Defectos de soldadura, discontinuidades y cómo prevenirlos

Diferencia entre una discontinuidad de soldadura y un defecto de soldadura

Para decirlo sin rodeos, si hace una discontinuidad menor, no tiene que quedarse horas extras para reparar la junta de soldadura. Pero, si tienes defectos de soldadura… ¡Mejor lee este artículo para mejorar tu juego!

Las discontinuidades de soldadura son fallas menores e interrupciones en la estructura de soldadura típica. Por ejemplo, falta de uniformidad en los atributos metalúrgicos, mecánicos y físicos de la soldadura o el metal base. Cada soldadura tiene tales defectos. Pero algunas uniones se realizan mejor que otras.

Los defectos de soldadura, por otro lado, son un problema más serio. Para citar a la Sociedad Estadounidense de Soldadura (AWS), “una discontinuidad o discontinuidades que, por su naturaleza o efecto acumulado, hacen que una pieza o producto no pueda cumplir con los estándares o especificaciones de aceptación mínimos aplicables. El término designa la rechazabilidad.”

Por lo tanto, si una soldadura tiene discontinuidades que ponen en peligro los estándares o especificaciones mínimos, debe realizar una solución de problemas de soldadura, y la soldadura está defectuosa y debe repararse.

Los defectos de soldadura se definen por código, y algunos códigos son más estrictos que otros según la industria y los tipos de cargas y el entorno al que se somete la pieza soldada. Entonces, una soldadura puede ser aceptable para una industria pero no para otras.

Una sola discontinuidad puede no alcanzar el umbral de un defecto de soldadura. Sin embargo, un efecto acumulativo de múltiples discontinuidades pequeñas puede causar que la junta de soldadura no cumpla con los estándares. Los códigos de soldadura estrictos pueden requerir que las soldaduras se sometan a ciertas pruebas para inspeccionar la calidad de la soldadura.

Los defectos de soldadura más comunes

Es imposible nombrar todos los defectos de soldadura, pero también es innecesario. Las siguientes discontinuidades causan la mayoría de los defectos de soldadura. Estúdielos cuidadosamente y sus habilidades de soldadura mejorarán. La diferencia entre un profesional y un novato es qué tan bien puede prevenir los defectos antes de que sucedan.

Vender a menor precio que

La socavación ocurre cuando el espesor del metal base se reduce junto a la base de la soldadura o la raíz de la soldadura y se deja sin rellenar. Esto da como resultado una sección con puntos más delgados que el espesor del metal base. Estos puntos son más débiles y propensos a fallar.

imagen de soldadura socavada

Cómo prevenir la socavación:

  • No use una corriente de soldadura demasiado alta o una velocidad de soldadura excesiva
  • Mantenga el ángulo del electrodo equilibrado para que no se apoye demasiado en un lado de la ranura de soldadura o en el otro. Por ejemplo, soldar una junta en T con una soldadura de filete requiere un ángulo de aproximadamente 45 grados entre el electrodo y los elementos horizontales y verticales de la junta en T.
  • No utilice patrones de soldadura incorrectos
  • Soldar en una posición plana, si es posible
  • No utilice una longitud de arco demasiado larga
  • Si todo lo demás falla, pruebe diferentes técnicas de manipulación de electrodos para rellenar las partes faltantes de la articulación.

Porosidad

La porosidad es causada por técnicas de soldadura inadecuadas, mala cobertura de gas de protección, contaminación y elección inadecuada del metal de aporte.

imagen de porosidad en soldaduras

Cuando el gas disuelto en el baño de soldadura fundido queda atrapado, forma burbujas que no son visibles durante la soldadura. A veces, la porosidad queda atrapada debajo de la superficie y, a veces, se puede ver en la superficie de la soldadura después de que se enfría.

El nitrógeno del aire circundante puede quedar atrapado en el baño de soldadura y causar porosidad. Pero el problema más importante es el hidrógeno que se libera cuando la pintura, el aceite, la grasa y la suciedad se queman mientras se suelda. El hidrógeno a menudo se difunde en la zona afectada por el calor y produce grietas debajo del cordón debido a la porosidad.

Cómo prevenir la porosidad:

  • Asegúrese de que está utilizando el gas de protección adecuado y que proporciona suficiente cobertura
  • No suelde afuera si los vientos son demasiado fuertes para expulsar el gas de protección.
  • Limpiar bien la junta
  • Estudie las técnicas de arranque y parada para el proceso de soldadura que está utilizando
  • Utilice electrodos de bajo hidrógeno
  • Asegúrese de que la cobertura de flujo del electrodo no se vea comprometida

Grietas

Las grietas son el signo más evidente de que los defectos de soldadura son evidentes. No puedes ignorar las grietas. El aspecto más peligroso de las grietas es que progresan rápidamente y empeoran el problema.

imagen de grietas de cráter de soldadura

Hay tres tipos de agrietamiento de los que debe preocuparse:

  • Grietas de cráter o estrella. Estos se desarrollan en el cráter de soldadura a medida que el baño de soldadura se contrae y se solidifica.
  • Las grietas transversales se encuentran a lo largo del ancho del cordón.
  • Las grietas longitudinales aparecen paralelas a la longitud de la soldadura.

Cómo prevenir grietas en la soldadura:

  • No interrumpa el arco demasiado rápido al final de la soldadura.
  • Use equipo GMAW especializado que reduzca la velocidad de alimentación del alambre al final de la soldadura
  • Deje que la soldadura se acumule al final del cráter antes de extinguir el arco.
  • Use el metal de aporte correcto
  • Precalentar la pieza soldada, especialmente si se va a soldar hierro fundido o acero de alta resistencia
  • Evite el cordón de forma convexa
  • No use mezclas de gas de protección de hidrógeno con metales ferrosos
  • Asegúrese de que la unión soldada pueda «funcionar» mientras se enfría

Inclusiones

Las inclusiones provocan la acumulación de tensiones y reducen la integridad estructural del cordón de soldadura. Pueden ser inclusiones de tungsteno, inclusiones de escoria, óxidos y otros compuestos no metálicos. Si quedan atrapados en el metal de soldadura, la unión se verá comprometida.

imagen de inclusiones de soldadura

Cómo prevenir las inclusiones:

  • Asegúrese de que las juntas de soldadura estén bien limpias
  • Si realiza una soldadura de varias pasadas, cree un perfil de cordón uniforme en la soldadura de raíz
  • No toque el metal con la punta de tungsteno si suelda con un proceso TIG
  • Utilice un ángulo de soldadura adecuado y un método de manipulación de electrodos.

Penetración articular inadecuada

La penetración deficiente de la soldadura ocurre cuando la profundidad de penetración no es lo suficientemente profunda como para fusionarse a través de todo el espesor de la placa o en la soldadura previamente colocada. Esto conduce a la reducción del espesor de la sección transversal de la junta y sirve como fuente de concentración de tensiones, lo que conduce a defectos de soldadura.

imagen de soldadura mal penetrada

Cómo prevenir la mala penetración de las juntas:

  • Siga la técnica de soldadura correcta para el proceso que está utilizando
  • Use suficiente corriente de soldadura
  • Precaliente el metal si es necesario, especialmente los metales con alta conductividad térmica.
  • Prepare juntas con lados biselados uniformemente
  • Use un ranurado posterior si las juntas son accesibles desde ambos lados

Fusión incompleta

Si el metal de soldadura no se adhiere por completo al metal base, la resistencia de la zona de soldadura se verá comprometida. Si hay vacíos, espacios entre el metal de soldadura y el metal base, esto se conoce como falta de fusión de la pared lateral. Pero, si ocurre lo mismo entre la soldadura previamente colocada y el nuevo metal de soldadura por encima de ella, se denomina vuelta en frío entre pasadas.

imagen de una soldadura mal fusionada

Cómo prevenir una mala fusión:

  • Use la técnica correcta para agitar el baño de soldadura
  • Utilice el ángulo de antorcha adecuado
  • No utilice una velocidad de soldadura demasiado rápida
  • No utilice procesos de soldadura inadecuados para el espesor del metal.
  • No use metal de relleno incorrecto
  • Retire todas las muescas de la junta de metal principal.
  • Limpie toda la junta

Quemar a través

Lo opuesto a la penetración incompleta es cuando derrite el material de soldadura y hace un agujero a través del metal base. Decir que esto no es deseable es quedarse corto. Si la unión se ha convertido en metal fundido, no hay superficie de soldadura ni fusión.

imagen de fusión a través de soldadura

Cómo prevenir quemaduras:

  • Use una baja entrada de calor cuando suelde un calibre delgado
  • No utilice grandes ángulos de bisel
  • Usar alta velocidad de soldadura
  • Use metal de aporte de tamaño adecuado

Golpes de arco

Se forman arcos cuando se toca accidentalmente el electrodo con la superficie metálica alejada de la junta. Si bien esto no daña la junta en sí, perjudica toda la estructura metálica. Estos golpes de arco localizados no se pueden eliminar, incluso si el suelo es liso. Siempre serán visibles en las pruebas de grabado ácido y pueden crear zonas de dureza localizadas.

imagen de golpes de arco

Para evitar golpes de arco, asegúrese de estar muy alerta cuando trabaje con el proceso de soldadura SMAW en particular. Con la mayoría de las máquinas SMAW, el electrodo revestido está eléctricamente caliente, y tan pronto como se complete el circuito, se iniciará el arco.

Superposición

Si llena demasiado su vaso de agua, se derrama. Precisamente lo mismo sucede si derrite demasiado metal de aporte en una ranura. El metal de soldadura fluye sobre la superficie del metal base sin fusionarse correctamente con él.

imagen de superposición de soldadura

Cómo evitar la superposición:

  • Use una velocidad de alambre de relleno más baja
  • No desvíe el ángulo del electrodo hacia la pata vertical
  • No mantenga el electrodo vertical
  • Use una velocidad de viaje más alta

Relleno insuficiente

En contraste con la superposición. El subllenado ocurre cuando no hay suficiente metal de soldadura en el cordón de soldadura. Esto, por supuesto, reduce las propiedades mecánicas de la unión y es uno de los tipos más comunes de defectos de soldadura.

imagen de soldadura subllenada

Cómo prevenir el llenado insuficiente:

  • Use una velocidad de soldadura más lenta
  • Aumentar la velocidad de alimentación de alambre
  • Realice más pasadas de soldadura

Exceso de refuerzo

Si la corona de soldadura es demasiado alta, este defecto de soldadura se denomina exceso de refuerzo. El mismo fenómeno ocurre si hay una penetración excesiva. En ese caso, la parte inferior de la soldadura tiene una soldadura que sobresale debajo de la junta.

imagen de soldadura excesivamente reforzada

Cómo prevenir el exceso de refuerzo:

  • Aumente su velocidad de soldadura para lograr la forma de cordón de soldadura deseada
  • Mantenga una longitud de arco adecuada
  • Mantenga las dos piezas soldadas espaciadas uniformemente sin un espacio excesivo

Alabeo

La deformación es un problema desagradable que incluso los profesionales encuentran difícil de resolver. La soldadura de calibre delgado a menudo da como resultado una entrada de calor desigual y, como resultado, la deformación del metal.

imagen de distorsión de soldadura

Cómo prevenir la deformación:

  • Use un proceso de soldadura TIG con un pedal para un mejor control de entrada de calor, si es posible. Además, si su máquina TIG admite soldadura TIG pulsada, debe aplicar pulsos medios a altos por segundo para evitar la deformación del metal.
  • Planifique con anticipación su entrada de calor. Debe tener una buena idea de dónde y cómo mover la antorcha y cómo afectará la soldadura.
  • Acérquese a la junta desde más lados si es posible para distribuir el calor uniformemente
  • Reducir la salida de amperaje
  • No use procesos de soldadura con electrodo revestido ni con núcleo fundente cuando suelde metal delgado

Salpicar

Las salpicaduras rara vez se consideran un defecto de soldadura porque no ponen en peligro la integridad estructural del metal de soldadura o el metal base. Sin embargo, a veces la especificación del procedimiento de soldadura (WPS) requiere lograr una estética particular. En ese caso, es necesario eliminar cualquier salpicadura.

imagen de salpicaduras de soldadura

La soldadura por arco metálico con gas suele ser el factor que más contribuye a las salpicaduras cuando se suelda acero. Sin embargo, también se producen salpicaduras con otros procesos de soldadura.

Cómo evitar salpicaduras:

  • Mantenga un arco corto y constante
  • Reducir el amperaje
  • Evite el proceso de soldadura con núcleo fundente si es posible
  • Asegúrese de que está utilizando una polaridad correcta
  • Pruebe otros métodos de manipulación de electrodos
  • Use un ángulo de soldadura adecuado para el proceso de unión y soldadura.

Conclusión

La soldadura de metales ferrosos y materiales no ferrosos a menudo da como resultado múltiples discontinuidades de soldadura que no se consideran defectos de soldadura. Sin embargo, dependiendo del código, se aplica una tolerancia mayor o menor para las discontinuidades.

Este artículo es una breve descripción de las causas y los remedios para los defectos de soldadura más comunes, como grietas de cráter, grietas en frío, grietas en caliente, contaminación del metal de soldadura, penetración incompleta, falta de fusión en el área de soldadura y otros defectos de soldadura comunes.

Fuentes:

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