Cómo medir la soldadura de filete usando un calibre de filete

¿Qué es la soldadura de filete?

La soldadura de filete se refiere a la unión de soldadura que se produce cuando dos placas u otra forma se sueldan perpendiculares o en ángulo entre sí. Son posibles diferentes combinaciones de juntas de soldadura para la soldadura de filete, como juntas en T, juntas traslapadas, juntas de borde y juntas cruciformes.

La apariencia de la soldadura de filete tiene forma triangular y puede tener una apariencia de superficie cóncava, plana o convexa según la técnica del soldador y los parámetros de soldadura. Según estas apariencias, las soldaduras de filete tienen los siguientes tipos:

filete cóncavo,

filete convexo y
Soldadura a inglete.

Soldaduras de filete y tipos de juntas de soldadura predominantemente utilizados en construcción, fabricación estructural y general, aunque no se utilizan en ubicaciones críticas de juntas de soldadura.

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Dimensionamiento de la soldadura de filete

La soldadura de filete se especifica por un tamaño conocido como tamaño de garganta (dado como a) o longitud de pierna (dado como z). La medición del tamaño de la garganta se usa en los estándares de inspección ISO y británicos, mientras que la longitud de la pierna se usa en los estándares de inspección de soldadura AWS (estadounidenses) y CSA (canadienses).

Entonces, ¿cómo se define el tamaño de la soldadura de filete?

¿Cómo medirá una soldadura de filete?

La medición de la longitud de la pierna se utiliza principalmente en los códigos y estándares estadounidenses y canadienses, como los códigos AWS D1.1, CSA W59 y ASME. La medición del filete usando el tamaño de la garganta se usa principalmente en los códigos ISO, BS y normas EN (p. ej., ISO 5817). Por lo tanto, un inspector de soldadura AWS-CWI medirá las soldaduras utilizando la longitud de la pierna (z), mientras que a los inspectores CSWIP o IWIP se les enseñará a medir las soldaduras de filete utilizando el tamaño de la garganta (a).

La figura que se muestra arriba es un concepto teórico de una soldadura de relleno, representada por un triángulo equilátero. Notará que una soldadura de filete real es difícil de lograr con este perfil a menos que se aplique un rectificado o mecanizado externo en la superficie de la soldadura de filete. La soldadura de filete real tendrá un perfil de soldadura convexo o cóncavo.

Cuando diseñamos soldaduras de filete, el cálculo del esfuerzo cortante se basa en el tamaño de la garganta (a) de la soldadura de filete. podemos convertir el tamaño de la pierna (z) al tamaño de la garganta (a) usando la siguiente ecuación simple:

a = z/√2

Haga clic aquí para aprender a averiguar el tamaño mínimo y máximo de una soldadura de filete.

Medición del tamaño de la soldadura de filete

La longitud de la pierna se refiere a la distancia desde la raíz hasta la punta y debe medirse en ambas direcciones utilizando calibres de filete. Las mediciones de soldadura de filete se llevan a cabo utilizando dos enfoques:

Medición de la longitud de la pierna: donde la longitud de la pierna (z) significa la dimensión desde el punto de la raíz hasta la punta de la soldadura. Por lo tanto, hay dos longitudes de pierna para la soldadura de filete que se muestra en la siguiente figura como L1 y L2. Estas longitudes de pierna se muestran normalmente como Z1 y Z2 en el código o las normas.
Medición del tamaño de la garganta: donde la garganta (a) es la medida desde el punto más profundo de la penetración (soldadura de filete) (generalmente basada en una sección transversal).

Medidores de soldadura

El ajuste de la junta de soldadura y las soldaduras finales se verifican para determinar el tamaño, la forma, la altura del refuerzo, la desalineación y la geometría correctos con la ayuda de plantillas predefinidas llamadas medidores de soldadura. Se utilizan varios tipos diferentes de calibres de soldadura para realizar mediciones de soldadura de filete.

En las certificaciones AWS-CWI, las medidas de una soldadura de filete se enseñan utilizando el juego de calibres de soldadura de filete estándar para los tamaños de soldadura más utilizados, por ejemplo, 1/8 de pulgada a 1 pulgada se muestra en la imagen a continuación. Aquí, cada calibre tiene su corte para el tamaño máximo y mínimo de una soldadura dada.

Un lado del calibre se usa para soldadura convexa mientras que el otro lado se usa para soldadura de filete cóncavo.

Antes de medir las soldaduras con el calibre de filete, realice una inspección visual y decida el tipo de soldadura de filete para:

soldadura cóncava o
soldadura convexa
Soldadura de filete plano

A continuación, debe seleccionar el lado del calibre de filete estándar que se usará para las mediciones del tamaño de la soldadura de filete. Como puede ver en la imagen a continuación, la soldadura parece tener un tamaño convexo, por lo tanto, el lado convexo del calibre se usa para la medición. Aquí, el tamaño de la soldadura (longitud de la pierna) es de 3/8 de pulgada o 9,5 milímetros.

Considerando otros escenarios, donde la soldadura parece ser cóncava, el tamaño de la soldadura debe evaluarse usando el otro lado del calibre de soldadura donde se requiere que la lengüeta central toque la cara de la soldadura.

Medición de la concavidad de soldadura de filete

Aquí, en este ejemplo, se muestra una soldadura que tiene la longitud de ala requerida (z), pero la soldadura debe rechazarse debido a la concavidad excesiva que da como resultado una longitud de ala efectiva reducida. El tamaño de la pata se mide como 3/8 de pulgada, pero usando la medida del tamaño cóncavo, el tamaño de soldadura efectivo es de solo 1/4 de pulgada. La línea negra vertical (imagen del lado izquierdo) visible en el indicador especifica la longitud equivalente de la pierna en la dirección horizontal como referencia.

En el otro caso, en el lado derecho, se muestra la medida de soldadura de filete cóncavo. Las dos líneas negras visibles en el indicador (lado derecho) apuntan hacia la punta de soldadura efectiva del triángulo imaginario para la soldadura de filete correspondiente basada en el filete cóncavo.

Medición de la convexidad de soldadura de filete

La medición de soldaduras de filete convexas se lleva a cabo utilizando el calibre de soldadura de filete midiendo las longitudes de las piernas (z). Los filetes pueden tener una convexidad excesiva que podría ser la causa del rechazo de la soldadura. AWS D1.1 o ASME B31.3 son menos estrictos con respecto a la convexidad excesiva de la soldadura de filete, pero las normas ISO, como la ISO 5817, son muy estrictas y definen las reglas para la convexidad excesiva.

En la primera imagen a continuación, la soldadura parece tener una longitud de pierna suficiente de 1/4 de pulgada, pero al verificar el perfil de soldadura, tiene una alta convexidad de soldadura.

Alta convexidad de soldadura, agregue los elevadores de tensión o también llamado efecto de muesca en la punta de la soldadura de filete. Estos puntos podrían ser los puntos de iniciación de fallas de soldadura y pueden agrietar la junta de soldadura. Tales condiciones son muy críticas para los componentes que operan bajo estrés cíclico y, por lo tanto, deben eliminarse para la confiabilidad de los componentes. ISO 5817 o AS 1554.1 especifican la convexidad máxima permitida en las soldaduras de filete.

Medición de soldaduras de filete utilizando un calibre de leva de puente

El calibre Bridge Can es un calibre de soldadura multipropósito que se utiliza para medir la longitud de la pata de soldadura de filete (z) y el grosor de la garganta (a), la altura del refuerzo de la soldadura, la profundidad de la socavación, el ángulo del bisel o la preparación y la desalineación de la soldadura. El ancho de vía del puente también se llama ancho de vía Cambridge.

El Bridge Cam Gauge utiliza escalas métricas e imperiales para la medición de soldadura.