La soldadura es un oficio importante y los soldadores producen productos que tienen mucha responsabilidad. Si la soldadura no se realiza correctamente, el resultado puede ser catastrófico porque las piezas pueden romperse, las personas pueden lesionarse y la reputación puede arruinarse. Una debilidad común en los materiales soldados es la porosidad.
Porosidad en la soldadura
La porosidad es una forma de contaminación por metales. Da como resultado una soldadura débil llena de burbujas que no cumple con el código porque puede debilitar las estructuras y hacer que colapsen.
La porosidad en la soldadura ocurre cuando un baño de soldadura fundido absorbe y atrapa hidrógeno, oxígeno y nitrógeno gaseoso. Tras la solidificación, estos gases quedan atrapados dentro del metal de soldadura, lo que resulta en cavidades.
La porosidad puede ser aleatoria: orientada a distancias irregulares y aleatorias . También se puede aislar: a una pulgada de distancia de todos los lados .
También existen diferentes tipos de porosidad en la soldadura. Éstas incluyen:
Porosidad distribuida : poros que se distribuyen por toda la soldadura.
Superficie-Rompiendo Poros - Poros que rompen la superficie.
Agujero de gusano : poros alargados que se asemejan a un patrón en espiga en la radiografía.
Tuberías de cráter : una cavidad de contracción al final de la carrera de soldadura causada por la contracción durante la solidificación.
¿Qué causa la porosidad en la soldadura?
Ahora que sabe qué es la porosidad, es posible que se pregunte qué la causa. Aquí es donde las cosas se ponen un poco difíciles, ya que no hay solo una o dos cosas que pueden causar porosidad, sino un montón de cosas.
A continuación, encontrará una lista de las razones más comunes de la porosidad:
Gas en el cilindro.
Corrientes de aire causadas por ventiladores de techo y piso, puertas abiertas y maquinaria.
Humedad del rocío de la mañana, agua y condensación.
Salpicaduras de soldadura que obstruyen la abertura de la boquilla.
Distancia entre la boquilla de soldadura y el charco de soldadura.
Ángulo inadecuado entre las pistolas GMAW, FCAW o SMAW y la junta.
Contaminación por pintura, aceite, pegamento, sudor y grasa.
Equipo dañado, obstruido o contaminado, como una manguera de gas doblada.
Gas de soldadura contaminado que da como resultado un punto de rocío inadecuado.
Abra la junta soldada en la raíz.
Juntas tóricas dañadas en pistolas o tapas de antorchas.
Solenoide de gas defectuoso o dañado en el alimentador de alambre.
Oxidación como resultado de la soldadura sobre óxido.
Compuestos de galvanizado.
Cuidado y almacenamiento inadecuado del equipo.
Alto flujo de gas.
Aplicación y uso incorrectos de aerosoles, geles o compuestos antisalpicaduras.
Metales de aportación de soldadura contaminados y guantes sucios que entran en contacto con el arco de soldadura caliente.
Revestimientos de armas de GMAW contaminados.
Ciertos tipos de spray antisalpicaduras , junto con cantidades excesivas.
Además de esta larga lista, también es importante saber que cada tipo de porosidad que mencionamos anteriormente tiene su propio conjunto único de causas. Centrarse en los diferentes tipos y sus causas puede ser más fácil que centrarse en todo a la vez.
Porosidad distribuida y poros superficiales que rompen
Las fugas en la línea de gas, un caudal de gas alto, turbulencia excesiva y corrientes de aire en el baño de soldadura a menudo conducen a la porosidad. De hecho, si el gas protector tiene solo un 1% de arrastre de aire, se producirá una porosidad distribuida. Cualquier cantidad superior al 1,5% de arrastre de aire resultará en poros que romperán la superficie.
Si está soldando materiales que tienen recubrimientos superficiales, por ejemplo, recubrimientos de zinc y pinturas de imprimación , existe una alta probabilidad de porosidad ya que estos recubrimientos generan grandes cantidades de humos al soldar. Las juntas en T son especialmente vulnerables, más que las juntas a tope , a la porosidad, y el riesgo aumenta si el soldador está soldando en ángulo por ambos lados.
También hay imprimaciones soldables , llamadas imprimaciones bajas en zinc. Si estas imprimaciones cumplen con el espesor apropiado según la recomendación del fabricante, no es necesario quitar ninguna de las imprimaciones antes de soldar.
El gas hidrógeno comúnmente se origina a partir de la humedad que se produce como resultado de electrodos mal secos, la superficie de la pieza de trabajo, fundentes o grasa y aceite en la pieza de trabajo o alambre de relleno.
Agujeros de gusano
Los agujeros de gusano son causados por el exceso de gas que se forma en las hendiduras, especialmente en el espacio que se encuentra debajo de la pieza vertical en una horizontal-vertical, y juntas en T que están soldadas en filete en ambos lados.
Al igual que con la porosidad distribuida, el miembro vertical imprimado en las juntas en T debe cumplir con el espesor recomendado por el fabricante, que suele ser de 20 µm.
Tubos de cráter
Cuando hay algo de porosidad del gas, se puede formar una tubería de cráter durante la solidificación final. Esto es causado por la contracción y a menudo es exagerado por las condiciones presentes cuando el cambio de volumen ocurre durante la transformación de líquido a sólido. En la práctica, la rápida solidificación que se produce en el baño de soldadura ocurre cuando se extingue el arco de soldadura. Si evita que el alambre de soldadura se adhiera al baño de soldadura antes de extinguir el arco de soldadura, es más probable que se forme un cráter.
Con todos estos problemas que pueden producir porosidad, puede parecer imposible de prevenir. Sin embargo, en realidad es todo lo contrario. La porosidad puede ser fácil de evitar y se vuelve aún más fácil a medida que adquiere más experiencia en soldadura.
Las formas más fáciles de evitar la porosidad son las precauciones que todo soldador ya debería estar practicando. Éstas incluyen:
Mantener limpios sus materiales.
Comprobando su flujo de gas.
Comprobando su equipo.
Supervisión de las condiciones de su espacio de trabajo.
Comprender el procedimiento de soldadura adecuado.
Otra forma fácil de evitar que aparezca porosidad en sus soldaduras es estudiar y memorizar todas las diferentes causas que enumeramos anteriormente. Esto por sí solo puede reducir drásticamente la tasa de porosidad que se produce.
Además de estos principales métodos de prevención, hay muchas otras cosas que puede hacer según el tipo de porosidad. Estos métodos incluyen:
Porosidad distribuida y poros superficiales que rompen
Fuente de gas: identifique la fuente de gas y retírela. Puede provenir de una fuga de aire, turbulencias de la piscina de soldadura, aplicación incorrecta o composición desoxidante del relleno, flujo de gas protector excesivamente alto y corrientes de aire. Debe inspeccionar y abordar estos problemas.
Hidrógeno: Seque el fundente y el electrodo según las recomendaciones del fabricante y limpie la superficie de la pieza de trabajo.
Recubrimientos superficiales: Limpie los bordes de la junta justo antes de soldar y verifique el espesor de la imprimación soldable.
Agujeros de gusano
Generación de gas: Limpie las superficies donde ocurrirá la soldadura y elimine los contaminantes de la superficie como óxido, grasa, aceite y residuos. Quite los revestimientos de la superficie y verifique el espesor del imprimador.
Geometría de juntas : evite geometrías de juntas que produzcan cavidades.
Tubos de cráter
Eliminar tope: las etiquetas de escorrentía permiten que el arco de soldadura se extinga fuera de la junta soldada. Debe pulir los recorridos de soldadura en el cráter superior y luego continuar con el siguiente electrodo.
Técnica del soldador: use las funciones de llenado de cráter o de pendiente descendente y agregue relleno antes de la contracción del baño de soldadura.
Cómo arreglar la porosidad en las soldaduras
Incluso con todas las diferentes formas de prevenir la porosidad, siempre habrá una pequeña posibilidad de que aparezca en sus soldaduras. Afortunadamente, la porosidad se puede arreglar bajo ciertas circunstancias. Primero debe detectar la presencia de porosidad utilizando un penetrante o una técnica de inspección de partículas magnéticas , como una radiografía o una inspección ultrasónica (para imperfecciones del subsuelo). Los poros pequeños, especialmente en las secciones más gruesas, son difíciles de detectar.
La porosidad en sí no se puede arreglar exactamente. Por el contrario, puede arreglar la soldadura quitando la ranura localizada o puliéndola. Sin embargo, esto es solo si la porosidad está contenida. Si está extendido, debe quitar toda la soldadura, preparar la junta nuevamente y soldar de acuerdo con el procedimiento de soldadura.
¿Cuánta porosidad es aceptable en una soldadura?
No hay una respuesta general sólida y verdadera a esta pregunta, ya que depende de su código de construcción de soldadura. Dicho esto, la American Welding Society exige lo siguiente: los diámetros de porosidad visible deben ser de 3/8 pulgadas (o 9,4 mm) o menos, en cualquier pulgada lineal de la soldadura, y de 3,4 pulgadas (o 19 mm) en un 12- pulgada de longitud de la soldadura.
En caso de duda, debe verificar su código de construcción de soldadura y rehacer la soldadura.
Conclusión
La porosidad es un defecto común que ocurre en la soldadura y puede ser causado por varias cosas diferentes. Afortunadamente, la tasa de prevención es de aproximadamente el 90% y la mayoría de los rechazos pueden rehacerse para cumplir con los códigos de soldadura. Lo importante es estar consciente, informado y honesto sobre el trabajo que está haciendo y corregir los errores que comete.
Fuente: archelmets