GTC110 Inspeccion Visual

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GUA TCNICA COLOMBIANA

GTC 1102004-12-01

GUA PARA SOLDADURAS

LA

INSPECCIN

VISUAL

DE

E:

GUIDE FOR THE VISUAL EXAMINATION OF WELDS

CORRESPONDENCIA:

esta gua es una adopcin idntica (IDT) por traduccin, respecto a su documento de referencia, la norma AWS B 1.11: 2000. soldaduras; inspeccin visual.

DESCRIPTORES:

I.C.S.: 25.160.01Editada por el Instituto Colombiano de Normas Tcnicas y Certificacin (ICONTEC) Apartado 14237 Bogot, D.C. Tel. 6078888 Fax 2221435

Prohibida su reproduccin

Editada 2004-12-13

PRLOGO

El Instituto Colombiano de Normas Tcnicas y Certificacin, ICONTEC, es el organismo nacional de normalizacin, segn el Decreto 2269 de 1993. ICONTEC es una entidad de carcter privado, sin nimo de lucro, cuya Misin es fundamental para brindar soporte y desarrollo al productor y proteccin al consumidor. Colabora con el sector gubernamental y apoya al sector privado del pas, para lograr ventajas competitivas en los mercados interno y externo. La representacin de todos los sectores involucrados en el proceso de Normalizacin Tcnica est garantizada por los Comits Tcnicos y el perodo de Consulta Pblica, este ltimo caracterizado por la participacin del pblico en general. La GTC 110 fue ratificada por el Consejo Directivo del 2004-12-01. Esta gua est sujeta a ser actualizada permanentemente con el objeto de que responda en todo momento a las necesidades y exigencias actuales. A continuacin se relacionan las empresas que colaboraron en el estudio de esta gua a travs de su participacin en el Comit Tcnico 05 Soldadura ACS ELECTROMANUFACTURAS S.A. EMPRESA DE ACUEDUCTO Y ALCANTARILLADO DE BOGOT Adems de las anteriores, en Consulta Pblica el Proyecto se puso a consideracin de las siguientes empresas: ACERAS DE COLOMBIA ACERAS PAZ DEL RO AGAFANO ASOCIACIN NACIONAL DE INDUSTRIALES ANDI ATM INGENIERA LTDA. CDP DE FUNDICIN Y SOLDADURA Y UNIVERSIDAD DEL VALLE CINSA CODENSA CORPACERO CQA LTDA. CRYOGAS S.A. ECOPETROL ELECTRODOS OERLIKON DE COLOMBIA LTDA. GAS NATURAL S.A. E. S. P. IMG S.A. INSPEQ INGENIERA LTDA. J&W INGENIEROS LTDA. MECNICOS ASOCIADOS S.A. NATIONAL MECHANICAL BOARD E. U. PROMIGAS SAGER S. A. SENA SIDOR SOLDADURAS MEGRIWELD TECNICONTROL TENCO TUBOS DEL CARIBE UNIVERSIDAD AUTNOMA DE OCCIDENTE UNIVERSIDAD DEL NORTE UNIVERSIDAD LIBRE UNIVERSIDAD NACIONAL

ICONTEC cuenta con un Centro de Informacin que pone a disposicin de los interesados normas internacionales, regionales y nacionales. DIRECCIN DE NORMALIZACIN

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CONTENIDO

1. 1.1 1.2 1.3 1.4

GENERAL APLICACIN OBJETO SEGURIDAD Y SALUD REFERENCIAS NORMATIVAS

2. 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7

PREREQUISITOS GENERALIDADES AGUDEZA VISUAL EQUIPO EXPERIENCIA Y ENTRENAMIENTO PROCEDIMIENTOS PROGRAMAS DE CERTIFICACIN SEGURIDAD

3. 3.1 3.2 3.3 3.4

LOS FUNDAMENTOS DE LA INSPECCIN VISUAL GENERALIDADES ANTES DE LA SOLDADURA DURANTE LA SOLDADURA DESPUS DE LA SOLDADURA

4. 4.1

CONDICIONES SUPERFICIALES DE LA SOLDADURA GENERALIDADES

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4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 4.8 4.9 4.10 4.11 4.12 4.13 4.14 4.15 4.16 4.17 4.18

POROSIDAD FUSIN INCOMPLETA PENETRACIN INCOMPLETA EN LA UNIN SOCAVADO CONCAVIDAD TRASLAPE LAMINACIN REBABAS Y TRASLAPES GRIETAS INCLUSIONES DE ESCORIA EXCESIVA SOBREMONTA CONVEXIDAD Y CONCAVIDAD CHOQUE ACCIDENTAL DEL ARCO SALPICADURA EXCESO DE PENETRACIN TAMAO DE LA SOLDADURA OXIDACIN DE LA SUPERFICIE

5. 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 5.6

EQUIPO DE INSPECCIN INTRODUCCIN CALIBRACIN Y MANEJO DE LOS INSTRUMENTOS DE INSPECCIN INSTRUMENTOS DE MEDICIN LINEAL INSTRUMENTOS DE MEDICIN DE LA TEMPERATURA GALGAS PARA SOLDADURA FIBROSCOPIO Y BOROSCOPIO

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5.7 5.8 5.9

MEDIDORES DE FERRITA FUENTES DE ILUMINACIN AMPERMETROS

6.

REGISTROS

FIGURAS 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. Porosidad dispersa. Presentacin en la superficie de porosidad tubular Porosidad alineada con grieta Porosidad alargada Variadas localizaciones de fusin incompleta Fusin incompleta Fusin incompleta en la cara de raz Fusin incompleta entre pases de soldadura Fusin incompleta entre entre la soldadura y el metal base Unin con penetracin incompleta Unin con penetracin incompleta con inserto consumible Unin con penetracin incompleta Ejemplos de socavado Socavado en el pie de una soldadura en filete Concavidad Concavidad en acero utilizando proceso FCAW Traslape Traslape

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19. 20. 21. 22. 23. 24. 25. 26. 27. 28. 29. 30. 31. 32. 33. 34. 35. 36. 37.

Laminaciones Tipos de grietas Grietas longitudinales y transversales Grietas longitudinal y porosidad lineal Grietas transversales Grieta de garganta Grieta crter Grieta longitudinal propagada desde una grieta crter. Grieta de borde (pie) Grieta de borde (pie) Grietas por desgarre interno Inclusiones de escoria Sobremonta en la soldadura Soldadura de filete convexa Convexidad Soldadura en filete cncava Salpicadura Exceso de penetracin Superficie de oxidacin (sugaring) en soldadura de acero inoxidable en proceso GTAW Tiza trmica Termmetros de contacto en la superficie Pirmetro Evaluacin de la convexidad en una soldadura en filete Evaluacin de la concavidad en una soldadura en filete

38. 39. 40. 41. 42.

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43. 44. 45. 46. 47. 48.

Galga multipropsito Galga cnica Galga para medir desalineamiento (Hi-Lo) Uso de un fibroscopio Medidor de ferrita (Ferritescope) Pinza amperimtrica

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GUA PARA LA INSPECCIN VISUAL DE SOLDADURAS

1. 1.1

GENERAL APLICACIN

La informacin contenida en esta gua se aplica a las funciones y responsabilidades generales de inspectores visuales de soldadura, y es til a aquellos que llevan a cabo sus deberes y responsabilidades definidas en cdigos o especificaciones particulares. Este documento est dirigido principalmente a los responsables de la aceptacin final de soldaduras. Sin embargo, el uso de este documento podra beneficiar a todos los soldadores, los supervisores, los tcnicos, y los ingenieros que requirieren inspeccionar rutinariamente el trabajo realizado por ellos o bajo su autoridad. Este documento proporcionar las pautas generales para el examen visual de soldaduras. El inspector debera tener el conocimiento de cada uno de los principios y mtodos de inspeccin requeridos para una soldadura en particular. Es responsabilidad de los encargados de la administracin y supervisin de la inspeccin cerciorarse de que los principios y los mtodos que se exponen son entendidos y se aplican uniforme y apropiadamente. Esta responsabilidad incluye tambin la calificacin y certificacin de inspectores, donde tal certificacin es requerida por los cdigos, por las especificaciones o por las reglamentaciones. Los documentos del contrato deberan especificar los requisitos para el examen visual. En ausencia de tales requisitos, el fabricante debera establecer por escrito la extensin y los mtodos de examen requeridos. Los estndares de aceptacin deberan ser entendidos claramente tanto por el fabricante como por el cliente, antes de iniciar cualquier soldadura. Esto se hace no slo para lograr mayor efectividad en el uso de los mtodos de inspeccin, sino, tambin, para prevenir desacuerdos sobre si una soldadura es satisfactoria de acuerdo con las especificaciones del contrato. 1.2 OBJETO

Esta gua incluye un resumen de los prerrequisitos fundamentales para el personal que realiza inspeccin visual en soldaduras. Tales prerrequisitos incluyen las limitaciones o las capacidades fsicas, as como tambin el conocimiento tcnico, entrenamiento, la experiencia, el juicio y la certificacin del personal.

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Esta gua proporciona, esencialmente, una introduccin a la inspeccin visual de soldadura. Esta inspeccin tiene tres categoras, basadas en el momento en que ellas se realizan, como sigue: (1) antes de la soldadura, (2) durante la soldadura, y (3) despus de la soldadura. Se presenta un estudio amplio acerca de las condiciones de la superficie soldada, el cual incluye una alusin a la terminologa de uso frecuente, relacionada con las condiciones deseables y las condiciones que no son aconsejables. La inspeccin visual puede ser realizada por diferentes personas u organizaciones. En el personal que realiza la inspeccin visual se incluye a soldadores, supervisores de soldadura, el contratista e inspector de soldadura, el comprador y representante por parte del cliente, o el inspector regulativo (interventor). Para simplificar, este personal ser referenciado como inspectores visuales en el resto de este documento, pues ellos son quienes realizan la inspeccin visual. Los documentos de fabricacin, las especificaciones del contrato, y las agencias regulativas pueden especificar quin realiza las inspecciones finales. Tambin se proporciona una revisin de equipos de ayuda para inspeccin visual, usados rutinariamente, tales como galgas y equipos de iluminacin. La documentacin formal de los resultados de la inspeccin visual est en el numeral 6, Registros. Finalmente, la gua sugiere lecturas o referencias adicionales que pueden proporcionar requisitos ms detallados para aplicaciones especficas de inspeccin visual. 1.3 SEGURIDAD Y SALUD

Este documento tcnico no incluye todos los riesgos de salud ocasionados por la soldadura. La informacin pertinente se puede encontrar en la NTC 4066 (ANSI Z49.1) y otros documentos concernientes a la seguridad, incluidas reglamentaciones nacionales. 1.4 REFERENCIAS NORMATIVAS

Los siguientes documentos normativos referenciados son indispensables para la aplicacin de este documento normativo. Para referencias fechadas, se aplica nicamente la edicin citada. Para referencias no fechadas, se aplica la ltima edicin del documento normativo referenciado (incluida cualquier correccin). NTC 2229, Metalurgia. Soldadura. Terminologa y definiciones (AWS A3.0). NTC 2290: 2003, Electrodos de acero inoxidable para soldeo por arco con electrodo revestido. (AWS A5.4). NTC 4066, Seguridad en la soldadura y el corte. (ANSI/ASC Z49.1). AWS A4.2, Standard Procedures for Calibrating Magnetic Instruments to Measure the Delta Ferrite Content of Austenitic and Duplex Austenitic-Ferritic Stainless Steel Weld Metal. AWS D10.11, Root Pass Welding and Gas Purging of Piping. AWS QC-1, Standard for AWS Certification of Welding Inspectors. 2. 2.1 PRERREQUISITOS GENERALIDADES

Como con cualquier otro mtodo no destructivo de inspeccin, hay varios requisitos previos que se deberan tener en cuenta antes de una inspeccin visual. En los prrafos siguientes se plantean parte de los atributos ms comunes por considerar. 2

GUA TCNICA COLOMBIANA2.2 AGUDEZA VISUAL

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Uno de los prerrequisitos ms obvios es que el inspector visual debera tener la agudeza visual suficiente para realizar una inspeccin adecuada. Deberan darse las consideraciones para visin cercana y lejana con visin natural o corregida. Un examen visual, peridico y documentado de la agudeza visual es un requisito de muchos cdigos y especificaciones, y se considera, generalmente, una buena prctica. 2.3 EQUIPO

La inspeccin visual puede requerir el uso de herramientas o equipo especiales. Las herramientas o equipos dependen en la aplicacin y el grado de la certeza requerida. Algunas herramientas pueden necesitar ser calibradas antes de usarse. Aunque esta gua presenta un resumen de ayudas visuales para la inspeccin, hay muchos conceptos diferentes y equipos variados. Como regla general, esas herramientas se deberan usar cuando: (1) cumple con los requisitos de proyecto, (2) son adecuadas para la exactitud buscada, y (3) satisface la necesidad de la inspeccin. 2.4 EXPERIENCIA Y ENTRENAMIENTO

Otro prerrequisito obvio es que el inspector visual debera tener el suficiente conocimiento y la habilidad para realizar un examen exitoso. El conocimiento y la habilidad se pueden impartir o pueden ser obtenidos por un proceso educativo y de entrenamiento. Cualquier mtodo se puede realizar en un saln de clase o en el trabajo. Son muchos los mtodos y procesos para impartir u obtener conocimiento que permiten adquirir la habilidad necesaria, pero el arte de supervisar no siempre es fcil. Debera tenerse en cuenta el tiempo en el que los individuos captan apropiadamente los puntos clave tales como: (1) la preparacin de la unin, (2) precalentamiento de la soldadura, (3) temperatura entre pases, (4) distorsin de soldadura (5) consumible de soldadura, (6) materias bases, (7) estndares de trabajo. 2.5 PROCEDIMIENTOS

El desarrollo de procedimientos estndar cubre metodologa de inspeccin y criterios de aceptacin con consistencia y precisin. Tales procedimientos son preparados, normalmente, por el empleador, y se componen tpicamente de las instrucciones detalladas que interrelacionan los variados procesos de fabricacin, los requisitos detallados del cliente, y los criterios de la inspeccin de la lnea bsica. Los temes tales como quin realiza una inspeccin, cundo realizar una inspeccin, y cmo y dnde realizar una inspeccin estn incluidos en el procedimiento. Como mnimo, los procedimientos estndares deberan incluir: los estndares de la habilidad; las listas de chequeo, y los requisitos del equipo de inspeccin. Cundo los procedimientos escritos no estn disponibles, los inspectores pueden trabajar directamente con cdigos y especificaciones. 2.6 PROGRAMAS DE CERTIFICACIN

Para asegurar que los inspectores visuales sean calificados (eso es, que se obtenga y mantenga un nmero suficiente de prerrequisitos), puede ser deseable tener el personal de inspeccin visual certificado formalmente. Los documentos del contrato, los estndares de la fabricacin, o las agencias reguladoras podran requerir calificaciones especiales para los inspectores visuales. Varios estndares ofrecen programas de certificacin, tal como AWS QC1, Standard for AWS Certification of Welding Inspectors.

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GUA TCNICA COLOMBIANA2.7 SEGURIDAD

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Los inspectores visuales deberan recibir entrenamiento suficiente en prcticas de seguridad en procesos de soldadura. Hay muchos peligros potenciales que se presentan (la electricidad, los gases, los vapores, la luz ultravioleta, el calor, etc.) Todo personal que trabaja en, o est expuesto a un ambiente de soldadura debera buscar la instruccin en la seguridad de sta. 3. 3.1 LOS FUNDAMENTOS DE LA INSPECCIN VISUAL GENERALIDADES

La inspeccin visual revela fallas en la superficie, y es una indicacin valiosa sobre la calidad de la soldadura. Es un mtodo sencillo, accesible y de bajo costo, pero requiere un inspector entrenado. Adicionalmente, puede ser un recurso excelente del control del proceso para evitar problemas posteriores de fabricacin y evaluar la mano de obra. La inspeccin visual identifica slo discontinuidades de superficie. Consecuentemente, cualquier programa concienzudo del control de la calidad debera incluir una secuencia de inspecciones realizadas durante todas las fases de fabricacin. Un plan para la inspeccin debera establecer los puntos de soporte que permitan la inspeccin visual antes de las operaciones subsiguientes. Un programa de inspeccin visual concienzudo, antes y durante la soldadura, puede reducir los costos al revelar tempranamente los defectos en la superficie, en el proceso de fabricacin. 3.2 ANTES DE LA SOLDADURA

Antes de la soldadura, algunos temes tpicos requieren atencin por parte del inspector visual, estos deberan incluir lo siguiente: 1) 2) 3) 4) 5) 6) 7) 8) revisin de dibujos y especificaciones; verificacin de procedimientos y realizacin de las calificaciones; determinacin de los puntos de espera, si se requiere; definicin de un plan de documentacin; revisin de la documentacin del material; revisin del material base; revisin de la preparacin y la alineacin de las uniones; revisin del almacenamiento de soldaduras consumibles.

Si el inspector presta atencin particular a estos temes preliminares, muchos problemas que quizs ocurran pueden ser prevenidos. Es importante que el inspector revise los documentos para determinar los requisitos del trabajo. Se debera establecer un sistema para asegurar que se producen los registros exactos y completos. 3.2.1 Dibujos de revisin y especificaciones El inspector debera tener copias de los dibujos y las especificaciones, o tener acceso a ellos, para revisarlos peridicamente. La informacin debera incluir detalles de la soldadura, los 4

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requisitos de materiales, los requisitos de la inspeccin, las dimensiones, y los requisitos de calificacin. 3.2.2 Procedimiento de chequeo y realizacin de la calificacin El inspector debera revisar los procedimientos de soldadura y registros de calificacin del soldador, para asegurar que las calificaciones renan los requisitos de la especificacin del trabajo. 3.2.3 Establecer punto de espera Se deberan considerar los puntos de espera o los puntos de chequeo cuando la inspeccin se lleva a cabo antes de que se realice cualquier etapa de fabricacin. Se deberan establecer los puntos de espera para la inspeccin del trabajo que llegar a ser inaccesible para la inspeccin porque ser cubierto por el trabajo subsiguiente. 3.2.4 Establecimiento del plan de documentacin Puede ser necesario registrar algunos resultados de la inspeccin. Esta documentacin proporcionar los datos requeridos para la aceptacin final. 3.2.5 Revisin de la documentacin de materiales El inspector debera verificar que los materiales correctos se ordenaron, fueron recibidos y se utilizaron durante la fabricacin. 3.2.6 Verificacin del material base Antes de la soldadura, se debera examinar el material base, para detectar posibles discontinuidades inaceptables tal como laminaciones, rebabas, traslapes, y grietas. 3.2.7 Verificacin de la preparacin y alineacin de la unin La preparacin y la alineacin de la unin son crticas en la produccin de una soldadura sana. Los temes que se pueden considerar antes de la soldadura incluyen: 1) 2) 3) 4) 5) 6) 7) 8) ngulo del bisel, abertura de la raz, alineacin de la unin, respaldo, inserto consumible, limpieza de la unin, punteada de la unin, precalentamiento (cuando se requiere).

Todos estos factores podran tener un apoyo directo en la calidad del resultado de la soldadura. Si el ajuste de la unin es pobre, se debera corregir antes de soldar. El cuidado adicional 5

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durante el ensamble puede mejorar significativamente la eficacia de la soldadura. A veces, la inspeccin de la unin antes de la soldadura revelar las irregularidades dentro de las limitaciones del cdigo, pero stas llegan a ser reas de inters y se pueden vigilar detenidamente durante pasos posteriores. Por ejemplo, si una unin en T exhibe la mxima abertura de raz, el tamao requerido de filete puede ser aumentado por la cantidad actual del tamao de la abertura de raz. Los inspectores solo conocern de tal condicin si ellos verificaron el ensamble de la unin. La unin soldada se debera marcar de conformidad con el plano, para que el tamao correcto de soldadura se pueda verificar durante la inspeccin final. 3.2.8 Revisin del almacenamiento de los consumibles de la soldadura Los consumibles de soldadura se deberan almacenar de acuerdo con las recomendaciones del fabricante, los cdigos aplicables, y los requisitos del contrato. 3.3 DURANTE LA SOLDADURA

Durante la soldadura, algunos temes tpicos requieren atencin de los responsables de la calidad de la soldadura; deberan incluir lo siguiente: 1) 2) verificacin de las temperaturas de precalentamiento y entre pases; verificacin de acuerdo con la Especificacin del Procedimiento de Soldadura (WPS); inspeccin del pase de raz de la soldadura; inspeccin de los pases de soldadura; inspeccin del lado posterior antes de soldar.

3) 4) 5)

Si se ignora cualquiera de estos factores, podran tenerse como resultado discontinuidades que causaran serias degradaciones en la calidad. 3.3.1 Verificacin del precalentamiento y las temperaturas entre pases Cundo se requiera por el cdigo de referencia, por documentos de contrato, o por la Especificacin del Procedimiento de Soldadura, las temperaturas de precalentamiento y entre pases deberan ser verificadas por el inspector. Vase el numeral 5.4, Instrumentos de medicin de la Temperatura, para verificar las temperaturas. 3.3.2 Verificacin de la conformidad con la Especificacin del Procedimiento de Soldadura Verifique que la operacin de soldadura est de acuerdo con la Especificacin del Procedimiento de Soldadura. Se deberan verificar las variables como los consumibles, la velocidad de alimentacin del alambre, el diseo de la unin, las caractersticas elctricas, y la tcnica, entre otros. 3.3.3 Inspeccin de la soldadura del pase de raz Una gran variedad de defectos que se descubren en la soldadura estn asociados con el pase de raz. Un buen examen visual posterior a la aplicacin del pase de raz de soldadura expondra el problema para proceder a la correccin. 6

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3.3.4 Inspeccin de las capas de soldadura Para evaluar los progresos del trabajo de soldadura, es importante examinar visualmente cada capa. Esto tambin ayuda a verificar si hay una limpieza adecuada entre los pases. Esto puede ayudar a prevenir la aparicin de inclusiones de escoria en la soldadura final. 3.3.5 Examine el lado opuesto antes de soldar Podran existir condiciones crticas en la raz de una unin. Esta rea se debera examinar despus de la remocin de la escoria y otras irregularidades, con el fin de asegurar que todas las discontinuidades se han eliminado y que el contorno de la excavacin proporciona el acceso para la soldadura subsiguiente. 3.4 DESPUS DE LA SOLDADURA

Despus de soldar, el inspector visual debera prestar atencin a algunos temes tpicos que incluyen lo siguiente: 1) 2) 3) 4) examen de la calidad de la superficie soldada, verificacin de las dimensiones de la soldadura, verificacin de la exactitud dimensional, revisin de los requisitos subsiguientes.

3.4.1 Examen de la calidad de la superficie soldada Se inspecciona visualmente la superficie de la soldadura y se verifica que la concavidad y convexidad del contorno de la soldadura renan los criterios de aceptacin requeridos por los documentos del contrato. A los estndares de mano de obra podran adicionarse temes tales como rugosidad de la superficie, la salpicadura de soldadura, y los choques del arco. La mayora de los cdigos y especificaciones describen el tipo y el tamao de discontinuidades que son aceptables. Muchas de estas discontinuidades pueden ser encontradas por inspeccin visual de la soldadura terminada. Las siguientes son discontinuidades tpicas encontradas en la superficie de soldaduras: 1) 2) 3) 4) 5) 6) 7) 8) 9) porosidad, fusin incompleta, penetracin incompleta de la unin, socavado, concavidad, traslapadura, grietas, inclusiones metlicas y no metlicas, sobremonta excesiva. 7

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3.4.2 Verificacin de las dimensiones de la soldadura Para determinar si la conformidad se ha obtenido, el inspector debera verificar si todas las soldaduras renen los requisitos de planos en cuanto a tamao, longitud, y ubicacin. Los tamaos de la soldadura de filete se pueden determinar usando uno de varios tipos de galgas para soldadura que se discuten luego. Las soldaduras a tope deberan ser llenadas en toda la seccin transversal de la unin, o cuando sea especificado, y las sobremontas de la soldadura no deberan ser excesivas. Algunas condiciones pueden requerir el uso de galgas especiales de soldadura para verificar estas dimensiones. 3.4.3 Verificacin de la exactitud dimensional La inspeccin final de una soldadura debera incluir la verificacin de las dimensiones de acuerdo con el plano. 3.4.4 Revisin de los requisitos subsiguientes Se revisa la especificacin para determinar si se requieren procedimientos adicionales. Tales procedimientos pueden incluir tratamientos trmicos despus de la soldadura, examen no destructivo, pruebas, y otros. Cuando el inspector de soldadura es responsable de la aceptacin final, debera verificar que cada una de estas operaciones subsiguientes haya sido realizada. 4. 4.1 CONDICIONES SUPERFICIALES DE LA SOLDADURA GENERALIDADES

Esta seccin se relaciona slo con discontinuidades que puedan ser o no ser clasificadas como defectos (rechazables) basndose en requisitos de especificaciones o cdigos. La intencin es dar informacin e instruccin, y su objetivo es ayudar en la identificacin de estas discontinuidades. Estas ltimas pueden ocurrir en cualquier ubicacin o punto de la soldadura. La inspeccin visual, despus de realizada la soldadura, se limita a la condicin de la superficie de la soldadura. Encontrar discontinuidades en la superficie requiere que una inspeccin visual sea complementada por otros mtodos de END (Ensayos No Destructivos). Una discontinuidad es una interrupcin de la estructura tpica de un material, tal como falta de homogeneidad en las caractersticas mecnicas, metalrgicas, o en las caractersticas fsicas. Una discontinuidad no es necesariamente un defecto. Las discontinuidades originan el rechazo del elemento slo si exceden o no cumplen los requisitos de la especificacin en cuanto al tipo, el tamao, la distribucin, o la ubicacin. Un defecto es una discontinuidad que por naturaleza o efecto acumulado (por ejemplo, la longitud total de la grieta) desgarra una parte, o el producto es incapaz de reunir los mnimos estndares o especificaciones de aceptacin aplicables. El trmino defecto designa un rechazo. Las discontinuidades en el metal base y en el metal de aporte de tipos especficos son ms comunes cuando se usan ciertos procesos de soldadura y detalles de uniones. Condiciones tales como restriccin elevada y acceso limitado a porciones de la unin, pueden conducir a una incidencia ms alta que la normal de las discontinuidades en el metal base y en el metal de aporte. Por ejemplo, las uniones soldadas altamente restringidas son ms propensas a agrietarse. Cada tipo general de discontinuidad se discute en detalle en esta seccin. Otros documentos pueden usar una terminologa diferente para algunas de estas discontinuidades; sin embargo, cuando sea 8

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posible, se debera usar la terminologa como se encuentra en la NTC 2229 (AWS A3.0), por si persiste alguna confusin. Un ejemplo de terminologa adicional se encuentra en AWS D1.1, Standard Welding Code - Steel. En este cdigo, la discontinuidad tipo fusin es un trmino general que se utiliza para describir varias discontinuidades, incluidas: inclusiones de escoria, fusin incompleta, penetracin incompleta de la unin, y discontinuidades alargadas en la fusin de la soldadura. 4.2 POROSIDAD

La porosidad es una discontinuidad tipo cavidad, formada cuando se atrapa gas durante la solidificacin o en un depsito de roco trmico. La discontinuidad es generalmente esfrica pero podra ser alargada. Una causa comn de porosidad es la contaminacin durante el proceso de soldadura. La porosidad no es considerada, generalmente, tan perjudicial como otras discontinuidades, debido a su forma, ya que no ocasiona concentracin severa de esfuerzos. La porosidad es una indicacin que permite saber que los parmetros de soldadura, los consumibles de soldadura, o la preparacin de la unin no fueron apropiadamente controlados para el proceso de soldadura seleccionado, o que el metal base estaba contaminado, o que el metal de aporte tiene una composicin no compatible con el metal base. La porosidad es un indicador de la calidad aparente de una soldadura, sin ser considerado una discontinuidad severa. Cuando se describen la forma y la orientacin de poros individuales o la serie geomtrica de poros adyacentes, se proporciona informacin importante con respecto a la causa del problema. Un ejemplo de esta utilidad es la distincin entre porosidad alargada y porosidad tubular. Ambas tienen sus largos mayores que sus anchos, pero difieren en su orientacin con respecto al eje de la soldadura. Tambin se diferencian en cuanto a cmo se originaron. Para prevenir estos detalles adicionales, un inspector suministra mayor informacin que la que requerira normalmente, pero esto puede ser til en la determinacin de la accin correctiva por tomar. 4.2.1 Porosidad dispersa La Figura 1 ilustra la porosidad dispersa, la cual est distribuida uniformemente a travs del metal de aporte.

Figura 1. Porosidad dispersa

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GUA TCNICA COLOMBIANA4.2.2 Porosidad agrupada

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La porosidad agrupada es un arreglo localizado de porosidad que tiene una distribucin geomtrica aleatoria. 4.2.3 Porosidad tubular La Figura 2 ilustra la porosidad tubular, la cual es una forma de porosidad cuyo largo es mayor que su ancho y, se ubican aproximadamente perpendicular a la cara de la soldadura. La porosidad tubular puede ser tambin referida como porosidad vermicular.

Figura 2. Presentacin en la superficie de porosidad tubular

4.2.4 Porosidad alineada La Figura 3 ilustra la porosidad alineada, la cual hace referencia a la porosidad orientada en una lnea. Los poros pueden ser esfricos o alargados. La porosidad alineada es conocida como porosidad lineal.

Figura 3. Porosidad alineada con grieta

4.2.5 Porosidad alargada La Figura 4 ilustra la porosidad alargada, la cual es una forma de porosidad cuyo largo es mayor a su ancho, y se ubica aproximadamente paralela al eje de la soldadura. La Figura muestra una porosidad alargada formada entre la escoria y la superficie del metal de aporte. Esta porosidad tambin se puede formar debajo de la superficie del metal de aporte. 10

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Figura 4. Porosidad alargada

4.3

FUSIN INCOMPLETA

La fusin incompleta es una discontinuidad de la soldadura, en la cual la fusin no ocurri entre el metal de aporte y las caras de fusin o entrepases. Los ejemplos de la fusin incompleta se muestran en la Figura 5-9. Estas son el resultado de tcnicas inapropiadas de soldadura, preparacin inapropiada del metal base, o un diseo de una unin inapropiada. Las deficiencias causantes de la fusin incompleta pueden ser: el calor insuficiente de la soldadura, la falta del acceso a todas las caras de la fusin, o ambos. A menos que la unin se limpie apropiadamente, los xidos adheridos pueden impedir la fusin completa, an cuando haya el acceso y el calor apropiado para soldar.

Varias localizaciones de fusin incompleta

Varias localizaciones de fusin incompleta

Figura 5. Variadas localizaciones de fusin incompleta

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Figura 6. Fusin incompleta

Figura 7. Fusin incompleta en la cara de raz

Figura 8.Fusin incompleta entre pases de soldadura

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Figura 9.Fusin incompleta entre la soldadura y el metal base

4.4

PENETRACIN INCOMPLETA EN LA UNIN

La penetracin incompleta en la unin es una condicin de la raz, en la cual el metal de aporte no se extiende a travs de todo el espesor de la unin. El rea no penetrada ni fundida es una discontinuidad descrita como penetracin incompleta en la unin. Los ejemplos de la penetracin incompleta se ilustran en las Figuras 10 a la 12; pueden resultar del calor insuficiente al soldar, un diseo inapropiado de la unin (por ejemplo, un espesor que el arco de soldadura no puede penetrar), o un control lateral inapropiado del arco de soldadura. Algunos procesos de soldadura tienen mayor penetracin que otros. Para uniones soldadas por ambos lados, se podra especificar un pase de respaldo antes de soldar el segundo lado, para asegurar que no se presente penetracin incompleta en la unin. Las soldaduras que requieran tener una penetracin completa son examinadas comnmente por algn mtodo no destructivo.

Unin con penetracin incompleta

Unin con penetracin incompleta

Figura 10. Unin con penetracin incompleta

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Figura 11. Unin con penetracin incompleta con inserto consumible

Figura 12. Unin con penetracin incompleta

4.5

SOCAVADO

El socavado es una muesca fundida dentro del metal base, adyacente al borde o a la raz de la soldadura que deja una concavidad en el metal de aporte. Esta muesca crea una entalla mecnica que es un concentrador de esfuerzos. Los ejemplos de socavado se ilustran en las Figuras 13 y 14. Cuando el socavado es controlado entre los lmites de la especificacin, no se considera un defecto. El socavado se asocia, generalmente, con parmetros o tcnicas inadecuadas en la ejecucin de la soldadura, valores de corrientes o voltajes excesivos, o la combinacin de ambos.

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Socavado Socavado

Figura 13. Ejemplos de socavado

Figura 14. Socavado en el pie de una soldadura en filete

4.6

CONCAVIDAD

La concavidad es una condicin en la cual la cara de la soldadura o superficie de la raz de una soldadura a tope se extiende debajo de la superficie adyacente del metal base. Resulta del fracaso del soldador para completar la unin de la soldadura. Los ejemplos de concavidad se ilustran en las Figuras 15 y 16.

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Concavidad

Concavidad Concavidad

Figura 15. Concavidad

Figura 16. Concavidad en acero utilizando proceso FCAW

4.7

TRASLAPE

El traslape es la protuberancia de metal no fundido al lado de borde (pie) de la soldadura o en la raz de sta. El traslape es una discontinuidad de la superficie, que forma una entalla mecnica y casi siempre se considera como rechazable. Dos causas comunes de traslape podran ser: una velocidad insuficiente de recorrido y una preparacin inadecuada del metal base. Los ejemplos de traslape se ilustran en las Figuras 17 y 18.

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Traslape

Traslape

Figura 17. Traslape

Figura 18. Traslape

4.8

LAMINACIN

La laminacin es un tipo de discontinuidad del metal base con separacin o debilidad, que se alinea, generalmente, paralela a la superficie trabajada de un metal. Las laminaciones se forman cuando existen vacos por un gas, cavidades por contraccin, inclusiones no metlicas en el lingote original o planchas o barras que son laminadas. Las laminaciones pueden ser completamente internas, y se detectan, usualmente, por una inspeccin de ultrasonido. Estas se pueden extender tambin a un borde o a un extremo, donde son visibles desde la superficie y pueden ser detectadas por inspeccin visual, lquidos penetrantes o partculas magnticas. Las laminaciones internas pueden ser encontradas cortando o maquinando. En la Figura 19 se muestra una laminacin expuesta por un corte, mediante corte por oxicombustible. 17

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Una delaminacin es la separacin de una laminacin bajo esfuerzos.

Figura 19. Laminaciones

4.9

REBABAS Y TRASLAPES

Las rebabas y los traslapes son discontinuidades del metal base que podran ser encontradas en los productos laminados, trefilados y forjados. Estos difieren de las laminaciones en que aparecen sobre la superficie del producto trabajado. Lo crtico de la rebaba y el traslape depende de su orientacin, tamao, y la aplicacin de la soldadura. An cuando las rebabas y los traslapes son discontinuidades en la superficie, stas podran ser detectadas solamente despus de las operaciones de fabricacin tales como doblado, laminado o limpieza con chorro de arena (Sand Blasting). Soldar sobre rebabas y traslapes puede causar agrietamiento, porosidad, o ambas. 4.10 GRIETAS

Las grietas estn definidas como discontinuidades tipo fractura, caracterizadas por una esquina aguda y una gran relacin entre el largo y el ancho para iniciar una falla. Estas pueden ocurrir en el metal de aporte, en la zona afectada por calor, y el metal base, cuando los esfuerzos localizados excedieron el ltimo esfuerzo del material. El agrietamiento se inicia, frecuentemente, por concentracin de esfuerzos causados por otras discontinuidades o entallas mecnicas cercanas, asociadas con el diseo de la soldadura. Los esfuerzos que causan agrietamiento podran ser residuales o aplicados. Los esfuerzos residuales resultan como producto de restricciones causadas por la unin y la contraccin trmica de la soldadura despus de la solidificacin. Las soldaduras con grietas exhiben una deformacin plstica pequea. Algunos tipos de grietas se ilustran en la Figura 20. Si se encuentra una grieta durante el proceso de soldado, sta deber ser removida completamente antes de continuar soldando.

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2 10 13 2 5 13

13

3 11 6 13 7 13 3 6 3 12 9 LEYENDA: 1. GRIETA DE CRATER 2. GRIETA EN LA CARA 3. GRIETA EN LA ZONA AFECTADA POR EL CALOR 4. DESGARRES LAMINARES 5. GRIETA LONGITUDINAL 6. GRIETA DE RAZ 7. GRIETA EN LA SUPERFICIE DE LA RAIZ 8. GRIETA EN LA GARGANTA 9. GRIETA EN EL BORDE 10. GRIETA TRANSVERSAL 11. GRIETA POR DESGARRE INTERNO 12. GRIETA EN LA INTERFASE DE LA SOLDADURA 13. GRIETA EN EL METAL DE APORTE

1

4

2 5 8 13

Figura 20. Tipos de grietas

4.10.1 Orientacin Las grietas podran ser descritas como longitudinales o transversales, segn su orientacin.Grieta transversal Grieta longitudinal

Grieta transversal

Grieta longitudinal

Figura 21. Grietas longitudinales y transversales

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Cuando una grieta est paralela al eje de la soldadura, se denomina grieta longitudinal, independientemente de si se trata de una grieta centrada en el metal de aporte o es una grieta en el borde (pie) de la zona afectada por el calor en el metal base. Las grietas longitudinales se ilustran en las Figuras 21 y 22. Las grietas longitudinales en soldaduras pequeas entre las secciones pesadas son, frecuentemente, el resultado de altas ratas de enfriamiento y altas restricciones. En soldadura de arco sumergido ellas estn asociadas, comnmente, con altas velocidades de alimentacin, o pueden estar relacionadas con problemas de porosidad que no se muestran en la superficie de la soldadura. Las grietas longitudinales en la zona afectada por el calor son causadas, usualmente, por hidrgeno disuelto. Las grietas transversales son perpendiculares al eje de la soldadura. Esas pueden estar limitadas en tamao y estar contenidas completamente entre el metal de aporte, o pueden propagarse desde el metal de aporte hacia la zona afectada por el calor y, posteriormente, dentro del metal base. En algunas soldaduras, las grietas transversales se formarn en la zona afectada por el calor y no en la soldadura.

Figura 22. Grieta longitudinal y porosidad lineal

Las grietas transversales son, generalmente, el resultado de esfuerzos longitudinales de contraccin que actan sobre el metal de aporte de baja ductilidad. Las grietas causadas por hidrgeno en el metal de aporte pueden estar orientadas en direccin transversal. Las grietas transversales se muestran en la Figura 23.

Figura 23. Grietas transversales

20

GUA TCNICA COLOMBIANA4.10.2 Tipos de grietas

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Las grietas pueden ser clasificadas, generalmente, como grietas en caliente o en fro. Las grietas en caliente resultan durante la solidificacin y son el resultado de una ductilidad insuficiente para alta temperatura. Las grietas en caliente se propagan entre los granos en el metal de aporte o en la interfase de la soldadura. Las grietas en fro resultan despus que se completa la solidificacin. En aceros al carbn y de baja aleacin, las grietas en fro pueden ocurrir en el metal de aporte, en la zona afectada por el calor, o en el metal base, y son, usualmente, el resultado de hidrgenos disueltos. Las grietas pueden formarse en horas o, aun, das despus de que la soldadura ha sido completada. Las grietas en fro se propagan tanto entre los granos como a travs de estos. 4.10.2.1 Grietas en la garganta Las grietas en la garganta son grietas longitudinales orientadas a lo largo de la garganta de las soldaduras de filete. Una grieta en la garganta se muestra en la Figura 24. Ellas son, generalmente pero no siempre, grietas en caliente.

Figura 24. Grieta de garganta

4.10.2.2 Grietas en la raz Son grietas longitudinales en la raz de la soldadura o en la superficie de la raz. Ellas pueden ser grietas en caliente o en fro. Las grietas en la raz se ilustran en la Figura 20. 4.10.2.3 Grietas crter Ocurren en el crter de una soldadura cuando el proceso de soldar es terminado inapropiadamente. Algunas veces se llaman grietas estrellas, aunque pueden tener otras configuraciones. En la Figura 25 se muestra una grieta crter. Las grietas crter son grietas en caliente que usualmente forman una red. Las grietas en caliente se encuentran ms frecuentemente en materiales con altos coeficientes de expansin trmica, por ejemplo un acero inoxidable austentico y aluminio. Si embargo, la aparicin de cualquier grieta pueda ser minimizada o prevenida rellenando el crter para dar una forma ligeramente convexa antes de la terminacin del arco. Las grietas longitudinales pueden dar inicio a una grieta crter. Esto se muestra en la Figura 26.

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Figura 25. Grieta crter

Figura 26. Grieta longitudinal propagada desde una grieta crter

4.10.2.4 Grietas en el borde (pie) Las grietas en el borde (pie), Figuras 27 y 28, son generalmente grietas en fro. Se inician y se propagan desde el borde de la soldadura donde estn acumulados los esfuerzos de contraccin. Las grietas en el borde (pie) se inician aproximadamente en sentido normal a la superficie del metal base. Esas grietas son, generalmente, el resultado de esfuerzos de contraccin trmica que actan sobre una zona afectada por el calor. Algunas grietas en el borde (pie) ocurren debido a que la ductilidad del metal base no se puede acomodar a los esfuerzos de contraccin que son impuestos al soldar.

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Grietas en el borde

Figura 27. Grieta de borde (pie)

Figura 28. Grieta de borde (pie)

4.10.2.5 Grietas por desgarramiento interno y grietas en la zona afectada por el calor Este tipo de grietas estn, generalmente, intercambiadas. Son, usualmente, grietas en fro que se forman en la zona afectada por el calor en el metal base. Las grietas tpicas de desgarramiento interno se ilustran en la Figura 29. Estas ocurren cuando tres elementos estn simultneamente presentes: 1) 2) 3) hidrgeno, una microestructura de relativamente baja ductilidad, altos esfuerzos residuales. 23

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Grietas por desgarre interno

Grietas por desgarre internoFigura 29. Grietas por desgarre interno

Estas grietas pueden ser tanto longitudinales como transversales. Se encuentran en la zona afectada por el calor y no siempre son detectables por inspeccin visual. Las grietas por desgarramiento interno se encuentran principalmente en las soldaduras de filete, aunque pueden ocurrir tambin en las soldaduras a tope. 4.11 INCLUSIONES DE ESCORIA

Las inclusiones de escoria son productos no metlicos resultantes de la disolucin del flux e impurezas no metlicas en algunos procesos de soldadura y de soldadura blanda (brazing) En la Figura 30 se muestra una inclusin de escoria. En general, las inclusiones de escoria pueden encontrarse en soldaduras hechas con proceso de soldadura por arco que emplea flux como medio de proteccin. En general, las inclusiones de escoria resultan de una tcnica inapropiada de soldadura, falta de un adecuado acceso para soldar la unin, o una limpieza inapropiada entre pases. Debido a su relativa baja densidad y punto de fusin, las escorias fluirn, normalmente, a la superficie de los pases de la soldadura. Las entallas agudas en la interfase de la soldadura o entre pases causan, frecuentemente, escorias que son atrapadas bajo el metal de aporte fundido. La liberacin de la escoria del metal fundido ser apresurada por cualquier factor que tienda a hacer el metal menos viscoso o retarde su solidificacin, tal como un alto calor de consumo.

Figura 30. Inclusiones de escoria

24

GUA TCNICA COLOMBIANA4.12 EXCESIVA SOBREMONTA

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En soldadura a tope, la sobremonta es el metal de aporte en exceso de la cantidad requerida para llenar una unin. La sobremonta puede estar localizada ya sea en la cara de la soldadura o en la superficie de la raz, y es llamada sobremonta de raz o sobremonta de cara, respectivamente. Los ejemplos de la sobremonta se ilustran en la Figura 31. Una sobremonta excesiva es indeseable debido a que crea alta concentracin de esfuerzos en los bordes de la soldadura (pies). Esta condicin resulta de un exceso al soldar.

Cara de la soldadura

Cara de la sobremonta

Raz de la sobremonta Borde de la soldadura

Figura 31. Sobremonta en la soldadura

4.13

CONVEXIDAD Y CONCAVIDAD

La convexidad, ilustrada en la Figura 32, es la distancia mxima desde la cara de una soldadura de filete convexa perpendicular a una lnea que une los bordes de la soldadura. En la Figura 33 se muestra una soldadura con convexidad. Una excesiva convexidad as como una excesiva sobremonta pueden introducir concentracin de esfuerzos indeseables en los bordes de la soldadura.

Convexidad

Pierna y tamao

Garganta actual Garganta efectiva

Pierna y tamao

Garganta terica

Figura 32. Soldadura de filete convexa

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Figura 33. Convexidad

La concavidad, ilustrada en la Figura 34, es la distancia mxima desde la cara de una soldadura de filete cncava hasta una lnea que une los bordes. El tamao de la concavidad de la soldadura de filete est relacionado con la dimensin de su garganta. La medida del tamao de la pierna ser mayor que el tamao real de la soldadura.

Concavidad Pierna Tamao

Garganta actual y garganta efectiva

Pierna Tamao

Garganta terica

Figura 34. Soldadura en filete cncava

26

GUA TCNICA COLOMBIANA4.14

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CHOQUE ACCIDENTAL DEL ARCO

Un choque del arco es una discontinuidad que consiste en cualquier metal fundido localizado, metal afectado por el calor, o el cambio del perfil de la superficie en cualquier parte de una soldadura o del metal base a causa de un arco. Un choque del arco aparece cuando el arco es iniciado sobre la superficie del metal base alejado de la unin, ya sea intencional o accidentalmente. Cuando esto ocurre, hay un rea localizada en la superficie del metal base que se funde y despus se enfra rpidamente debido a un calor masivo creado por el metal base circundante. Un choque de arco no es deseable y son inaceptables, ya que ellos podran contener grietas. 4.15 SALPICADURA

Las salpicaduras consisten en partculas de metal expelidas durante la fusin, que no forman parte de la soldadura. Las salpicaduras que se adhieren al metal base son del inters del inspector visual. La salpicadura no es considerada, normalmente, una falla seria, a menos que su presencia interfiera con las operaciones subsiguientes, especialmente en la inspeccin no destructiva, o con la utilidad de la pieza. Esto podra ser un indicio de que el proceso se sali de control, en cualquier forma. Un ejemplo de salpicadura se muestra en la Figura 35.

Figura 35. Salpicadura

4.16

EXCESO DE PENETRACIN

Esta es una sobremonta en la raz, producida en una unin soldada desde un lado. En la Figura 36 se ilustran diversas condiciones de exceso de penetracin. Estas son, generalmente, aceptables, a menos que resulte ser una del tipo sobremonta excesiva de raz.

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Soldado desde este lado

Soldado desde este lado

Superficie convexa de la raz

Superficie concava de la raz

Figura 36. Exceso de penetracin

4.17

TAMAO DE LA SOLDADURA

El tamao de la soldadura es una medida de una dimensin crtica, o una combinacin de dimensiones crticas de una soldadura. El tamao de soldadura requerido deber mostrarse detalladamente sobre los planos. El tamao de la soldadura para varias soldaduras est definido e ilustrado en la NTC 2229 (AWS A3.0). 4.18 OXIDACIN DE LA SUPERFICIE

La oxidacin de la superficie de aceros inoxidables y aleaciones de nquel ocurre cuando esas aleaciones se exponen a la atmsfera an por encima de los 540 C (1000 F); se conoce como terroso cuando este se hace pesado. Cuando el titanio y el zirconio se exponen a la atmsfera a alta temperatura, podran desarrollar una decoloracin de un color pajizo a un azul a negro. Cualquier decoloracin ms oscura que amarillento suave indica contaminacin excesiva del metal base. Esas condiciones pueden evitarse si se mantienen esos metales protegidos por un gas inerte, en cualquier momento cuando sean calentados por encima de 430 C (800 F). En tubera, esto se llama purgado, y la indicacin especfica sobre cmo hacer purgado de la tubera se describe en AWS D10.11, Root Pass Welding and Gas Purging of Piping. La oxidacin de la superficie ocurre durante la soldadura de arco protegido, cuando la proteccin del gas se pierde o es inadecuada. En la Figura 37 se muestra una oxidacin excesiva en la superficie, algunas veces llamada terroso (sugaring). 28

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Figura 37. Superficie de oxidacin (sugaring) en soldadura de acero inoxidable en proceso GTAW

5. 5.1

EQUIPO DE INSPECCIN INTRODUCCIN

Hay numerosos instrumentos de inspeccin que pueden ser usados en la inspeccin de soldadura. Esta seccin estudia algunas de las herramientas e instrumentos de calibracin ms frecuentemente usados en la inspeccin visual de soldadura. Las herramientas cubiertas por esta seccin son las siguientes: 1) 2) 3) 4) 5) 6) 7) 8) 5.2 instrumentos de medicin lineal, indicadores de temperatura de los materiales, termmetros de contacto en la superficie, galgas para soldaduras, fibroscopios y boroscopios, medidor de ferrita, fuentes de luz, ampermetros.

CALIBRACIN Y MANEJO DE LOS INSTRUMENTOS DE INSPECCIN

Algunas industrias requieren el uso de instrumentos de medicin calibrados. La calibracin es la comparacin de un instrumento de medicin con una referencia estndar de tolerancia muy cerrada y exactitud conocida. Esta comparacin se hace, generalmente, con un estndar cuya exactitud es trazable con un centro de metrologa nacional o internacional. La calibracin se documenta, generalmente, sobre un registro permanente, y se puede agregar una etiqueta de calibracin al instrumento en la que se indique la fecha en que ste deber calibrarse nuevamente. Un sistema de calibracin efectiva debera asegurar la calibracin de todos los instrumentos de precisin bajo su control en un periodo de tiempo preestablecido. Antes de usar un instrumento 29

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de medicin controlado, el inspector debera asegurar que la calibracin est vigente. Cualquier galga cuya fecha de calibracin ha expirado debera ser calibrada antes de ser usada. Para asegurar una exactitud continuada, es importante evitar tratamientos descuidados o abusivos del equipo de inspeccin. El cuidado debera evitar rayaduras o mellas sobre las superficies de contacto, cartulas, y graduaciones. Los instrumentos deberan mantenerse libres de polvo, humedad o huellas; y, por lo tanto, deberan limpiarse antes de guardarse. El equipo deber ser manejado y almacenado de acuerdo con las recomendaciones del fabricante. 5.3 INSTRUMENTOS DE MEDICIN LINEAL

Los instrumentos tales como metros de cinta, micrmetros, calibradores y reglas se usan para medir las dimensiones de la soldadura. 5.4 INSTRUMENTOS DE MEDICIN DE LA TEMPERATURA

5.4.1 Indicadores de temperatura de los materiales Estos instrumentos son usados frecuentemente para dar una indicacin aproximada de la temperatura. Se hace una marca en el metal sobre el rea que se va a revisar. Por ejemplo, cuando se est usando un indicador a una temperatura de 260 C (500 F), la temperatura de la pieza ser al menos de 260 C (500 F) cuando la marca es derretida. Esto se ilustra en la Figura 38.

Figura 38. Tiza trmica

5.4.2 Termmetros de contacto en la superficie Los termmetros de superficie suministran una indicacin directa de la temperatura de la superficie de la pieza de trabajo. Por el magnetismo en la superficie del termmetro, ste se adhiere rpidamente en materiales ferromagnticos. En la Figura 39 se muestra un termmetro de este tipo. 30

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Figura 39. Termmetros de contacto en la superficie

5.4.3 Pirmetros de contacto con la superficie El pirmetro elctrico es un instrumento que ofrece indicaciones directas de la temperatura. Este instrumento es usado frecuentemente cuando la temperatura por medir puede exceder los lmites de un termmetro de mercurio o de otro tipo. La punta del palpador se ubica sobre la pieza de trabajo, y la temperatura se lee en la escala. Algunos instrumentos tienen un botn que puede presionarse para sostener la lectura, si se desea. Esos tipos de instrumentos dan una indicacin ms exacta que los termmetros en la superficie o indicadores de temperatura de los materiales discutidos anteriormente. La Figura 40 ilustra el uso de un pirmetro elctrico.

Figura 40. Pirmetro

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GUA TCNICA COLOMBIANA5.5 GALGAS PARA SOLDADURA

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5.5.1 Galgas para soldadura de filete Este tipo de galgas ofrece una medicin rpida de muchas soldaduras de filete, 3,2 mm - 25 mm (de 1/8 de pulgada a 1 pulgada) en tamao. Deberan medirse ambas piernas de las soldaduras de filete. Las galgas de soldadura en filete miden tanto soldadura cncavas como convexas. Para medir una soldadura de filete convexa, deber seleccionarse una hoja o galga representativa del tamao de soldadura de filete especificado con una sola curva. Como se muestra en la Figura 41, el borde inferior de la hoja se ubica sobre la lmina base con la punta de la hoja movindola sobre el otro miembro de la lmina.

Figura 41. Evaluacin de la convexidad en una soldadura en filete

Para medir una soldadura de filete cncava, deber seleccionarse una hoja o galga representativa del tamao de soldadura de filete especificado con curva doble, as como se muestra en la Figura 42. Despus de ubicar el borde inferior de la hoja sobre la lmina base con la punta tocando el miembro vertical, la proyeccin formada por la curva doble deber tocar el centro de la cara de la soldadura. Esto medir el tamao de la garganta para el tamao de soldadura especificada. Sin embargo, si la porcin central de la galga no toca la soldadura es porque la soldadura tiene un tamao de garganta insuficiente.

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Figura 42. Evaluacin de la concavidad en una soldadura en filete.

5.5.2 Galgas multipropsitos Hay numerosas galgas multipropsitos para soldadura disponibles. Una galga multipropsito es capaz de realizar muchos tipos de mediciones, tales como convexidad y concavidad en soldaduras de filete, sobremontas y abertura de raz. El uso de todas las clases y variedades de galgas disponibles no pueden detallarse aqu; sin embargo, las instrucciones de cada galga deberan ser seguidas cuidadosamente. La Figura 43 ilustra una de las galgas, cuando se usa para medir una soldadura de filete.

Figura 43. Galga multipropsito

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GUA TCNICA COLOMBIANA5.5.3 Galga cnica

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Esta galga se introduce dentro de la abertura de una unin para medir la abertura de raz. La abertura de raz se toma de la galga en el punto donde la galga queda ajustada en la unin como se ilustra en la Figura 44.

Figura 44. Galga cnica

5.5.4 Galga de desalineamiento (Hi-Lo) Esta galga, es llamada tambin galga de desalineamiento; se usa para medir el alineamiento interno de una unin en tubera. Despus que la galga ha sido insertada y ajustada, se asegura el tornillo, y se remueve la herramienta para medir el desalineamiento. Esto se muestra en la Figura 45.

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Figura 45. Galga para medir desalineamiento (Hi-Lo)

5.6

FIBROSCOPIO Y BOROSCOPIO

Estos son instrumentos pticos ideales para la inspeccin de soldaduras donde el acceso es restringido. Un fibroscopio tiene una construccin flexible, mientras que un boroscopio es rgido. Esos instrumentos permiten al inspector observar dentro de pequeos agujeros o esquinas. Esas unidades pueden ser combinadas con lentes y cmaras, para permitir que las imgenes sean proyectadas y guardadas. La Figura 46 ilustra el uso de un fibroscopio.

Figura 46. Uso de un fibroscopio

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5.7

MEDIDOR DE FERRITA

El metal de aporte de acero inoxidable austentico forma microgrietas, cuando ste no contiene una cantidad suficiente de fase ferrtica, y se conoce como ferrita delta. La cantidad de ferrita delta puede ser calculada si se conoce la composicin qumica del metal de aporte. Esta metodologa se describe en detalle en la NTC 2290 (AWS A5.4). Adicionalmente, la ferrita en soldaduras de produccin puede ser medida usando uno de los diferentes instrumentos de comparacin magntica (medidor de ferrita), algunos de las cuales son durables y porttiles. La ferrita se mide en un nmero ferrtico (FN; ferrite number), y las galgas pueden ser calibradas de acuerdo con AWS A4.2, Standard Procedures for Calibrating Magnetic Instruments to Measure the Delta Ferrite Content of Austenitic and Duplex Austenitic Ferritic Stainless Steel Weld Metal. Tpicamente, un mnimo de 3 FN es adecuado para evitar microgrietas, aunque los requisitos especficos deberan ser establecidos en el contrato del trabajo. En la Figura 47 se muestra un medidor de ferrita .

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Figura 47. Medidor de ferrita (Ferritescope)

5.8

FUENTES DE ILUMINACIN

El inspector debera tener una iluminacin adecuada, ya sea manual o artificial, mientras realiza la inspeccin visual. Algunos cdigos especifican la luz mnima requerida. Por ejemplo, una lnea fina de aproximadamente 0,8 mm (1/32 de pulgada) de ancho, dibujada sobre un 18 % de una tarjeta gris neutral se debe distinguir bien si la luz es lo suficientemente adecuada. Otros cdigos requieren durante la inspeccin visual luxes (fotocandelas (fc)) de iluminacin; por ejemplo, 16 lux (15 fc) para inspeccin general, y un mnimo de 54 lux (50 fc) para la deteccin de discontinuidades pequeas. Si las condiciones de luz ambientales son inadecuadas, se debera usar una luz auxiliar como linternas. 5.9 AMPERMETROS

Una pinza voltiamperimtrica es un instrumento nico y porttil que mide el flujo de la corriente en un circuito sin hacer ninguna una conexin elctrica con l. Esta es una manera eficiente para verificar que la corriente de la soldadura est dentro del rango especificado por el procedimiento de soldadura. Se puede obtener una lectura en amperios ubicando la pinza alrededor del un conductor de corriente, como se muestra en la Figura 48.

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Figura 48. Pinza amperimtrica

6.

REGISTROS

Despus de completar cualquier inspeccin, si se encuentra alguna rea defectuosa se debera identificar de alguna manera para que se pueda reparar adecuadamente. Hay muchos mtodos disponibles, de tal manera que las condiciones especficas indicarn cul sistema ser ms efectivo. Un mtodo comn es registrar el tamao y ubicacin de cualquier defecto de tal manera que se pueda localizar, identificar, y reparar. Tal vez el ms efectivo es identificar el rea defectuosa marcndola directamente. Algunas condiciones pueden requerir la utilizacin de los dos mtodos. Pero cualquier mtodo utilizado hace parte de una funcin muy importante. Un inspector debera tener la capacidad de mantener registros adecuados y de escribir clara y concisamente los informes, de manera que otros puedan entender las decisiones anteriores si se revisan posteriormente. En la preparacin de los registros se deberan incluir los factores bsicos, aunque se conozcan perfectamente y se entiendan claramente, ellos pueden no ser recordados claramente. Los informes buenos no solo protegen a los inspectores que los escriben, sino tambin cuando se adhieren a una pliza de estndares uniformes. Cualquier trabajo realizado bajo una especificacin o cdigo que requiera inspeccin, examen, o pruebas tambin requiere registros. Sin embargo, aunque se requieran o no, el inspector debera mantener reportes adecuados. Tambin es importante que el inspector examine estos registros para completarlos y precisarlos de acuerdo con los requisitos especficos y para asegurar que estos estn disponibles cuando se necesiten. Cualquier informe que requiera la firma del inspector debera ser preparado por l mismo. Los registros deberan ser detallados, si es necesario. El inspector debera comentar todo el trabajo realizado, los problemas ocurridos, y la resolucin de condiciones inaceptables. Cualquier reparacin se debera explicar. Todas las personas implicadas en la inspeccin deberan recibir copias de estos informes, y el inspector debera mantener una copia en sus archivos. 38

GUA TCNICA COLOMBIANADOCUMENTO DE REFERENCIA

GTC 110

AMERICAN WELDING SOCIETY. Guide for the Visual Examination of Welds. Miami, 2000. 35p. : ils (AWS B1.11:2000).

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