El aspecto más crítico del análisis macroscópico es la evaluación de defectos en uniones soldadas. Esto implica principalmente un examen metalográfico con bajo aumento-para identificar defectos internos. Cuando se combina con un análisis microestructural de gran-aumento, este enfoque ayuda a determinar las causas fundamentales de los defectos e identificar métodos para prevenirlos y eliminarlos, mejorando así la calidad general de la unión soldada.Mediante muestreo, esmerilado, grabado y fotografías con bajo-aumento, podemos inspeccionar de forma clara e intuitiva defectos macroscópicos en uniones soldadas. Al hacer referencia a los estándares de soldadura relevantes, podemos determinar si el proceso de soldadura, el rendimiento del soldador y la estructura soldada cumplen con los requisitos de servicio especificados.
Según sus mecanismos de formación y características morfológicas, los defectos de soldadura macroscópicos se clasifican principalmente en las siguientes categorías:
Porosidad
Durante la cristalización del baño de soldadura, si ciertos gases no logran escapar a tiempo, pueden quedar atrapados en el metal de soldadura solidificado, formando poros. La porosidad es un defecto común en las uniones soldadas. Puede ocurrir no sólo en la superficie de la soldadura sino también internamente. La porosidad interna suele ser difícil de detectar mediante métodos de inspección simples durante la producción, lo que puede provocar graves riesgos estructurales. La porosidad ubicada completamente dentro de la soldadura se denomina porosidad interna, mientras que los poros que están abiertos a la superficie generalmente se denominan porosidad superficial.
Inclusiones de escoria
Las inclusiones de escoria son escoria atrapada u otras inclusiones no-metálicas dentro del metal de soldadura, lo que representa otro tipo común de defecto de soldadura. En los procesos de soldadura que utilizan alambres con núcleo de fundente-o fundentes, como la soldadura por arco sumergido (SAW), la eliminación inadecuada de escoria entre pasadas puede provocar que la escoria quede atrapada. Además, en procesos sin fundente, como la soldadura protegida con gas CO2, los productos de desoxidación pueden formar escoria. Si esta escoria no se elimina adecuadamente, puede quedar atrapada dentro del metal de soldadura durante la soldadura de múltiples pasadas, lo que resulta en inclusiones de escoria.
Penetración incompleta
La penetración incompleta se refiere a la porción de la raíz de la junta que no se funde completamente durante la soldadura. Es un defecto común caracterizado por espacios localizados que quedan entre el metal de soldadura y el metal base, o entre cordones de soldadura adyacentes y capas de soldadura. En la soldadura por puntos, las áreas donde los metales base no se derriten ni se fusionan por completo se denominan falta de fusión.
Falta de fusión
La falta de fusión (LOF), también conocida como fusión incompleta, es un defecto de soldadura grave en el que el metal de soldadura no logra fusionarse (fundirse y unirse) por completo con el metal base o con la pasada de soldadura anterior. Piense en ello como dos piezas de plástico que están presionadas entre sí pero no completamente derretidas.-La unión parece conectada por fuera, pero hay un espacio o límite distintivo en el interior donde en realidad no se convirtieron en una pieza sólida.
Agrietamiento
Según su morfología y sus causas subyacentes, las grietas por soldadura se clasifican además en grietas en caliente (incluidas grietas por solidificación, grietas por licuación a alta-temperatura y grietas por poligonización), grietas en frío (que incluyen grietas retardadas, grietas por endurecimiento y fragilización, y grietas de baja-ductibilidad), grietas por recalentamiento y desgarros laminares.
Vender a menor precio que
El corte socavado, a veces denominado "socavado", ocurre durante la soldadura cuando el metal depositado no logra cubrir completamente la porción fundida del metal base. Esto da como resultado una ranura o depresión en el pie de soldadura que se encuentra debajo de la superficie del metal base. Es esencialmente una muesca que queda cuando el arco de soldadura funde el borde de la pieza de trabajo, pero esta área no se llena posteriormente con el metal fundido del electrodo. Un corte excesivo debilita la resistencia de la unión y también puede actuar como un concentrador de tensión, lo que podría provocar una falla estructural.
Otros defectos
Además de los defectos mencionados anteriormente, otros defectos de soldadura comunes incluyen holgura (porosidad por contracción), cierre en frío, quemado, superposición de soldadura (exceso de metal de soldadura), cavidades por contracción, cráteres (cráteres), hundimiento (penetración excesiva), longitud desigual de las patas, concavidad/convexidad excesiva y ángulos de punta de soldadura inadecuados.
Material
Para evitar defectos de soldadura comunes en diferentes materiales, los soldadores deben adaptar su preparación, control de calor y técnica a las propiedades físicas y metalúrgicas únicas de cada metal. A continuación se ofrece un breve resumen de las mejores prácticas para acero al carbono, acero inoxidable, aluminio y cobre:1. Acero al carbonoPrevención de grietas: precalentar el metal base (especialmente para acero con contenido de carbono medio a alto) y utilizar electrodos con bajo contenido de hidrógeno-es fundamental para prevenir el agrietamiento en frío. Controlar la velocidad de enfriamiento después de la soldadura también reduce el estrés térmico.Evitar porosidad y escoria: limpie a fondo el área de la junta para eliminar óxido, aceite y humedad. Mantenga la longitud adecuada del arco y garantice la limpieza entre pasadas en soldaduras de varias-pasadas para evitar que quede atrapada escoria.Prevención de socavados: Evite corrientes de soldadura excesivas y mantenga la velocidad de desplazamiento y el ángulo del electrodo correctos.
2. Acero inoxidablePrevención de la contaminación y la corrosión: es obligatoria una limpieza meticulosa. Utilice cepillos de alambre de acero inoxidable exclusivos y desengrasantes químicos para evitar la contaminación cruzada-del acero al carbono.Control del aporte de calor: El acero inoxidable tiene baja conductividad térmica y es propenso a distorsionarse y "sensibilizarse" (pérdida de resistencia a la corrosión). Utilice aportes de calor más bajos, soldadura por impulsos y bloques de soporte de cobre para disipar el calor.Prevención del agrietamiento y la oxidación en caliente: seleccione metales de aportación adecuados (p. ej., ER308L) que proporcionen una pequeña cantidad de ferrita para resistir el agrietamiento en caliente. Utilice siempre gas protector adecuado, incluida la retropurga-, para evitar la oxidación interna ("azucarada").
3. AluminioPrevención de la porosidad: la capa de óxido de aluminio atrapa la humedad, lo que provoca una porosidad severa. Retire mecánicamente la capa de óxido y limpie químicamente la superficie justo antes de soldar. Asegúrese de que el gas protector sea 100 % puro y completamente seco.Evitar la falta de fusión y el agrietamiento en caliente: el aluminio requiere un alto aporte de calor debido a su alta conductividad térmica. Utilice AC TIG o MIG con el amperaje adecuado. Seleccione alambres de relleno con silicio o magnesio (por ejemplo, 4043 o 5356) para evitar grietas en caliente.Gestión de la distorsión: utilice secuencias adecuadas de fijación y soldadura (como soldadura por salto) para controlar la alta expansión térmica y evitar la deformación.
4. CobrePrevención de la falta de fusión: la extrema conductividad térmica del cobre aleja rápidamente el calor del baño de soldadura. A menudo se requieren altas temperaturas de precalentamiento (300 a 500 grados) y procesos de soldadura de alta-energía para lograr una penetración adecuada.Evitar la porosidad y la oxidación: limpiar minuciosamente la superficie para eliminar los óxidos. Utilice gas protector argón de alta-pureza y metales de relleno desoxidados (como cobre desoxidado o bronce de silicio) para evitar que el gas quede atrapado.Control de la distorsión: debido a que el cobre se expande y contrae significativamente, utilice sujeción rígida y secuenciación estratégica de soldadura para minimizar la deformación. El granallado posterior-a la soldadura también puede ayudar a aliviar las tensiones residuales.
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