Como sabe, los defectos en la técnica de soldadura pueden afectar negativamente la calidad del material soldado. Varios métodos están involucrados en la soldadura de un material. En este artículo, aprenderá sobre la técnica de soldadura de penetración completa, también conocida como soldadura de penetración completa.
¿Qué es una soldadura de penetración total? Una técnica de soldadura de penetración total consiste en unir las dos piezas de metal sin espacios entre ellas. En este tipo de soldadura, el material de relleno llena las raíces de la junta. Esta técnica se aplica principalmente a productos metálicos con alta resistencia a la tensión.
El método de penetración total da como resultado una mayor resistencia en comparación con la penetración parcial. Como resultado, los productos metálicos con penetración completa son ideales para productos metálicos diseñados para aplicaciones de alta tensión.
Una soldadura de penetración completa o completa da como resultado una soldadura gruesa. La soldadura se bisela y se penetra con diferentes pases de soldadura. Sin embargo, en juntas con un espesor de 0,20 pulgadas o mayor, la penetración se logra sin necesidad de biselar la ranura.
Una soldadura de penetración total o completa puede ser una soldadura gruesa que ha sido biselada y luego penetrada al ser rellenada con varias pasadas de soldadura, o podría ser una junta de chapa de 0,020″ de espesor y se penetra sin necesidad de un bisel de ranura .
La penetración profunda requiere densidades de potencia muy altas de más de 1 megavatio por metro cuadrado. El haz resultante da como resultado una soldadura mejorada y un producto de metal más fuerte.
En una soldadura de penetración total, las piezas de metal se fusionan mediante una soldadura a tope que se fusiona completamente con el metal base. La resistencia del metal base es la misma en todas las juntas. Esta junta de penetración total puede tener diferentes configuraciones, incluidas las configuraciones de una y doble V.
Si ha realizado una soldadura de penetración parcial, el metal fundido tendrá un factor de resistencia de fuerza más bajo en comparación con el metal base.
¿Cómo se logra una soldadura de penetración total?
Diferentes factores afectan la calidad de la soldadura de penetración completa. Echemos un vistazo a algunos de los factores que afectan la calidad de la soldadura.
1. Corriente de soldadura
La corriente de soldadura es el principal factor que afecta la penetración de la soldadura. Una corriente de soldadura más alta dará como resultado una penetración más profunda. Lo contrario es el caso con una corriente de soldadura más baja.
Puede cambiar la corriente de soldadura ajustando la velocidad de alimentación de alambre. En otras palabras, la corriente deseada se puede lograr variando la distancia entre la punta y el metal.
Existe una relación opuesta entre la distancia de la punta al metal y la corriente de soldadura. Si aumenta la distancia, la corriente disminuirá. Esto dará como resultado una penetración parcial. Por el contrario, si reduce la distancia entre la punta y el metal, la corriente aumentará, lo que conducirá a una soldadura de penetración total.
Al variar la distancia de la punta al metal, puede controlar la corriente aplicada para soldar las piezas de metal. Tenga en cuenta que no debe soldar a una distancia determinada durante períodos prolongados en determinados casos. Considere variar un poco la distancia para evitar quemaduras en caso de que haya discontinuidades en el espacio de la junta.
2. Estabilidad del arco
La estabilidad del arco es otro factor que afecta la penetración total de la soldadura. El arco debe ser estable para una penetración profunda. La velocidad de viaje del arco afecta directamente la extensión de la penetración.
Puede lograr una mayor penetración con una mayor velocidad de desplazamiento del arco. La penetración será total a una velocidad de arco de 12 pulgadas por minuto (ipm) o 30,5 centímetros por minuto (cpm). A 7 ipm o 17,8 cpm, la penetración disminuirá.
El nivel de penetración también disminuirá si la velocidad de desplazamiento del arco supera las 17 ipm o 43,2 ipm. Con velocidades más altas, el calor generado por la soldadura no tiene suficiente tiempo para derretir el área del metal base. En el caso de una velocidad de arco más baja, se deposita una gran cantidad de material de relleno en el área. La soldadura líquida rueda en la parte delantera y evita una penetración más profunda.
3. Posición de la antorcha
La posición de la antorcha de soldadura también afecta el grado de penetración. Pero el efecto es ligeramente menor en comparación con la velocidad de recorrido del arco o la corriente de soldadura.
Las técnicas de soldadura de revés generalmente dan como resultado una penetración más profunda en comparación con la técnica de soldadura de derecha. Puede lograr la máxima penetración utilizando la soldadura de revés y un ángulo de soplete de 25 grados. Pero un ángulo de antorcha más alto da como resultado una inestabilidad del arco que impide una penetración más profunda.
4. Tasa de depósito
La tasa de deposición está relacionada con la velocidad de alimentación del alambre. Puede cambiar la corriente y la distancia entre la punta y el metal para lograr una tasa de deposición particular.
Una pequeña distancia entre la punta y el metal dará como resultado una velocidad de alimentación de alambre baja y una corriente de soldadura alta. El resultado será una tasa de deposición baja y una penetración más profunda. La penetración será mayor ya que se deposita menos metal a una corriente dada.
Para lograr una penetración menos profunda, es adecuada una distancia larga entre la punta y el metal. Esto dará como resultado una baja tasa de deposición a una corriente dada, lo que resultará en una soldadura de menor penetración. El alto metal de soldadura depositado dará como resultado una amortiguación de la fuerza del arco que evita una penetración más profunda.
¿Cuáles son los beneficios de la soldadura de penetración total?
La soldadura de penetración total tiene varios beneficios en comparación con la soldadura de penetración parcial o baja.
1. Resistencia a la corrosión
Los metales que se sueldan con soldadura de penetración total tienen una mayor resistencia a la corrosión. Una soldadura de penetración completa da como resultado una línea de unión fusionada. Por el contrario, la línea de unión no se rellena con penetración parcial. El espacio entre las juntas genera diferenciales de potencial que provocan la corrosión del metal.
2. Soldadura más fuerte
Como se mencionó anteriormente, la soldadura de penetración total da como resultado una soldadura mucho más fuerte en comparación con la soldadura de penetración parcial. La junta se rellena con soldadura de penetración total. Esto da como resultado un volumen adicional del metal que resulta en una mayor resistencia a la tensión.
En cambio, las soldaduras con técnicas de penetración parcial tienen huecos en la línea de unión. Los huecos concentran la tensión geométrica.
3. Fusión completa
La soldadura de penetración completa cubre más área. Una penetración más amplia aumentará las posibilidades de que el relleno llegue a la raíz, lo que resultará en una fusión completa. En el caso de una penetración parcial de la soldadura y el perfil de penetración más estrecho resultante, existe la posibilidad de una fusión incompleta en la raíz del metal.
Lograr una fusión completa en la raíz de la unión soldada es fundamental. En caso de que la distancia entre la punta y el metal sea larga y el electrodo no esté correctamente dirigido a la raíz, la falta de fusión puede crear problemas estructurales en el producto metálico resultante.
¿Hay alguna desventaja de la soldadura de penetración total?
Si bien la penetración total da como resultado un metal más fuerte, existen ciertas desventajas de la técnica que debe conocer.
1. Charco de soldadura
El primer problema con la soldadura de penetración total es que puede resultar en demasiada mezcla en el metal base en algunas situaciones. Una mayor penetración da como resultado un mayor volumen del metal base. Un aumento en el volumen del metal base puede resultar en un charco de soldadura que aumenta las posibilidades de una grieta.
Los ejemplos, donde la soldadura de penetración profunda no es adecuada, incluyen la soldadura en metales con un nivel más alto de plomo, fósforo o azufre. Estos elementos tienen temperaturas de fusión más bajas en comparación con el acero. Esto da como resultado un charco de soldadura que disminuye la calidad del metal soldado. El charco puede transferirse al centro de la soldadura, lo que puede provocar grietas en el centro.
2. Dilución de la soldadura
En aplicaciones de superposición y revestimiento duro, la penetración profunda da como resultado depósitos de soldadura diluidos. Esto da como resultado un perfil de resistencia al desgaste más bajo del metal soldado.
Las soldaduras superpuestas con penetración máxima dan como resultado una mayor mezcla de la placa base y el metal de soldadura. Lo contrario es el caso de la penetración parcial que da como resultado productos metálicos de mejor calidad.
3. Quemar
La soldadura de penetración profunda tampoco es adecuada cuando se suelda en material grueso. Demasiada penetración en una lámina delgada de metal hará que la soldadura queme la unión de metal.
La penetración total tampoco es adecuada cuando se debe realizar una pasada de raíz en juntas de tubería o juntas de raíz abiertas. Demasiada penetración puede resultar en que la soldadura se queme a través de la raíz, disminuyendo así la integridad estructural del material.
4. Grietas en la línea central
Por último, la penetración profunda también puede provocar grietas en la línea central. Para evitar la línea central o el agrietamiento en caliente, debe haber un equilibrio entre el nivel de penetración y el ancho de la pasada de raíz. La relación entre la profundidad de penetración y el ancho no debe ser superior a 1:1,2. Una relación más alta dará como resultado una soldadura de forma irregular que reducirá la resistencia a las tensiones.
Conclusión
La penetración total implica fusionar todo entre las juntas de soldadura. Debe usar las soldaduras de penetración completa de manera apropiada. La técnica es preferible a la penetración parcial para garantizar un material de alta resistencia con mayor resistencia a la corrosión y al estrés.
Debe tener en cuenta las desventajas de la penetración profunda, como la susceptibilidad a quemarse, agrietarse, formar charcos y depósitos de soldadura diluidos en ciertos casos. La información de este blog le ayudará a utilizar los métodos de soldadura correctos para un proyecto.