METALMECÁNICA - SOLDADURA
CONTROL DE CALIDAD DE UNIONES SOLDADAS Por: Ing. Abner Zapata Toledo
INSPECCIÓN VISUAL
(VT) Por: Ing. Abner Zapata Toledo
INSPECCIÓN VISUAL (VT) La única manera en que la
inspección visual pueda considerarse efectiva para evaluar la calidad de las soldaduras soldadur as es cuando sea aplicada en cada etapa del etapa del proceso de fabricación.
La inspección en forma continua es
descubrir los problemas ni bien aparecen de forma que puedan ser corregidos de la manera más eficiente.
INSPECCIÓN VISUAL (VT) Dado que las
responsabilidades del inspector de soldadura pueden hacerse extensivas en todas las etapas de fabricación de un producto, una ayuda útil es una lista de chequeo de inspección.
Este
documento va ha ayudar al inspector de soldadura a organizar el esfuerzo de inspección y a asegurar que cada tarea específica sea realizada.
INSPECCIÓN VISUAL (VT) ANTES DE LA SOLDADURA
Revisar la documentación aplicable. Verificar los procedimientos de soldadura. Verificar las calificaciones de cada soldador. Establecer los puntos de espera. Desarrollar el plan de inspección Desarrollar el plan para los registros de inspección y el mantenimiento de esos registros. Desarrollar el sistema de identificación de rechazos. Verificar ele estado del equipo de soldadura. Verificar la calidad y el estado del metal base y metal de aporte a se usados. Verificar los preparativos para la soldadura. Verificar la presentación de la junta. Verificar la limpieza de la junta. Verificar precalentamiento si se requiere.
INSPECCIÓN VISUAL (VT) DURANTE LA SOLDADURA Verificar que las variables de soldadura estén de
acuerdo con el procedimiento de soldadura. Verificar que la calidad de cada pasada de soldadura. Verificar la limpieza entre pasadas. Verificar la temperatura entre pasadas. Verificar la secuencia y ubicación de las pasadas de soldadura individuales. Verificar superficies repeladas. Si se requiere, verificar los ensayos NDT durante el proceso
INSPECCIÓN VISUAL (VT) DESPUÉS DE LA SOLDADURA Verificar
el aspecto final de la soldadura terminada. Verificar el tamaño de la soldadura. Verificar la longitud de la soldadura. Verificar la temperatura entre pasadas. Verificar la precisión dimensional del componente soldado. Si se requiere, verificar los ensayos NDT adicionales. Si se requiere, verificar el tratamiento térmico posterior a la soldadura. Prepara los reportes de inspección.
INSPECCIÓN VISUAL (VT)
INSPECCIÓN VISUAL (VT) Una de las primeras tareas en el comienzo de un nuevo trabajo es revisar toda la documentación referida a la soldadura. Esto le va a ayudar a planear como proceder en evaluar la soldadura para asegurar que cumple con los requerimientos.
INSPECCIÓN VISUAL (VT) Otro paso preliminar es chequear si los procedimientos de soldadura cubren adecuadamente todas las juntas a ser soldados, teniendo en cuenta los materiales base y aporte, procesos a utilizar, posición, etc..
INSPECCIÓN VISUAL (VT) Una vez todos los WPS apropiados hayan sido calificados, es necesario revisar las certificaciones de los soldadores para asegurar que se consideren como calificados y certificados para realizar la soldadura de producción.
INSPECCIÓN VISUAL (VT) Una vez revisado los documentos referidos a trabajos de inspección,
pueden establecer puntos de espera. Son simplemente pasos preseleccionados en la secuencia de fabricación donde el trabajo debe pararse. Esto permite que el trabajo sea aprobado paso a paso.
INSPECCIÓN VISUAL (VT) Otro paso preliminar es desarrollar un plan de inspecciones con registros para mantener resultados. El plan de inspección simplemente toma el cronograma de producción como guía.
INSPECCIÓN VISUAL (VT) Otro tema relacionado consiste de la identificación y tratamiento de rechazos. Debe prever la forma de marcar la posición de un rechazo, de manera que el
personal entienda la naturaleza y posición del defecto para permitirle ubicar fácilmente el problema existente y repararlo.
INSPECCIÓN VISUAL (VT) Cuando se evalúan las fuentes de poder deben chequearse la precisión de los instrumentos utilizando un Voltímetro y
Amperímetro, de manera que los parámetros de soldadura puedan ser determinados con precisión durante la soldadura de producción.
INSPECCIÓN VISUAL (VT) Evaluar la calidad de los materiales (MB, MA, etc..) va a variar desde una simple inspección visual hasta una combinación de varios ensayos no destructivos. La criticidad de la estructura o del componente va a decidir la extensión y el grado de inspección requerido.
INSPECCIÓN VISUAL (VT) En el caso de las soldaduras con bisel, los ítems como el ángulo, profundidad de bisel, talón, etc.. Deben ser inspeccionados. Luego que las preparaciones hayan sido aprobadas, el responsable debe evaluar la preparación de la junta de soldadura (high-low; abertura de raíz; alineación; etc.. )
INSPECCIÓN VISUAL (VT) La precisión de la presentación de la junta y la limpieza de la zona de soldadura tienen una influencia directa en la calidad resultante de la soldadura (poros, fisuras, falta de penetración o faltas de fusión)
INSPECCIÓN VISUAL (VT) Uno de los últimos aspectos que debe ser chequeado antes de comenzar a soldar es el precalentamiento. (debe ser revisado ligeramente lejos de la junta) Todo el metal base dentro de una distancia igual al espesor de los componentes, pero no menor a 3 pulgadas debe ser llevado a la temperatura apropiada de precalentamiento.
INSPECCIÓN VISUAL (VT) En algunos casos es importante hacer un seguimiento mientras se realiza la soldadura, consiste esencialmente de monitorear la soldadura de producción. El responsable de la inspección debe basar la inspección en el procedimiento de soldadura cuando realiza la inspección durante la soldadura.
INSPECCIÓN VISUAL (VT) Una de las partes de la inspección durante la soldadura es la inspección visual de las pasadas de soldadura a medida que son depositadas. Es especialmente crítico la pasada de raíz. Tener muy en cuenta la limpieza entre pasadas.
INSPECCIÓN VISUAL (VT) Se debe controlar también la temperatura entre pasadas dentro de un máximo y mínimo especificados; debe ser medida también sobre la superficie del metal base cerca de la zona de fusión y no sobre la junta misma.
INSPECCIÓN VISUAL (VT) Una vez que ha sido completada una soldadura, se debe examinar el producto terminado. Si todos los pasos preliminares han sido realizados como fue requerido, la inspección post soldadura va a simplemente confirmar que la soldadura es de suficiente calidad.
INSPECCIÓN VISUAL (VT) Los códigos especifican los atributos requeridos de la soldadura terminada, por ello se debe examinar visualmente para determinar si estos requerimientos han sido alcanzados. Es de importancia especial la evaluación del perfil de la soldadura y son evaluadas de acuerdo con el código aplicable.
INSPECCIÓN VISUAL (VT) Algunas soldaduras también deben ser evaluadas usando otros métodos de ensayo no destructivo además de la inspección visual. También puede haber requerimientos referidos a tratamientos térmicos u otros para alivio de tensiones.
INSPECCIÓN VISUAL (VT) Una vez que todos los pasos de la inspección visual han sido completados, deben crearse informes para explicar todos los aspectos de las evaluaciones que fueron realizadas.
Por: Ing. Abner Zapata Toledo
INTRODUCCIÓN DISCONTINUIDAD: Falta de homogeneidad en
las características físicas, mecánicas o metalúrgicas de una junta soldada. DEFECTO: Discontinuidad no
aceptable, según código, norma o contrato, debido a que disminuye la vida útil de la junta soldada. ¡Es o No es un defecto!
¡¡TODO DEFECTO ES UNA DISCONTINUIDAD PERO NO TODA DISCONTINUIDAD ES UN DEFECTO!!
INTRODUCCIÓN EL OBJETIVO, en una construcción soldada
es la de obtener cero defectos. Un tipo de discontinuidad puede tener diferentes exigencias en un mismo código. POR EJEMPLO: AWS D1.1 Para espesores menores a 25mm, las socavaciones
no deberán ser mayores a 1mm si es que el elemento soldado trabaja a cargas estáticas. En elementos principales que trabajan soportando cargas cíclicas las socavaciones no excederán de 0.25mm cuando la soldadura se encuentre transversal a esfuerzo de tracción.
INTRODUCCIÓN TIPOS DE DISCONTINUIDAD SEGÚN SU CONFIGURACIÓN
ESPECÍFICA: LINEALES, Longitudes mucho mayor que sus anchos. NO LINEALES, longitudes y anchos básicamente iguales. POR LA CONDICIÓN DE SUS EXTREMOS:
Redondeadas y Afiladas.
INTRODUCCIÓN Fisuras
Más severa
Falta de fusión Falta
de penetración Inclusiones sólidas Poros Discontinuidades de
forma (Socavación, Solapado, Covexidad, Sobreespesor, Falta de llenado, etc. )
Menos severa
Severidad variable
LAS FISURAS (CRACKS) Definición: Discontinuidad de tipo fractura caracterizada
por tener extremos afilado y un alto ratio de longitud y ancho Causa: Carga aplicada en un área dada excede la resistencia
local del metal
LAS FISURAS (CRACKS) TIPOS:
Fisuración en frío o en Caliente
LAS FISURAS (CRACKS) TIPOS:
Fisuración en frío o en Caliente
LAS FISURAS (CRACKS)
FALTA DE FUSIÓN (IF) Definición: Discontinuidad en la que no ocurrió fusión entre el metal de soldadura y las caras de fusión o cordones adyacentes.
Causas: Manipulación incorrecta del
electrodo: causa primaria( problema relacionado al soldador u operador) Velocidad de avance incorrecta.
PENETRACIÓN INCOMPLETA (IJP) Definición: Condición de la raíz de la junta, en una unión de bisel (groove weld) en la cual el metal de soldadura no se extiende a través de todo el espesor de la junta.
Causa: Resulta de utilizar un inadecuado procedimiento de soldadura
INCLUSIONES SOLIDAS (SI) Definición: Material sólido atrapado en el charco de soldadura y que permanece en dentro del metal de soldadura solidificado en el momento de la examinación. Tipos: Inclusión de óxidos, inclusiones metálicas e inclusiones de escoria.
Causas: Técnica
inadecuada de aplicación: escoria delante del electrodo ó ondulación excesiva. Técnica inadecuada de limpieza.
POROSIDAD (POROSITY) Definición: Discontinuidades de tipo cavidad formada por atrapamiento de gas durante la solidificación
Causas: Inadecuada manipulación del
electrodo. Rápida solidificación del metal de soldadura. Presencia de contaminantes o humedad en la zona de soldadura.
POROSIDAD (POROSITY)
Causas: Inadecuada
manipulación del electrodo Descontrol de la relación: material aportado ( corriente) y velocidad de avance
SOCAVACIÓN (UNDERCUT) Definición: Un surco fundido en el metal base adyacente al pie de la soldadura ó a la raíz de la soldadura y que es dejado sin llenar por el metal de soldadura.
CONCAVIDAD (UNDERFILL) Definición: Condición en la cual la Superficie de la Soldadura o la Superficie de la Raíz se encuentra por debajo de la superficie adyacente del metal base
SOLAPADO (OVERLAP) Definición: Tipo de Fusión incompleta, aparece cuando el material soldado inunda y yace en la superficie del metal adyacente, puede ocurrir en la cara como en la raíz.
CONVEXIDAD EXCESIVA (CONVEXITY) Definición: Distancia máxima entre la cara de la soldadura en un cordón de filete convexo perpendicular a la línea que une los pies del cordón. Esta limitada por las especificaciones.
SOBREESPESOR (WELD REIFORCEMENT) Definición: Metal de soldadura en exceso a la cantidad requerida para llenar la junta, puede ocurrir en la cara como en la raíz. Ø
Ø
GOLPE DE ARCO (ARC STRIK) «Es una discontinuidad que resulta de iniciar un arco momentáneo de manera intencional o accidental en la superficie del metal base o metal de soldadura» «Resulta en un calentamiento y enfriamiento muy rápido, provocando un endurecimiento localizado y formación de grietas»
GOLPE DE ARCO (ARC STRIK)
1
Ensayo de doblez en probetas con golpe de arco
2 3
SALPICADURA (SPATTER) Definición: Partículas de metal que son expelidas durante la soldadura de fusión , que no forman parte del metal de soldadura
LAMINACIÓN (LAMINATION) Definición: Discontinuidades planas, generalmente extendidas y paralelas a la superficie de laminación, que se encuentra en el área central de productos laminados tales como placas, láminas y perfiles. Las laminaciones se forman como resultado de porosidades, cavidades o inclusiones no metálicas en el lingote original a partir del cual se fabricó el producto laminado.
DESGARRE LAMINANAR (LAMELLAR TEAR) Definición: Fisura en forma de escalera debajo de la superficie del metal causada por esfuerzos perpendiculares al espesor en materiales debilitados por la presencia de inclusiones no metálicas de forma plana paralelas a la superficie
DESGARRE LAMINANAR (LAMELLAR TEAR)
Por: Ing. Abner Zapata Toledo
El Sistema Internacional de Unidades (SI) en los EEUU aún no es uso oficial. En EEUU el nombre común para este sistema es «Sistema Métrico» El uso del SI ofrece varias ventajas pero se resisten al cambio principalmente por razones económicas. La AWS reconoce y apoya una transición oportuna para el uso de las unidades del SI.
AWS A1.1 2001 Metric Practice Guide for the Welding industry.
No es un documento mandatorio, es solo una revisión del Sistema Internacional
Un cambio común para el inspector de soldadura es la conversión de las unidades del SI a las unidades del US o viceversa. Estas conversiones requieren usualmente multiplicar las unidades dadas por un factor multiplicador
REDONDEO: Aumentar en uno el ultimo dígito, si el siguiente es 5 o mayor; Si es menor a 5 retener el ultimo dígito sin cambio alguno.
PASO I: Lea la escala de la regla en mm enteros. (18 mm)
PASO II: Tome la lectura de la escala sobre el nonio que coincida con una línea de la regla. (0.5)
PASO I: Lea la escala de la regla (N° de divisiones), divida entre 16, simplifique si es necesario (5)
PASO I: Lea la
PASO III: Tome la
escala sobre la línea de revolución. (5 mm)
lectura de la escala sobre el tambor que coincide con la línea de revolución. (0.47)
PASO II: Vea el extremo del tambor y confirme si aparece la marca .5, si aparece, agregue .5 mm (0.0 mm)
Medir con alto grado de precisión la longitud, espesor, etc. De especímenes preparados de acuerdo a una normativa. Medir elementos de tamaño pequeño cuyas especificaciones y detalles requieran un nivel mínimo de incertidumbre.
Permite visualizar con mayor detalle discontinuidades y defectos. Permite con menor esfuerzo visualizar las lecturas de medición de discontinuidades o defectos pequeños
BRIDGE CAM AWS GAUGE HI-LO WELDING GAUGE FILET WELD GAUGES
Medición de dimensiones de tamaño y pierna de soldadura en uniones soldadas en filete con perfil convexo. Medición de tamaño de soldadura en uniones soldadas en filete con perfil cóncavo.
Medir socavaciones Medir refuerzo de soldadura Medir porosidades Medir profundidad de picaduras
Medir concavidad y convexidad máxima en soldaduras de filete. Medir refuerzo de soldadura en uniones a tope. Medición del tamaño de pierna en una soldadura de filete.
El calibrador de soldadura llamado BRIDGE CAM es una herramienta básica y versátil para el apoyo en la inspección visual ya que puede realizar 6 distintas mediciones y presenta dos escalas en mm y pulgadas.
Medición de longitudes de soldadura, porosidades, distancia entre discontinuidades.
