PRUEBAS DE SOLDADURA
La prueba de soldadura es un proceso crítico para garantizar la calidad de las soldaduras. Hay muchos tipos diferentes de pruebas de soldadura, cada una con su propio propósito. Algunas pruebas de soldadura comunes incluyen pruebas de destello y de cráter, inspección visual y radiografía.
Los soldadores deben poder producir soldaduras de alta calidad que cumplan con los requisitos especificados por el cliente o el código. Para garantizar que las soldaduras cumplan con estos requisitos, deben someterse a prueba. La prueba de soldadura es una forma de evaluar la calidad de una soldadura e identificar cualquier defecto que pueda existir.
Hay muchos tipos diferentes de pruebas de soldadura (pruebas destructivas y pruebas no destructivas) como se explica en esta publicación, cada una con su propio propósito. Algunas pruebas de soldadura comunes incluyen pruebas de flexión, pruebas de tracción, inspección visual, pruebas de penetración y pruebas de radiografía. Cada una de estas pruebas tiene sus propias ventajas y desventajas.
¿POR QUÉ NECESITAMOS UNA PRUEBA DE SOLDADURA?
La soldadura es un proceso importante en la fabricación y la construcción. Se utiliza para unir dos o más piezas metálicas. Al ser la soldadura un proceso especial, es necesario asegurarse de que el soldador sea capaz de hacer el trabajo correctamente.
Por eso necesitamos una prueba de soldadura. La prueba de soldadura evaluará las habilidades y destrezas del soldador. También ayudará a garantizar la seguridad del soldador y de las personas que lo rodean. Una prueba de soldadura es fundamental para garantizar la calidad de las soldaduras y prevenir accidentes.
Otro propósito de las pruebas de soldadura es garantizar que las soldaduras cumplan con los requisitos de propiedades mecánicas y tecnológicas para su uso previsto. Para esto, las muestras cortadas de la unión soldada se someten a varias pruebas (por ejemplo, prueba de flexión, prueba de corrosión, prueba de dureza o RT) para verificar y garantizar la integridad de la soldadura.
MÉTODOS DE PRUEBA DE SOLDADURA
Los métodos de prueba de soldadura son necesarios para garantizar la calidad de una soldadura. Hay una variedad de métodos de prueba de soldadura, cada uno con sus propias ventajas y desventajas. Los métodos de prueba de soldadura se pueden clasificar en dos tipos principales:
- Pruebas destructivas: prueba de fractura, prueba de flexión, prueba macro, prueba de tracción, etc.
- Pruebas no destructivas: pruebas visuales, pruebas penetrantes, etc.
Los métodos de prueba de soldadura más comunes son la inspección visual manual, la radiografía, la prueba ultrasónica, la inspección con partículas magnéticas y la inspección con líquidos penetrantes.
¿QUÉ ES UNA PRUEBA DESTRUCTIVA?
La prueba destructiva es un tipo de prueba que implica la destrucción deliberada de una soldadura para la prueba de soldadura. Las pruebas destructivas se utilizan para evaluar la resistencia y la confiabilidad de una junta de soldadura. Hay varios tipos de pruebas destructivas, incluyendo
- ensayo de tracción,
- Ensayos de tenacidad a la fractura,
- Prueba de impacto
- Prueba de flexión
- Prueba de macros
- Pruebas de dureza, etc., por nombrar algunos tipos.
La soldadura es un tipo de prueba destructiva que se utiliza para evaluar la resistencia y la confiabilidad de las soldaduras al someterlas a pruebas de soldadura. Las soldaduras generalmente se someten a cargas mecánicas para ver cómo responden.
NDT es otro tipo de método de prueba de soldadura que se utiliza para evaluar la solidez, integridad y confiabilidad de los componentes. NDT significa Pruebas no destructivas. NDT implica inspeccionar componentes sin dañarlos.
ENSAYOS NO DESTRUCTIVOS
A medida que el mundo se esfuerza por ser más respetuoso con el medio ambiente, las pruebas no destructivas (END) se han convertido en una parte cada vez más importante de muchas industrias. NDT permite inspeccionar productos y componentes sin causar daños, lo que significa que pueden reutilizarse o reciclarse. Hay una variedad de técnicas de NDT, cada una con sus propias fortalezas y debilidades. Algunas de las técnicas más comunes incluyen:
- Inspección visual,
- Pruebas Penetrantes
- prueba de ultrasonido,
- Pruebas de radiografía,
- Inspeccion de particulas magneticas.
- Pruebas de corrientes de Foucault
- Prueba de fuga de flujo magnético
- Prueba de fugas
La soldadura es un proceso que puede crear algunos de los enlaces más fuertes en la metalurgia. Sin embargo, la soldadura también puede causar defectos en la unión soldada que pueden debilitar la estructura. Las pruebas no destructivas (END) permiten a los soldadores detectar estos defectos y corregirlos antes de que causen problemas. NDT también se puede utilizar para inspeccionar soldaduras con fines de control de calidad.
TIPOS DE ENSAYOS DESTRUCTIVOS PARA ENSAYOS DE SOLDADURA
La prueba destructiva es un tipo de prueba que se utiliza para determinar la calidad de una soldadura. Hay muchos tipos diferentes de pruebas destructivas, pero algunas de las más comunes son las pruebas de mecánica de fractura, las pruebas de impacto y las pruebas de dureza.
Las pruebas de mecánica de fractura se utilizan para determinar la resistencia y tenacidad de una soldadura. La prueba de impacto se usa para ver qué tan bien una soldadura resiste la carga de impacto. Y la prueba de dureza se utiliza para medir la dureza de una soldadura.
1. PRUEBA DE DOBLEZ PARA PRUEBA DE SOLDADURA
La prueba de flexión es un método común de inspección de soldadura que se utiliza para verificar la calidad de la soldadura. La prueba de doblado se realiza doblando la parte soldada alrededor de una muesca o radio especificado. La soldadura no debe fallar y el metal no debe agrietarse bajo la tensión durante la flexión para obtener un resultado de prueba de flexión aceptable.
La prueba de flexión se especifica en la sección 9 de ASME y AWS D1.1 para pruebas de soldadura y pruebas de soldadura para calificación de rendimiento y procedimiento.
2. ENSAYO DE TRACCIÓN PARA ENSAYO DE SOLDADURA
La soldadura es el proceso de unir dos o más piezas de metal calentando las piezas a su temperatura de soldadura y luego poniéndolas en contacto entre sí. La unión soldada debe tener la misma resistencia que el metal base. Para garantizar que la unión soldada tenga la misma resistencia que el metal base, se debe realizar una prueba de tracción en la unión soldada.
La prueba de tracción se realiza tirando de la unión soldada hasta que falla bajo tensión. La cantidad de fuerza requerida para separar la unión soldada se denomina resistencia a la rotura o resistencia última. La resistencia a la rotura se mide en libras por pulgada cuadrada (psi) o megapascales (MPa) o N/mm 2 .
La prueba de tracción se puede realizar de dos maneras para probar soldaduras:
- Ensayo de tracción transversal y
- Prueba de tracción longitudinal (todas las pruebas de tracción de soldadura).
3. PRUEBA MACRO DE SOLDADURA PARA PRUEBA DE SOLDADURA
La macroprueba de soldadura es una prueba para medir la calidad de la soldadura mediante la observación de su penetración de soldadura, zona de soldadura, ZAT y microestructura frente a la presencia de discontinuidades de soldadura. La prueba se realiza grabando y puliendo la soldadura para revelar su microestructura.
La calidad de la soldadura se puede determinar a partir de la microestructura, como el tamaño y la forma de los granos, la presencia de defectos y se verifica e informa el grado de separación entre los granos.
4. PRUEBA DE IMPACTO CHARPY PARA PRUEBA DE SOLDADURA
Una prueba de impacto Charpy es una prueba de soldadura utilizada para determinar la tenacidad de una unión soldada. La prueba se realiza golpeando la soldadura con un péndulo descendente y midiendo la cantidad de energía requerida para romper la soldadura.
La energía requerida para hacer la fractura se llama tenacidad o energía de “entalla en V Charpy” . La prueba de impacto Charpy se utiliza para determinar la tenacidad de una unión soldada y para comparar la tenacidad de diferentes procesos de soldadura.
5. PRUEBA DE ROTURA DE MUELA PARA PRUEBA DE SOLDADURA
Esta prueba se aplica a una junta soldada a tope en una placa o tubería para verificar la solidez de la soldadura. Las dimensiones típicas del espécimen para placa y tubería.
No es necesario quitar el refuerzo de soldadura. La muestra se sujeta como se muestra en la figura a continuación y se rompe dando uno o más golpes fuertes repentinos con un martillo en el punto de la muesca o muesca como se indica. La tasa de aplicación de la fuerza no es crítica, porque no tiene efecto sobre la apariencia de la superficie fracturada.
Se examina la superficie de la fractura en busca de defectos internos, como falta de fusión, inclusiones de escoria y porosidad. Esta prueba se puede realizar convenientemente en talleres y sitios para una evaluación rápida de la calidad de la soldadura, ya que no se necesita un equipo elaborado y la interpretación es relativamente simple.
6. PRUEBA DE DOBLADO LIBRE PARA PRUEBAS DE SOLDADURA
La prueba de flexión libre mide la ductilidad del metal de soldadura en una junta a tope en una placa o tubería en términos de porcentaje de elongación. El espesor de la muestra es el mismo que el de la placa o la tubería, el ancho es 1,5 veces el espesor y la longitud está entre 150 mm para 6 mm t y 450 mm para 50 mm t. La longitud no es obligatoria.
La soldadura se prepara hasta el nivel de la placa limando, esmerilando o mecanizando, teniendo en cuenta que las marcas de la herramienta deben estar a lo largo de la muestra. Es importante que la línea entre el metal de soldadura y el metal base sea claramente visible y, si es necesario, la superficie de la muestra debe grabarse con un reactivo adecuado.
Dos líneas de calibre están ligeramente marcadas en la muestra. La distancia entre las líneas de calibre debe ser 3 mm menor que el ancho de la soldadura.
7. PRUEBA DE ROTURA DE SOLDADURA DE FILETE PARA PRUEBA DE SOLDADURA
Esta prueba es similar a la prueba de rotura de mella y está destinada a probar la solidez de la soldadura. El espécimen de prueba, como se muestra en la figura a continuación, consta de dos placas que forman una junta en T y una soldadura de filete colocada en el lado exterior de la junta. El metal base, el metal de soldadura y los parámetros de soldadura deben ser estrictos según lo prescrito en el procedimiento de soldadura que se está calificando.
Deben evitarse las soldaduras por puntos en los extremos de las juntas, ya que dificultan la ruptura de la muestra. La forma de colocar la muestra y la dirección de la fuerza también se muestran en la figura anterior.
Las fuerzas se pueden aplicar por medio de una máquina de ensayo, una prensa o golpes de martillo. Las superficies fracturadas se examinan en busca de defectos internos como porosidad, penetración incompleta de raíces e inclusiones de escoria.
8. PRUEBA DE DUREZA PARA PRUEBA DE SOLDADURA
El término dureza de un metal no se puede definir con precisión y tiene muchos significados. En general, la dureza suele implicar resistencia a la deformación, y en el caso de los metales, es una medida de su resistencia a la deformación plástica o permanente.
Cuanto más duro es un metal, más resiste el rayado, el desgaste, la penetración, el mecanizado y el corte mecánico. La resistencia a la tracción también aumenta con la dureza. La dureza del metal base y del metal de soldadura de una unión soldada se ve afectada por la composición química, los efectos metalúrgicos de la soldadura, el trabajo en frío del metal, el tratamiento térmico y varios otros factores.
Deben establecerse limitaciones en la dureza de la zona afectada por el calor y el metal de soldadura, porque si son demasiado duros, no tendrán la ductilidad suficiente para las condiciones de servicio y su resistencia a la corrosión también puede verse afectada.
Hay cerca de 30 métodos de prueba de dureza o medición de dureza , pero los más utilizados son:
- Dureza Brinell
- Dureza Vickers
- Dureza Rockwell.
9. PRUEBA DE CAÍDA DE PESO PARA PRUEBA DE SOLDADURA
Esta prueba está diseñada para medir las características de iniciación de la fractura de materiales estructurales con un peso superior a 18 mm. Las dimensiones de la muestra varían según el espesor de la placa. Para 25,4 mm t, la longitud y el ancho son 355 y 90 mm; para 19 mm t, las dimensiones correspondientes son 127 y 51 mm. Se deposita un cordón de soldadura, de 63,5 mm de largo y 12,5 mm de ancho, sobre la superficie de tensión de la muestra utilizando un electrodo especial de revestimiento duro.
Se fija con marcas de punzón en A, B y C. En realidad, se colocan dos cuentas, una de A a C y la otra de B a C, como se indica en la figura, de modo que los cráteres finales se encuentren en el punto C.
El cordón de soldadura, que es un material quebradizo, se denomina soldadura iniciadora de grietas. Se hace una muesca en el centro de la longitud del cordón y se coloca en ángulo recto con el cordón de soldadura y paralela a la muestra. Las dimensiones de la muesca se muestran en la figura 13.35. Es importante que la muesca esté presente solo en el depósito de soldadura y que la herramienta de corte (disco abrasivo, sierra para metales, etc.) no toque la superficie de la placa.
La muestra se monta sobre un yunque provisto de un bloque de tope. La carga de impacto se aplica dejando caer el peso. Un diseño de máquina sugerido por ASTM permite el uso de varios pesos y varias alturas de caída según el nivel de resistencia del metal.
ENSAYOS NO DESTRUCTIVOS (END) PARA ENSAYOS DE SOLDADURA
Las pruebas no destructivas , o NDT, son un proceso de inspección y evaluación de una soldadura sin causar daños. Hay muchos tipos diferentes de END , pero los más comunes son la inspección visual, la radiografía, el ultrasonido y las pruebas de partículas magnéticas.
La inspección visual es simplemente mirar la soldadura para ver si cumple con los requisitos. La radiografía utiliza rayos X para obtener imágenes de la soldadura y verificar si hay algún defecto. El ultrasonido usa ondas de sonido para detectar discontinuidades en la soldadura. Las pruebas de partículas magnéticas utilizan un campo magnético y partículas ferrosas para identificar grietas y otros defectos.
Todos estos métodos tienen sus propias ventajas y desventajas. Por ejemplo, la radiografía puede detectar defectos muy pequeños, pero puede ser costosa y consumir mucho tiempo. El ultrasonido es relativamente barato y rápido, pero solo puede detectar discontinuidades de cierto tamaño o más grandes.
1. PRUEBAS POR PENETRANTE (PT)
La prueba de líquidos penetrantes (prueba DP) es un método de prueba no destructiva (NDT) que utiliza un líquido penetrante para detectar discontinuidades en una soldadura. El penetrante es forzado a entrar en la soldadura por acción capilar y extraído por la acción de un revelador.
Cualquier discontinuidad en la soldadura permitirá que el penetrante se filtre y sea extraído por el revelador, causando una indicación visible en la superficie de la soldadura.
Hay dos tipos de penetrantes: solubles en agua y en base solvente. Los penetrantes solubles en agua son menos agresivos que los penetrantes a base de solventes y es menos probable que causen daños a la soldadura. Los penetrantes a base de solventes, sin embargo, son más agresivos y pueden dañar la soldadura si no se eliminan correctamente.
2. PRUEBAS DE PARTÍCULAS MAGNÉTICAS (MT o MPI)
La prueba de partículas magnéticas (MPT) , o inspección de partículas magnéticas (MPI), es un tipo de prueba no destructiva (NDT) que se utiliza para inspeccionar y localizar imperfecciones superficiales y subterráneas en materiales ferromagnéticos.
El principio detrás de la técnica es que un campo magnético hará que las partículas magnéticas se agrupen alrededor de las discontinuidades en el material. MPT se puede utilizar para detectar grietas, costuras, vueltas, huecos y otros defectos en materiales ferromagnéticos.
La aplicación más común de MPT es en la industria de la soldadura. Los soldadores usan MPT para inspeccionar las soldaduras en busca de defectos antes de liberarlas para su uso. MPT también se usa para inspeccionar soldaduras que han sido reparadas.
3. PRUEBAS ULTRASÓNICAS (UT)
La prueba ultrasónica (UT) es un método de prueba no destructiva (NDT) que utiliza ondas de sonido para examinar la estructura interna de un material. UT se puede utilizar para detectar discontinuidades, como grietas o porosidad, tanto en soldaduras como en materiales base.
Hay dos tipos principales de pruebas ultrasónicas: pulso-eco y transmisión directa. En la prueba de pulso-eco, se envía una ráfaga de ondas de sonido al material y un receptor detecta las ondas reflejadas.
El tiempo entre el envío de la ráfaga y la recepción de las ondas reflejadas se puede utilizar para calcular la distancia a la discontinuidad. En la prueba de transmisión directa, se inserta una sonda en el material y se transmite ultrasonido a través de ella. El ultrasonido reflejado luego es detectado por otra sonda en el otro lado del material.
4. PRUEBAS RADIOGRÁFICAS (RT)
Las pruebas radiográficas, también conocidas como RT o rayos X, son un método común para inspeccionar las soldaduras en busca de defectos. Una radiografía es una imagen de la soldadura creada por la radiación que pasa a través de la soldadura y golpea una película en el otro lado. Al observar las características de la imagen en la película, los inspectores pueden identificar cualquier defecto en la soldadura.
Una ventaja de las pruebas radiográficas es que se pueden utilizar para inspeccionar defectos superficiales y subterráneos. Además, se puede utilizar para inspeccionar juntas y soldaduras. Sin embargo, las pruebas radiográficas son costosas y requieren mucho tiempo, por lo que no siempre es práctico para su uso en todas las situaciones.
5. PRUEBAS VISUALES (VT)
La prueba visual es un método para inspeccionar soldaduras y piezas soldadas en busca de defectos. La técnica utiliza el ojo humano para examinar soldaduras en busca de discontinuidades, falta de fusión , porosidad , inclusiones de escoria y otros defectos de soldadura . La inspección visual a menudo se usa como el método principal de inspección para soldaduras que no son fácilmente accesibles o que son demasiado grandes para probarlas con otros métodos.
La prueba visual generalmente la realiza un soldador calificado para inspeccionar soldaduras. El inspector examina la soldadura visualmente y busca signos de defectos. Los defectos que se encuentren pueden repararse antes de que finalice el proceso de soldadura o la pieza se ponga en servicio.
6. PRUEBAS DE CORRIENTES DE EDDY ELECTROMAGNÉTICAS
Una prueba de corriente de Foucault es una prueba no destructiva (NDT) que utiliza el principio del electromagnetismo para detectar fallas en objetos metálicos. Se coloca una bobina de alambre alrededor del objeto a probar y se hace pasar una corriente eléctrica a través de la bobina.
Esto crea un campo magnético que hace que las corrientes fluyan a través del objeto de metal en un patrón circular (corrientes de Foucault). Si hay fallas en el metal, interrumpirán el flujo de estas corrientes de Foucault y esto será detectable por los cambios en el campo magnético.
La prueba de corriente de Foucault se usa a menudo para inspeccionar las soldaduras en busca de defectos. La soldadura en sí puede probarse o el área circundante puede probarse si existe alguna duda sobre la calidad de la soldadura. La prueba se puede utilizar para detectar grietas, porosidad, falta de fusión y otros defectos.
