Aunque las soldaduras de sello pueden no tener propósitos estructurales, son importantes. No prestar la debida atención a las soldaduras de sello puede crear varios problemas clave inesperados durante la soldadura.
¿Qué es una soldadura de sello? El propósito principal de las soldaduras de sello es proporcionar resistencia contra fugas. Estas soldaduras evitan que los fluidos (líquidos o gaseosos) entren en una cavidad, lo que ayuda a limitar la corrosión. A diferencia de las juntas expuestas, las soldaduras de sello facilitan la limpieza de la superficie.
Siga leyendo para obtener más información sobre las soldaduras de sellado, las mejores prácticas relacionadas con estas uniones, los problemas relacionados con las soldaduras de sellado, cómo se resuelven estos problemas y los posibles conflictos que se producen entre los requisitos de diseño y las disposiciones de soldadura de AWS.
Propósito de las soldaduras de sello
Para aplicaciones estructurales y mecánicas, se usa una soldadura de sello para evitar la entrada de fluido, ya que puede causar daños, como la corrosión. En las aplicaciones antes mencionadas, las soldaduras de sello a menudo no se usan para evitar que el fluido se escape de un recipiente. En estos escenarios, las soldaduras de sello evitan la infiltración de aire y humedad cargados de oxígeno, lo que puede causar oxidación, corrosión y otros daños.
Las partes que deben galvanizarse a menudo se especifican con soldaduras de sello para evitar que el zinc líquido y los ácidos de decapado entren en un espacio determinado. Las soldaduras de sello se aplican en columnas de acero expuestas que se van a pintar para detener el sangrado de óxido. Estas soldaduras también se utilizan para aquellas aplicaciones en las que es más fácil limpiar una junta sellada que una junta expuesta. Un ejemplo de esto son las instalaciones de procesamiento de alimentos.
Las aplicaciones antes mencionadas tienen una característica en común. Las soldaduras de sello no se utilizan con fines de resistencia. Por esta razón, debe tener cuidado siempre que se deban usar soldaduras de sello. En ciertos casos, la aplicación de soldadura de sello puede generar un conflicto entre los requisitos del código. En otros casos, las soldaduras de sello pueden realizar funciones estructurales sin querer. Esto puede resultar en rutas de carga no deseadas. Las soldaduras de sello pueden tener un efecto en la inspección, particularmente en los resultados de la inspección ultrasónica.
Finalmente, los operadores de soldadura pueden tratar las soldaduras de sello de manera casual. Esto puede resultar en problemas de calidad de la soldadura.
Conflictos de código de sello de soldadura
Una consulta común es que para los dibujos que especifican soldaduras de sello, el requisito no se puede cumplir a menos que se viole la AWS D1.1-98, Sección 2.4.7.5.
La sección de código involucrada en esta consulta requiere interrupciones de soldadura para lados opuestos en un solo plano. Para tal situación, las soldaduras deben interrumpirse en una esquina.
Esta disposición tiene un importante propósito práctico. Hacer una soldadura continua en tales circunstancias es difícil. Si las soldaduras son continuas, existe una alta probabilidad de socavar las esquinas. Este es un problema que surge cuando se deben crear soldaduras de sello en tales situaciones.
También hay otros códigos que posiblemente pueden ser violados. Un ejemplo de esto es la AWS D1.1, Sección 2.4.7.3, que se ocupa de las conexiones flexibles que dependen de la excelente flexibilidad de las patas en los ángulos. Por ejemplo, esto puede incluir conexiones de placa de extremo, ángulos superiores en conexiones de frijol asentado y ángulos de estructura. Puede reducir esta flexibilidad aplicando soldaduras de sello alrededor de estas conexiones flexibles.
De acuerdo con la AWS D1.1, Sección 2.4.7.4, las soldaduras de los refuerzos no deben cortarse menos de cuatro veces ni más de seis veces. Esta disposición se incluyó para que pueda haber cierta flexibilidad dentro de la región. Se notó en aplicaciones de envío que esta región tiene una tendencia a agrietarse si la soldadura se aplica demasiado lejos. Se aplican soldaduras de sello a esta región para evitar tal flexibilidad.
Un diseñador que requiera soldaduras de sello debe leer detenidamente las disposiciones antes mencionadas si el D1.1 es pertinente para el proyecto. Para aplicaciones en las que el código no es relevante, el diseñador debe considerar dichos principios para determinar si son adecuados o no para componentes en los que se han utilizado soldaduras de sello.
Para gestionar la conformidad entre los requisitos del código y las especificaciones del trabajo, el ingeniero puede especificar soluciones para que estos dos requisitos puedan cumplirse sin conflicto.
Solo se han mencionado unos pocos ejemplos en los que existe la posibilidad de conflicto entre los requisitos del trabajo y del código. Esta no es una lista exhaustiva de ejemplos. También hay otras disposiciones que pueden ser violadas.
Creación de rutas de carga alternativas
Pueden surgir otros problemas cuando se crean involuntariamente rutas de carga. Por ejemplo, los pernos pueden unir una conexión superpuesta cuando no se esperaban soldaduras. Sin embargo, puede haber una necesidad de soldaduras de sello alrededor de esta conexión. Puede aplicar AWS D1.1, Sección 2.6.3 para tales situaciones. Para las conexiones de apoyo, las disposiciones no permiten que las soldaduras y los pernos compartan la carga.
En estos casos, el diseñador ciertamente no querrá que las soldaduras de sello compartan la carga. De hecho, sucederá aunque sin querer. Las soldaduras del sello pueden ser comparativamente pequeñas y no ser capaces de transmitir las cargas aplicadas por sí mismas. Como consecuencia, las soldaduras pueden fracturarse durante el servicio. Esto violará el propósito de las soldaduras de sello. Los pernos pueden entonces transportar fuerzas transferidas como resultado de la carga.
Al considerar las soldaduras de sello, debe prestar atención al principio según el cual el diseño de soldadura no tiene elementos secundarios. Un ejemplo de esto es una trituradora de rocas tipo tina que fue diseñada con una serie de refuerzos. Los detalles se trabajaron cuidadosamente para evitar aumentos de estrés. Se adjuntó una placa de identificación de acero inoxidable a esta unidad para la cual se requerían soldaduras de sello. Se aplicó pintura multicapa a toda la unidad para evitar la corrosión.
Se aplicaron soldaduras de sellado para asegurar que la región debajo de la placa de acero inoxidable no entrara en contacto con los elementos. La placa estaba ubicada dentro de una región de alta tensión. Como resultado, se incluyó sin querer en la disposición de soporte de carga. Las soldaduras, en sí mismas, introdujeron tensiones residuales.
La soldadura de sello creada para la placa de identificación se convirtió en un problema de diseño en el que se observó el inicio de grietas durante el servicio. El objetivo del diseño se vio frustrado debido a la ubicación de las soldaduras del sello. Para este ejemplo, cualquier otra soldadura además de las soldaduras de sello también habría dado lugar a características de fatiga deficientes.
Actitud relajada hacia las soldaduras de sello
La creación de soldaduras de sello también puede violar el límite de calor mínimo según AWS D1.1. La Tabla 5.8 dentro de esta disposición recomienda tamaños mínimos de soldadura, independientemente de la cantidad de carga. Esta recomendación asegura suficiente aporte de calor durante la soldadura. Es posible que no se mencione el tamaño de la soldadura del sello. Esto puede resultar en una soldadura que la tabla 5.8 no permita. Aún así, es crucial seguir buenas prácticas de soldadura al realizar soldaduras de sellado. Esto incluye cumplir con el tamaño mínimo para las soldaduras de filete. El incumplimiento de este principio puede causar defectos de fusión incompletos o grietas en la soldadura.
El soldador a cargo de este trabajo puede abordar esta situación de manera casual. También existe la posibilidad de que el supervisor de soldadura tenga la misma actitud. El soldador debe tener la misma calificación que un operador que realiza soldaduras con fines estructurales. Las soldaduras de sello requieren la misma cantidad de atención a los detalles de soldadura (como la entrada de precalentamiento requerida y la selección de electrodos y otros factores) que la soldadura que transfiere cargas. Una actitud relajada con respecto a las soldaduras de sello puede generar una variedad de problemas de soldadura.
Problemas de inspección con soldaduras de sello
Las soldaduras de sello presentan respaldo de acero después de completar la soldadura y pueden tener consecuencias cuando se realizan pruebas ultrasónicas para tales conexiones. Considere un caso en el que la soldadura de ranura CJP alrededor del respaldo de acero debe inspeccionarse mediante pruebas ultrasónicas. Las soldaduras de sello son responsables de una ruta de sonido alternativa. Tales consecuencias deben tenerse debidamente en cuenta antes de llevar a cabo este procedimiento de inspección.
Si se realiza una soldadura de sellado para unir el respaldo con el material base, entonces debe considerar la posibilidad de un respaldo más ancho. Cuando las soldaduras de sellado se alejan de la junta soldada, hay más posibilidades de que las ondas ultrasónicas detecten la raíz sin enviar ondas secundarias que pasen a través de las soldaduras de sellado.
Problemas de galvanizado
Las soldaduras de sello se aplican en ensamblajes que deben galvanizarse en caliente. Según la Asociación Estadounidense de Galvanizadores, hay 3 tipos de conjuntos de soldadura que están galvanizados.
Las juntas de clase 1 deben unirse con soldaduras de sellado completo. Las juntas de clase 2 deben sujetarse mediante soldaduras de sellado. Sin embargo, el área superpuesta puede ser lo suficientemente grande como para justificar la ventilación. Se necesitan orificios de escape para liberar los gases atrapados. Las juntas de clase 3 carecen de soldaduras de sellado.
Si el área superpuesta supera las 16 pulgadas cuadradas, los estándares AGA requieren un orificio de ventilación. También se especifican las ubicaciones y los diámetros de estos orificios.