaseosas, mordeduras, falta de penetración y falta de fusión. 3rupo #5 +oldadura muy mala = color rojo = inclusiones gaseosas, mordeduras, falta de penetración;fusión y grietas
I#(%&&.# ) C#$, '% C+'+' 0a inspección y control de calidad esta dado por un t2cnico especializado cuya función principal es realizar, testificar, comparar, supervisar y documentar las actividades de inspección que afectan la calidad de la soldadura antes, durante y despu2s de esta. 0os organismos de normalización, han elaborado y emitido normas y programas aplicables al entrenamiento, calificación y certificación del personal dedicado a realizar esta inspección. @n ejemplo de una empresa que realiza controles es el de la +3+. +3+ tiene el conocimiento, la e'periencia y los recursos necesarios para realizar Ensayos %adiográficos en todo el mundo usando una Anica en más de >- pa(ses. Ba sea en la fabricación, manufactura de tubos, tuber(as, construcción de plantas industriales, qu(micas, plantas petroqu(micas, astilleros o industria offshore, en las centrales el2ctricas convencionales y las centrales nucleares < nuestros +ervicios de Ensayos o Destructivos proveen garant(a de calidad y seguridad del proceso. +ervicios de %adiograf(a Convencional +3+ suministra una l(nea completa de servicios de Ensayos %adiográficos, incluso5 •
%adiograf(a de rayos 3amma
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%adiograf(a de rayos X
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%adiograf(a Digital %adiograf(a Computarizada
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omograf(a Computarizada en >D y 9D
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%e
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%adiograf(a por )ro'imidad
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+ervicio de Consultor(a
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Digitalización y *rchivar de pel(cula +3+ +ervicios ndustriales ofrece Ensayo %adiográfico combinado tambi2n con otros m2todos de ED.
D%$%&&.# '% ( '%4%&$( Como la revelación de una soldadura buena en un cordón debe ser blanca cualquier defecto de soldadura será vista en forma de puntos negros, manchas claras u oscuras segAn sea el defecto.
I#$%,,%$+&.# '% 6#+ ,+',+49+ El inspector interpretara la radiograf(a segAn el resultado de la radiograf(a, por ejemplo una mancha clara y pequea le indicara una inclusión gaseosa.
IV!- MATERIAL Y EQUIPO A UTILIAR
T6; '% ,+)(-X C+,&+(+ ,$%&$,+5 el tubo de rayos X, siempre está montado en una carcasa protectora, formada de plomo, y diseada para controlar los serios peligros que afectaron a la radiolog(a en sus principios, 6e'posición e'cesiva a la radiación, descarga el2ctrica7. 0a carcasa protectora proporciona tambi2n un soporte mecánico al tubo de rayos X, y lo protege frente al posible dao producido por la manipulación descuidada. Cuando se producen, los rayos X son emitidos con la misma intensidad en todas las direcciones, pero nosotros solo empleamos los emitidos a trav2s de una sección especial del tubo de rayos X, llamada ventana. 0os rayos X emitidos a trav2s de la ventana se conocen como haz Atil, los restantes que se escapan a trav2s de la carcasa protectora son, la radiación de fuga. 0a carcasa protectora, alrededor de algunos tubos de rayos X, contiene aceite que actAa como aislante t2cnico y refrigerador. Envoltura de cristal5 el de rayos X, es un tipo especial de tubo de vac(o, los componentes del tubo se encuentran dentro de una envoltura de cristal. Esta envoltura, que debe de ser fabricada de un vidrio que pueda soportar el tremendo calor generado, mantiene el vac(o, lo cual hace posible una producción más eficaz de rayos X, y prolonga la vida del tubo. +i estuviera
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lleno de gas, disminuir(a el flujo de electrones que van del cátodo al ánodo, se producir(an menos rayos X y se crear(a más calor. 0a ventana del tubo es de un cristal mas fino que deja filtrar los rayos X. Es un segmento que permite una má'ima emisión de rayos X con absorción m(nima por la envoltura de cristal.
C3$'5 parte negativa del tubo de rayos X, tiene dos partes principales5 el filamento y la copa de enfoque.
F+*%#$: es una espiral de alambre que emite electrones al ser calentado. Cuando la corriente que atraviesa el filamento es lo suficientemente intensa, de apro'imadamente ? a # *mpere o superior, los electrones de la copa e'terna del filamento entran en ebullición y son e'pulsados del filamento, este fenómeno se conoce como emisión termoiónica. 0os filamentos suelen estar formados por ungsteno órico, el ungsteno proporciona una emisión termoiónica mayor que otros metales. +u punto de fusión es de >?!- FC, de forma que no es probable que se funda con el calor, además no se evaporiza, puesto que si lo hiciera el tubo se llenar(a rápidamente de gas. 0a adición de un uno a un dos por ciento de orio al filamento de ungsteno, incrementa la eficacia de la emisión de electrones y prolonga la vida del tubo. 0a copa de enfoque es un refuerzo metálico del filamento, condensa el haz de electrones en un área pequea del cátodo. 0a efectividad de la copa de enfoque depende de tres factores5 !< 0a corriente del filamento que regula la cantidad de rayos X de salida. 9< El tamao del filamento impone el tamao del foco efectivo que se produce en el ánodo. 0os tubos de rayos X suelen llevar dos filamentos de diferente tamao, que proporcionan dos puntos focales 4 el punto focal de tamao pequeo se asocia con el filamento menor y se emplea cuando se necesitan imágenes de alta resolución. El punto focal de tamao grande se asocia con el filamento mayor y se emplea cuando se necesitan t2cnicas que produzcan gran cantidad de calor.
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>< 0a situación de uno u otro suele hacerse con el selector que se encuentra en la consola de control
<#': es el lado positivo del tubo de rayos X, e'isten dos tipos5 estacionarios y rotatorios El ánodo tiene tres funciones en el tubo de rayos X5 !< Es un conductor el2ctrico 9< )roporciona soporte mecánico al blanco. >< Debe ser un buen conductor t2rmico, cuando los electrones chocan con el ánodo, más del ""G de su energ(a cin2tica se convierte en calor, que debe ser eliminado rápidamente antes de que pueda fundir el ánodo. El cobre es el material más utilizado en el ánodo.
P6#$ 4&+: es el área del blanco desde la que se emiten los rayos X. Constituye la fuente de radiación. B+#&: es el área del ánodo con la que chocan los electrones procedentes del cátodo. En los tubos de ánodo estacionario, el blanco consiste en una pequea placa de tungsteno que se encuentra encastrado en un bloque de cobre. En los tubos de ánodo rotatorio, el disco que gira es el blanco, normalmente esta formado por una aleación de ungsteno mezclada con orio, que proporciona una resistencia adicional para soportar el esfuerzo de la rotación rápida. El ungsteno es el material elegido para el blanco. Equipo de rayos
P,%+,+&.# '% + +&+! )ara este ensayo la placa debe estar superficialmente lisa y limpia de restos de soldadura sino podemos interpretar erróneamente el resultado de la radiograf(a. 6
R%+=+&.# '% + +&+! %ealizamos una placa con un biselado sobre el cual correrá nuestro cordón de soldadura en sección horizontal de esta
V!- PROCEDIMIENTO < < < <
<
8aciendo uso del electrodo Cellocord EH-;K de espesor. 0uego rellenamos el biselado con el electrodo E1-
VI!- RESULTADOS Con el análisis de nuestra placa radiográfica obtuvimos como resultado una soldadura sana ya que solo se mostro dispersas inclusiones gaseosas en todo el cordón4 y al final de este hubo una mordedura debido a una falla del operario con el electrodo
VII!- CONCLUSIONES 0a radiación de un arco el2ctrico es enormemente perjudicial para la retina y puede producir cataratas. 0a ropa apropiada para trabajar con soldadura por arco debe ser holgada y cómoda. )uede usarse con la mayor(a de los materiales. )uede usarse para proporcionar un registro visual permanente del objeto ensayado o un registro digital con la subsiguiente visualización en un monitor de computadora. )uede revelar algunas discontinuidades dentro del material. %evela errores de fabricación y a menudo indica la necesidad de acciones correctivas.
VIII!- REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
NNN.thermoequipos.com.ve;pdf;articuloO-H.pdf H5>- -?;-";!!
http5;;NNN.cl.sgs.com;esOcl;radiographic?-1"RlobdQ9#H-# H5> -?;-";!!
http5;;es.NiMipedia.org;NiMi;%adiografGC>G*Da -H5?> -?;-";!!
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CUESTIONARIO 1!- A#+&% (6( ,%(6$+'( ) %($+;%=&+ +( &+6(+( '% ( '%4%&$( '% + ('+'6,+ ) '% + ,%+,+&.# '% + +&+ Como resultado del análisis de la placa radiográfica obtuvimos una serie de inclusiones gaseosas4 las cuales son causadas cuando el electrodo pasa por el cordón y encierra :9 S 89 dentro de este.
2!- >D#'% +&+,9+ %($% $ '% %#(+)( ) %# ?6% +,$% '% ,&%(@ +e aplicar(a a engranajes, placas de acero con cordón de soldadura en IXK, IJK longitudinales.
!- >Q6% $ '% ,$%&&.# '% (%6,'+' + + %,(#+ (% 6$=+ +,+ +&%, %($% $ '% %#(+)(@ 0a radiación de un arco el2ctrico es enormemente perjudicial para la retina y puede producir cataratas, p2rdida parcial de visión, o incluso ceguera. 0os ojos y la cara del soldador deben estar protegidos con un casco de soldar homologado equipado con un visor filtrante de grado apropiado. 0a ropa apropiada para trabajar con soldadura por arco debe ser holgada y cómoda, resistente a la temperatura y al fuego. Debe estar en buenas condiciones, sin agujeros ni remiendos y limpia de grasas y aceites. 0as camisas deben tener mangas largas, y los pantalones deben ser largos, acompaados con zapatos o botas aislantes que cubran. ambi2n deben evitarse por encima de todo las descargas el2ctricas, que pueden ser mortales. )ara ello, el equipo deberá estar convenientemente aislado 6cables, tenazas, porta electrodos deben ir recubiertos de aislante7, as( como seco y libre de grasas y aceite.
!- >H+($+ ?6% ,46#''+' (% 6%'%# &+=+, %($+( +#,*+'+'%( *%'+#$% %($% %#(+)@ Este ensayo entrega un registro permanente de la imagen obtenida, ofreciendo la posibilidad de observar ensambles internos y la observación de piezas de espesor menores a los !-- mm.
5!- S6%,%#&+( +'&#+%(! 8ay que recomendar que se analicen los incisos siguientes5
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C#('%,+&#%( '% (%6,'+': 0os procesos de ensayo radiográfico requieren fuentes de rayos X y gamma que generan grandes cantidades de radiación. 0as radiaciones pueden causar daos a las c2lulas de los tejidos vivos, por eso es esencial que el personal est2 adecuadamente consciente y protegido. El personal de garant(a de calidad debe estar continuamente consciente del riesgo de radiación y atento a las normas de seguridad. E'isten medidores especialmente diseados que tienen la capacidad de detectar las radiaciones X y gamma. 0os medidores de radiaciones, llamados detectores son instrumentos cruciales porque las radiaciones no pueden detectarse por la vista, el sonido, el tacto, el olor o el gusto. Es obligatoria la estricta observancia de las regulaciones de seguridad Estatales. Tuchas jurisdicciones requieren certificaciones particulares para asegurase que los t2cnicos tengan acabados conocimientos de las regulaciones de seguridad.
Jentajas del ensayo radiográfico
0as ventajas del ensayo radiográfico incluyen lo siguiente5 !. )uede usarse con la mayor(a de los materiales. 9. )uede usarse para proporcionar un registro visual permanente del objeto ensayado o un registro digital con la subsiguiente visualización en un monitor de computadora. >. )uede revelar algunas discontinuidades dentro del material. ?. %evela errores de fabricación y a menudo indica la necesidad de acciones correctivas.
0imitaciones del ensayo radiográfico
0as limitaciones de la radiograf(a incluyen consideraciones f(sicas y económicas. !. Deben seguirse siempre los procedimientos de seguridad para las radiaciones. 9. 0a accesibilidad puede estar limitada. El operador debe tener acceso a ambos lados del objeto a ensayar. >. 0as discontinuidades que no son paralelas con el haz de radiación son dif(ciles de localizar. ?. 0a radiograf(a es un m2todo caro de ensayo. #. Es un m2todo de ensayo que consume mucho tiempo. Despu2s de tomar la radiograf(a, el film debe ser procesado, secado e interpretado. H. *lgunas discontinuidades superficiales pueden ser dif(ciles, si no imposible, de detectar.
:bjetivos del ensayo
El objetivo del ensayo radiográfico es asegurar la confiabilidad del producto. Esto puede lograrse sobre la base de los siguientes factores. !. 0a radiograf(a permite al t2cnico ver la calidad interna del objeto ensayado o evidencia la configuración interna de los componentes. 9. %evela la naturaleza del objeto ensayado sin perjudicar la utilidad del material >. %evela discontinuidades estructurales, fallas mecánicas y errores de montaje.
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0a realización del ensayo radiográfico es sólo una parte del procedimiento. 0os resultados del ensayo deben ser interpretados de acuerdo con normas de aceptación, y luego el objeto ensayado es aceptado o rechazado.
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