defectos soldadura

INGENIERIA AUTOMOTRIZ SUELDAS ESPECIALES

ENSAYO CIENTIFICO. 01

Rev. 01

Fecha: 13/11/2015

Pág.: 1

Original(x) o Copia( )

Elaborado: Mauricio Santi

Revisado: Ing. Jaime Antamba.

Recibido: Ing. Jaime Antamba.

Rev. 01

Fecha: 13/11/2015

Pág.: 2

INDICE: DESARROLLO -‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐3

1. FALLA POR FISURAS DE SOLDADURA -‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐3 Causas y Soluciones -‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐5

2. FALLA POR FISURAS EN EL MATERIAL BASE -‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐6

Causas y Solucione -‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐6 3. FALLA POR POROSIDAD -‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐7

Causas y Soluciones -‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐7 4. FALLA POR INCLUISIONES -‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐9

Causas y Soluciones -‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐9 5. FALLA POR FALTA DE FUSIÓN O PENETRACIÓN -‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐10

Causas y Soluciones -‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐10 6. FALLA POR MORDEDURAS -‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐12

Causas y Soluciones -‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐12 7. FALLA POR AGUJEROS -‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐13

Causas y Soluciones -‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐14 8. FALLA POR EXCESO DE METAL APORTADO -‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐14

Causas y Soluciones -‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐15 9. FALLA POR CORDÓN IRREGULAR -‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐14

Causas y Soluciones -‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐15

CONCLUSIONES -‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐16

RERENCIAS BIBLIOGRAFICAS -‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐17

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TITULO: PROCESO GMAW: Fallas de soldadura, causas y soluciones DESARROLLO: El objetico principal de este ensayo científico es poner en conocimiento los diferentes defectos y fallas mas comunes cuando se realiza un trabajo de soldadura en el Proceso GMAW (MIG/MAG). Y para llevar a cabo esto e clasificado cada falla en dos partes, las cuales serán denominadas como Causa y Soluciones.

ü LAS CAUSAS, será un tipo de diagnóstico para determinar cada defecto y estas serán descritas como los factores que influyen para una mala soldadura GMAW, entre los que tendremos: factores ambientales, superficiales del material, preparación de soldadura (Intensidad, Voltaje, Alimentación), preparación de material, posición de soldadura, etc.

ü LAS SOLUCIONES, son los pasos y recomendaciones que deben realizarse para poder prevenir o lograra un arreglo dentro de una soldadura mal realizada, siempre teniendo en cuenta los factores óptimos de funcionamiento y condiciones de preparación de soldadura.

A continuación se presentan los distintos defectos de soldadura GMAW:

1. FALLA POR FISURAS DE SOLDADURA: Este tipo de defecto es el mas común dentro de cualquier soldadura y en este proceso GMAW no es la excepción.

Foto1. y Foto2. Grietas reales de soldadura

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Tipos de Fisuras: en el siguiente grafico podemos identificar los posibles fracturas o fisuras dentro de un cordón de soldadura.

Graf1. Tipos de fisuras

Graf2. Fisuras longitudinales Graf3. Fisuras transversales

Graf4. Fisuras con diferente tipo de junta

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Ahora al tener una idea grafica de cómo se producen las fisuras dentro de los cordones de soldadura, voy a presentar las causas de estas fenómenos que alteran al trabajo de una pieza o piezas soldadas y a su vez daré las soluciones recomendadas para corregir este fallo. LAS CAUSAS ✕ y SOLUCIONES ✓:

✕ Alta rigidez en la unión ✓ Realizar precalentamiento y martillado, aumente la sección transversal del cordón ✕ Embridamiento excesivo ✓ Reducir el embridamiento Precalentar Uso de metal de aporte más dúctil Golpetear. ✕ Electrodo incorrecto. ✓ Confirmar la composición del alambre de aporte. ✕ Exceso de carbón o de aleación del metal de base ✓ Bajar la penetración rediciendo la corriente y la velocidad de avance, Cambiar el tipo de electrodo ✕ Excesiva penetración respecto al ancho del cordón. ✓ Bajar la velocidad de alimentación de alambre o Aumentar la tensión. ✕ Tensiones residuales elevadas, grandes deformaciones y enfriamiento muy rápido. ✓ Reducir el nivel de las tensiones residuales mediante precalentamiento Soldar con una secuencia adecuada. ✕ Elevado calor de aportación causante de deformaciones grandes. ✓ Disminuir tensión, Disminuir velocidad de alimentación del alambre o Aumentar la velocidad de desplazamiento.

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2. FALLA POR FISURAS EN EL MATERIAL BASE:

En esta falla las grietas se ven presentes en el material base, lo cual genere otros problemas de aplicación y por ende debemos saber como actuar ante estos fenómenos al momento de realizar una soldadura.

Graf5. Y Graf6. Fisuras en material de aporte

LAS CAUSAS ✕ y SOLUCIONES ✓:

✕ Alta Dureza (en aceros) ✓ Realizar precalentamiento, y así aumente el calor de absorción de soldadura, Realizar post calentamiento sin enfriar después de soldar. ✕ Alta resistencia y baja ductilidad ✓ Usar un metal normal o recocido ✕ Excesivo esfuerzo. ✓ Rediseñar, modificar el tipo de junta.

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3. FALLA POR POROSIDAD: Este tipo de falla es común después de crear el cordón de soldadura, es un defecto estructural y superficial en cualquier tipo de soldadura y en el proceso GMAW esta representado así y se puede observar con claridad los poros que deja este tipo de defecto:

Graf7. Fallo por Porosidad Graf8. Porosidad en soldadura (Rayos X) LAS CAUSAS ✕ y SOLUCIONES ✓:

✕ Excesivo H2, O2, N2 o humedad ✓ Cambiar a bajo Hidrógeno MIG-‐TIG (arco sumergido) ✕ Material base contaminado. ✓ Limpiar el material base. ✕ Alambres de alimentación sucios o contaminados. ✓ Desengrasar. Evitar la suciedad en el taller. Secar los alambres. ✕ Caudal de gas bajo. ✓ Incrementar el caudal de gas Quitar las proyecciones de la tobera.

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✕ Tensión muy alta. ✓ Disminuir la tensión del sistema. ✕ Velocidad de soldeo elevada. ✓ Ajustar la velocidad de alimentación. ✕ Gas de protección contaminado. ✓ Controlar y Purgar la alimentación del gas. ✕ Excesivo contacto con el aire o corrientes de viento ✓ Proteger la zona de soldadura. ✕ Ángulo de desplazamiento demasiado grande. ✓ Controlar y bajar el ángulo de desplazamiento Colocar la pistola en posición mas vertical.

✕ Pistola muy separada del material base. ✓ Acercar la pistola al material. Mantener la pistola hasta el final del desplazamiento.

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4. FALLA POR INCLUISIONES: Este fallo es el resultante de la creación de residuos o material no metálicos que son resultantes de la disolución e impurezas no metálicas que se crean en el procesos de soldadura GMAW

Graf9. Fallo por Inclusiones

Graf10. Inclusiones en soldadura

✕ Cordones mal ubicado o mal distribuidos. ✓ Redistribuir mejor los cordones y evitar estrías muy profundas. ✕ Intensidad de corriente demasiado débil. ✓ Subir la intensidad para hacer que la escoria se funda y sea fácil removerla. ✕ desplazamiento de avance muy irregular y demasiado ancho. ✓ Regular el avance y disminuir la anchura del cordón de soldadura. ✕ Diseño deficiente de junta. ✓ Verificar la correcta longitud de acero y diseño de juntas.

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5. FALLA POR FALTA DE FUSIÓN O PENETRACIÓN: Esta falla representa a la poca fusión entre el metal de aporte con el metal base, es decir q no se completa la soldadura en un grado optimo de funcionamiento.

Graf11. Fallo por fusión Graf12. Fallo por Penetración

Graf13. Falta de fusión Graf14. Falta de Penetración

✕ Parámetros de soldadura incorrectos. ✓ Subir la velocidad de alimentación del alambre. Bajar la velocidad de desplazamiento. Bajar la dimensión del alambre Subir la velocidad de soldadura. ✕ Manipulación de la pistola incorrecta: Ubicación irregular de la pistola al soldar entre el bisel del material. ✓ Distribuir el arco de forma correcta entre ambas piezas.

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✕ Manipulación de la pistola incorrecta: Demasiada inclinación de la Pistola. ✓ Corregir o Mantener la inclinación adecuada.

✕ Falta de accesibilidad. ✓ Rediseñar la unión Cambiar boquilla a una de menor tamaño.

✕ Mal empalme entre cordones. ✓ En el final del cordón anterior amolar y antes del final del cordón cebar el arco. ✕ Superficies sucias u oxidadas.. ✓ Limpiar las superficies de soldadura. ✕ Ángulo de desplazamiento muy grandes ✓ Disminuir el ángulo de desplazamiento.

✕ Diseño inadecuado de la unión ✓ Bajar la desalineación Subir la separación en la raíz. Reducir el talón

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6. FALLA POR MORDEDURAS: Este tipo de falla es generado por la falta de metal, se crea un surco de longitud variable, en cualquiera de los bordes de un cordón de soldadura y esto puede aparecer entre la soldadura o debajo de ella.

Graf15. Falta de fusión Graf16. Falta de Penetración

✕ Demasiada Tensión. ✓ Bajar la tensión. ✕ Demasiada Intensidad ✓ bajar la velocidad de alimentación del alambre. ✕ Movimiento lateral demasiado rápido. ✓ aplicar un movimiento lateral despacio mantener un poco a los lados del cordón. ✕ Demasiada Velocidad de desplazamiento. ✓ Bajar la velocidad de desplazamiento. ✕ Demasiada inclinación de Pistola. ✓ Asegurar la inclinación adecuada de la pistola.

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7. FALLA POR AGUJEROS:

Graf17. Falla de agujeros (aplicación) Graf18. Falla por agujeros en soldadura

✕ Excesiva Intensidad ✓ Bajar la intensidad y así prevenir la perforación del material ✕ Baja Tensión de arco ✓ Subir la tensión y reducirá la penetración. ✕ Lento Movimiento de desplazamiento ✓ incrementar la velocidad de desplazamiento ✕ Bordes del material base muy separados. ✓ reducir la distancia entre los bordes. ✕ alta temperatura del metal base. ✓ Enfriar antes de depositar un nuevo cordón.

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8. FALLA POR EXCESO DE METAL APORTADO: Este defecto es un sobrepeso de metal depositado al momento de terminar el cordón

Graf19. Y Graf20. Fallas por exceso de metal de aportación

✕ Diámetro de alambre muy grueso ✓ Disminuir el diámetro del alambre

✕ Velocidad de desplazamiento demasiado lenta. ✓ incrementar la velocidad de desplazamiento.

9. FALLA POR CORDÓN IRREGULAR: Falla que señala una desigualdad en la distribución del material de aportación

Graf21. y Graf22. Fallas por exceso de metal de aportación

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✕ Intensidad demasiado alta ✓ reducir la intensidad ✕ Tensión demasiado baja. ✓ incrementar la tensión. ✕ Movimiento de avance irregular. ✓ da un avance uniforme al movimiento de la pistola ✕ Avance irregular del alambre. ✓ Aumentar la presión en las ruletas de alimentación del alambre. Verificar el desgaste en las guías. Revisar el desgaste en el tubo de contacto o si tiene irregularidades en su interior. ✕ Arco demasiado largo. ✓ Reducir la longitud del arco. ✕ demasiada inclinación de la pistola. ✓ Ubicar la pistola con la inclinación adecuada.

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CONCLUSIONES

• Con esta investigación se concluye todos los paramentos principales pueden crear una atmosfera de buen funcionamiento al soldar un material en el proceso GMAW, pero, estos mismos factores y parámetros cuando no se aplican bien pueden generan los diferentes defectos que acabamos de ver.

• Cada falla esta ligado a factores ambientales, superficiales del material, preparación de soldadura (Intensidad, Voltaje, Alimentación), preparación de material, posición de soldadura, etc. Y afectan directamente al grado de acabado de soldadura.

• Se pudo determinar las diferentes defectos dentro de la soldadura GMAW mediante el reconocimiento de sus causas y haciendo énfasis el la solución de cada uno de estas fallas mediante ajuste y control de sus parámetros necesarios para cumplir con el trabajo deseado sin comprometer al material, las piezas a soldar y el equipo de soldadura

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REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

• WestArco, (2014). Defectos Soldadura GMAW. Obtenido el 05 de Noviembre, 2015. De http://www.westarco.com/westarco/sp/soporte/defectos_soldadura_causa_soluciones.cfm

• Ingemecanica, (2013). SOLDEO CON ALAMBRE TUBULAR. Obtenido el 05 de Noviembre, 2015. De http://ingemecanica.com/tutorialsemanal/objetos/figutut54/doc1tut54.pdf

• Solysol, (2010). SOLDADURA CON GAS DE PROTECCIÓN (MIG-‐MAG). Obtenido el 05 de Noviembre, 2015. De http://solysol.com.es/data/documents/SoldaduraMIGMAG.pdf

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