Pruebas destructivas
Los métodos destructivos de prueba de soldadura destruyen la soldadura completa en el proceso de evaluación de sus propiedades físicas como la resistencia. Los métodos de prueba destructivos generalmente se emplean para determinar las calificaciones, la investigación y el análisis.
Dado que la parte soldada se destruye en el proceso, es un desafío utilizar métodos de prueba de soldadura destructivos para determinar si otras piezas soldadas son aptas para el servicio porque no se prueban.
Por ejemplo, si 3 de cada 10 piezas soldadas se prueban con métodos destructivos y pasan la prueba, no podemos saber con absoluta certeza si las 7 soldaduras restantes están en buen estado.
Gráfico que muestra la soldadura de prueba destructiva
Sin embargo, si todas las uniones soldadas se crearon con un procedimiento y un operador estrictos, podemos suponer que las soldaduras no probadas están bien hechas.
Prueba de ruptura de soldadura de filete
Las pruebas de rotura de soldadura de filete proporcionan una mejor indicación de las discontinuidades de la soldadura a lo largo de toda la longitud de la unión, a diferencia de la prueba de grabado. La soldadura de filete de muestra se rompe a lo largo del lado no soldado usando una prensa. Una vez que falla la soldadura de filete de muestra, se inspecciona para determinar si hay discontinuidades. Las pruebas de soldadura de filete pueden detectar porosidad, falta de fusión e inclusiones de escoria.
Pruebas de fatiga
Las pruebas de fatiga determinan qué tan bien puede una junta soldada manejar tensiones fluctuantes repetidas o cargas cíclicas. Si las soldaduras se colocan incorrectamente o contienen defectos de soldadura, la unión soldada tendrá una resistencia a la fatiga reducida. Las pruebas de fatiga cargan la parte soldada con cambios repetidos de tensiones aplicadas hasta que falla la soldadura.
Pruebas de macrograbado
Las pruebas de grabado macro muestran la profundidad de penetración, el perfil y la estructura interna de la soldadura. La unión soldada se corta primero en una o más muestras. La soldadura se pule y graba en la sección transversal usando una mezcla ácida que acentúa el metal de soldadura depositado.
La prueba de grabado proporciona una instantánea de una sola sección transversal. Para determinar la calidad de la soldadura en general, es necesario realizar múltiples secciones transversales y pruebas de grabado a lo largo de la soldadura, pero esto generalmente no es necesario.
Prueba de resistencia a la tracción
La prueba de resistencia a la tracción determina la capacidad del metal soldado para resistir la fuerza de tracción (separar el metal).
Los especímenes de prueba son barras redondas o tiras planas. Estas muestras se cortan desde el centro del metal de soldadura, que incluye la soldadura, la placa base y la zona afectada por el calor.
Pruebas de flexión guiada
Las pruebas de flexión guiada se realizan con mayor frecuencia en los procedimientos de soldadura y las pruebas de calificación del rendimiento del soldador. Si el soldador pasa ciertas pruebas de doblado guiado, recibe una certificación que le permite soldar espesores de metal ilimitados en configuraciones de juntas específicas.
Esta prueba consiste en doblar una muestra de prueba con una junta a tope soldada a un radio de curvatura especificado utilizando máquinas de prueba de curvatura envolvente o tipo émbolo.
Para realizar pruebas de flexión de cara, la fuerza de tensión se aplica a la cara de soldadura. Para realizar pruebas de flexión de raíz, la fuerza de tensión se aplica a la raíz de la soldadura.
Prueba de flexión guiada
Si el metal de soldadura se esmerila, las marcas de esmerilado deben correr longitudinalmente al metal de prueba. De lo contrario, las marcas de esmerilado causarán grietas por tensión. Además, los bordes afilados deben redondearse para evitar grietas que tienden a radiar desde los bordes afilados.
Prueba de flexión libre
La prueba de flexión libre se usa con menos frecuencia que las pruebas de flexión guiada porque muchas variables son difíciles de controlar. Primero es necesario realizar lo que se llama una flexión inicial sujetando la barra de prueba en un tornillo de banco y martillando hasta que se doble parcialmente. Una vez que la barra probada se dobla lo suficiente como para que ambos extremos encajen en un tornillo de banco de manera segura, la muestra se dobla usando la presión del tornillo de banco.
Métodos de ensayo no destructivos
Los métodos de prueba de soldadura destructiva no sirven si la parte soldada está en uso activo. Por ejemplo, no puede destruir piezas de aeronaves, tuberías de petróleo y gas, motores y otras estructuras y piezas costosas solo para evaluar si están soldadas adecuadamente.
Por eso se aplican métodos de ensayo no destructivos.
Método de prueba no destructivo
Usando NDT, es posible determinar el desgaste del material, la calidad de la junta, si la soldadura ha desarrollado grietas debido a las cargas de fatiga y otros problemas que surgen del uso constante. Muchas industrias requieren pruebas de soldadura periódicas en elementos cruciales y, a menudo, es necesario realizar END en piezas soldadas antes de que sean aprobadas por un inspector de soldadura.
Inspección visual
La inspección visual es un método de prueba no destructivo que a menudo se pasa por alto. Realmente no prueba la calidad de la soldadura subyacente, pero un inspector experimentado puede determinar si la soldadura debe volver a trabajarse solo mediante inspección visual. A menudo, esto ahorra tiempo y recursos. La mayoría de las soldaduras que contienen discontinuidades no necesitan someterse a procedimientos de prueba complejos y costosos si la inspección visual muestra defectos de soldadura.
Inspeccion de particulas magneticas
La prueba de partículas magnéticas utiliza polvo ferromagnético para indicar defectos en la superficie abierta del metal de soldadura. El material debe ser magnético, por lo que este método de prueba se usa con materiales ferrosos como el acero dulce y el acero inoxidable.
El campo magnético se induce usando una corriente eléctrica después de aplicar el polvo ferromagnético al metal probado.
Inspeccion de particulas magneticas
El campo magnético permanece en ángulo recto con la dirección del flujo de corriente. Entonces, si la interrupción del flujo de corriente está presente, el polvo ferromagnético la detecta. Tales interrupciones son causadas por grietas presentes en un ángulo con la dirección de los polos magnéticos. El polvo se adhiere al contorno de las grietas y las hace visibles.
Método penetrante
La inspección por penetración localiza las grietas y la porosidad cerca de la superficie del metal. Los penetrantes entran en grietas, grietas y agujeros y los hacen resaltar con colores brillantes. Los dos penetrantes comúnmente usados son un color rojo brillante y penetrantes fluorescentes visibles bajo la luz negra.
La superficie probada debe limpiarse completamente de polvo, aceites y grasas. A continuación, la junta de soldadura se cubre con una capa de penetrante. Después del período especificado, el penetrante se limpia y se aplica un polvo especial a la superficie. Este polvo acelera el proceso de penetración del penetrante en la superficie y ayuda a que su color se destaque mejor.
Pruebas radiográficas de soldadura física
Las pruebas radiográficas utilizan rayos X para materiales delgados y pruebas de rayos gamma para materiales gruesos.
Existen múltiples métodos para realizar una prueba radiográfica. La radiografía de película estándar utiliza una lámina de película de plástico, al igual que la que se utiliza para la radiografía dental.
Sin embargo, ahora es más común usar radiografía digital o algún tipo de método de prueba radiográfico asistido por computadora.
La prueba de rayos X se realiza más comúnmente para verificar si la unión soldada cumple con la especificación requerida antes de que el inspector de soldadura apruebe el trabajo.
Pruebas de soldadura por rayos X
El método de prueba de radiografía funciona enviando los rayos X a través del metal. Los rayos atraviesan el material y dejan una “huella” en la película de rayos X. Si la película muestra manchas oscuras, es probable que se trate de grietas, porosidad o espacios vacíos.
Inspección ultrasónica
La inspección ultrasónica de soldadura lleva mucho tiempo, por lo que a menudo no es el método de prueba física de soldadura más económico. Sin embargo, se usa con frecuencia en las escuelas de soldadura porque no requiere muchos consumibles.
Las ondas de sonido ultrasónicas de alta frecuencia penetran en la superficie de la placa de metal soldada y regresan a la sonda. Por lo tanto, si el sonido no se refleja correctamente o no se refleja en absoluto, esto significa que existe algún tipo de discontinuidad de soldadura en lo profundo del metal de soldadura en ese punto.
El operador mueve la sonda ultrasónica alrededor de la superficie del metal base y observa la lectura de onda en la pantalla. La velocidad del sonido que viaja al componente soldado se conoce de antemano, por lo que cualquier desviación es motivo de preocupación con este método de prueba.
corriente de Foucault
El método actual de prueba de soldadura física de Eddy detecta defectos superficiales únicamente. No puede detectar discontinuidades internas como rayos X u otros métodos de inspección.
Esta prueba de soldadura se puede realizar en materiales ferrosos y no ferrosos.
Una bobina que transporta una corriente alterna de alta frecuencia se envuelve alrededor del material probado y la corriente se produce por inducción.
Prueba de soldadura por corrientes de Foucault
Las diferencias en magnitud y fase dan como resultado diferentes valores de impedancia de la bobina captadora. Como resultado, el operador nota estos cambios en la pantalla de la máquina de prueba y detecta la diferencia en la integridad de la superficie.
Conclusión
La prueba del metal de soldadura es una parte integral del proceso de soldadura. Los trabajos de soldadura pequeños solo requieren una prueba visual, pero cada vez que se realiza una unión soldada estructural, se emplean métodos de prueba de soldadura no destructivos.
Si desea aprobar las pruebas de calificación del procedimiento de soldadura, debe aprobar pruebas como la prueba de doblado guiado. Muchos certificados de soldadura requieren pasar numerosas pruebas, incluidas pruebas de soldadura destructivas y pruebas de soldadura no destructivas.