Clase 13-defectos

DEFECTOS EN SOLDADURA
Discontinuidades y defectos en soldadura.
Víctor Osorio L.

Discontinuidad es una interrupción de la estructura tipica de
una soldadura, como la falta de homogeneidad en las
características mecánicas, metalúrgicas y/o físicas del material
o de la unión soldada (historia previa del material).
Defecto es una discontinuidad o discontinuidades que por
su naturaleza o efecto acumulado, no logran los criterios de
aceptación minimos pedidos por la norma o especificacion.
Falla es cuando la pieza se fractura es la separación del sólido
bajo tensión en dos o mas partes.
Ductil (fcc)
Fragil (transgranular; hcp, bcc a bajas Tº)
Discontinuidad Defecto Falla
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DEFECTOS
Víctor Osorio L.
Indicación:
evidencia de una discontinuidad resultante que se relaciona con
alguna propiedad del material mediante la aplicación de un END.
Interpretación de la indicación
consiste en hallar la correlación entre la indicación observada
con la naturaleza, morfología, situación, orientación, posición y
tamaño de la discontinuidad (heterogeneidad).
Evaluación de Indicaciones:
consiste en hallar la correlación entre la discontinuidad
detectada con con su efecto posterior en las propiedades
requeridas de la unión, luego de que la indicación ha sido
interpretada. De la evaluación surgirá sí la indicación es
irrelevante es un defecto. Con esta evaluación se decide, si la
union soldada debe ser rechazada, reparada o aceptada para
su uso.

DEFECTOS
• Métodos no destructivos de Ensayo:
• RT - Radiografía (Radiographic testing)
• UT - Ultrasonido (Ultrasonic testing)
• MT - Partículas magnéticas (Magnetic testing)
• PT - Líquidos penetrantes (Penetrant liquids testing)
• VT - Evaluación visual (Visual testing)
• LT - Ensayo de estanqueidad (Leak testing)
• ET - Corrientes parásitas (Eddy’s current testing)
• AE - Emisión acústica (Acustic emission)
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DEFECTOS
• Indicaciones alargadas (linear indications) son
aquellas indicaciones cuya longitud L es mayor a 3
veces su ancho A: (L > 3A).
• Indicaciones redondeadas (rounded indications)
Son aquellas indicaciones cuya longitud L es
menor o igual a 3 veces su ancho A: ( L  3A ).
• Indicaciones alineadas (radiografía) Tres o más
indicaciones alineadas aproximadamente paralelas
al eje de la soldadura, suficientemente cerca entre
ellas como para ser considerada discontinuidad
única e intermitente.
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NORMAS
• Norma: calidad mínima requerida para un
producto o servicio.
• La razón para aplicar normas y códigos es
asegurar que una unión soldada tendrá un
desempeño adecuado para la función que fue
diseñada, con condiciones de seguridad, y
consistencia.
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• Son compendios de exigencias originadas en experiencias
catastróficas.
• Reúnen el conocimiento los intereses y las necesidades,
buscando el bien común de la sociedad.
• Deben aplicarse con consistencia y tomando una sola a la
ves, pudiendo complementarlas con exigencias
adicionales.
NORMAS
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Las normas en las construcciones soldadas se
utilizan porque:

• AWS – American Welding Society
• ASME – American Society of Mechanical
Engineers
• ASME B31, “Code for Pressure Piping”
• ANSI/AWS D1.1 “Structural Welding Code-
Steel”
• BPVC – “The ASME Boiler and Pressure
Vessel CodeASNT – American Society of
Nondestructive Testing
• API – American Petroleum Institute
NORMAS
Víctor Osorio L.
Algunas normas hutilizadas en las construcciones
soldadas:

• ANSI – “American National Standards
Institute
• ASTM – Inicialmente era conocida como
“American Society for Testing and Materials
• EN – Normas Europeas (European
Normalisation)
• BSA (normas BS) – British Standard
Association
• DIN – Instituto Alemán de Normalización
(Deutsches Institute fuer Normung)
NORMAS
Víctor Osorio L.

• AFNOR (normas NF) – Asociación Francesa
de Normalización (Association Francaise de
Normalisation)
• JSA (normas JIS) – Japanese Standards
Association
• UNIT – Instituto Uruguayo de Normas
Técnicas
• ISO – International Organization for
Standardization
• INN Instituto Nacional de Normalización
Chile
NORMAS
Víctor Osorio L.

Uso de normas relacionadas con soldadura:
Cuatro tipos de normas pueden ser utilizadas en la fabricación,
montaje, y reparación de uniones soldadas:
• 1.Normas para el diseño, construcción y reparación del equipo
(recipiente, tanque, cañería, intercambiador, caldera, horno,
reactor, etc).
• 2.Normas para especificación y calificación de procedimientos
de soldadura.
• 3.Normas para calificación de soldadores.
• 4.Normas de control de calidad mediante ensayos no
destructivos y sus criterios de aceptación
NORMAS
Víctor Osorio L.

• Las normas nacionales o internacionales
pueden ser complementadas con los requisitos
propios de cada empresa.
• Las normas están en continua revisión, y
sufren modificaciones (en muchos casos en
forma anual) motivadas por:
a) errores en la misma, o
b) demasiadas exigencias, o
c) no incluyen nuevos desarrollos
tecnológicos.
DEBE UTILIZARSE LA ÚLTIMA
EDICIÓN DE LAS NORMAS.
NORMAS
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Normalización de los ENDs (Ensayos No
Destructivos):
• Todas las normas mencionadas, cuando
tratan de las discontinuidades que son
aceptadas o rechazadas, hacen referencia a
ENDs. Por ejemplo cuando se manejan las
normas de diseño ASME, todas ellas hacen
referencia a la Sección V del BPVC de ASME.
Esta Sección indica en qué condiciones deben
ser realizados los ensayos no destructivos
utilizados en la evaluación de las
discontinuidades de las soldaduras.
NORMAS
Víctor Osorio L.

• Cada norma utilizada, tanto en el diseño,
construcción, calificación de los
procedimientos y calificación de los soldadores,
señalan los límites para la aceptación o rechazo
de las discontinuidades detectadas con los
ENDs.
• Normalmente no coinciden estos límites para el
diseño / construcción, la calificación de
procedimientos, y de soldadores, pues por
sentido común hay que exigir más cuando se
califican a los soldadores que cuando luego se
evalúan las discontinuidades en el trabajo.
NORMAS
Víctor Osorio L.

Veamos qué especifican las normas en cuanto a
los ENDs:
• AWS D1.1: Los END se hacen utilizando los
lineamientos de la ANSI/AWS B1.0 “Guide for
Nondestructive Inspection of Welds”, y la
metodología debe conformar a diversas normas
ASTM. El personal que hace los ENDs debe estar
calificado de acuerdo con la ASNT RP SNT-TC-1A.
• API 1104: La radiografía se hace con los
procedimientos de la misma norma, los ICI surgen de
ASTM E 142 ó E 747; los procedimientos de las otras
técnicas de ENDs deben cumplir con otras normas
ASTM. Los que interpretan las placas deben ser
Niveles II ó III exclusivamente (no dice de qué norma,
pero se supone que es ASNT).
NORMAS DEFECTOS EN SOLDADURA
Víctor Osorio L.

• ASME (BPVC y B31): Los ENDs se realizan
con procedimientos dados por la Sección V del
BPVC. El personal que hace los ENDs debe
estar certificado de acuerdo con ASNT.
• API 620/650: Ídem al ASME.
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Mínimas condiciones para realizar un adecuado
control de obra según normas:
Para hacer un correcto seguimiento de la obra lo básico
que se debe saber, además de las normas aplicables,
es lo siguiente:
• 1) Deben estar indicados en planos constructivos
los tipos de soldadura, con la simbología
correspondiente: soldaduras a tope (en cañerías y
recipientes serán de penetración total), dimensiones
de los catetos en las soldaduras filete (continuas o
intermitentes, y en este último caso el largo y
separación de los cordones).
• 2) Debe solicitarse o reunirse la siguiente
documentación: procedimientos de soldaduras
calificados a utilizar, soldadores calificados, tipos de
controles (inspección visual y demás ENDs).
Víctor Osorio L.

• Debe exigirse a la empresa ejecutora del trabajo
que se haga responsable de la calidad del mismo,
mediante el cumplimiento de lo indicado por la(s)
norma(s) exigida(s). Absolutamente todas la
normas establecen que el fabricante es el
responsable del fiel cumplimiento de las
especificaciones, y debe contar con personal
competente y maquinaria apta para tal fin.
• Pero es fundamental que al fabricante se le indique
claramente y sin ambigüedades qué normas deben
aplicarse, pues buena parte del éxito de una obra
radicará en las adecuadas especificaciones técnicas.
NORMAS
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DEFECTOS
• UNIÓN SOLDADA
• ZAC: Zona Afectada por el Calor
• MB: Metal Base
• MF: Metal Fundido
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MB1 MB2
MFZAC1 ZAC2

SOLDADURAS A TOPE
Víctor Osorio L.
DEFECTOS

SOLDADURAS DE FILETE
DEFECTOS
Víctor Osorio L.

DIMENSIONES DE LAS
SOLDADURAS DE
FILETE
DEFECTOS
Víctor Osorio L.

DEFECTOS DEFECTOS EN SOLDADURA
Víctor Osorio L.
Separación de raiz de la
soldadura a tope y de filete.

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Clasificación de los defectos de soldadura de
acuerdo a su ubicación:
A. Discontinuidades e
imperfecciones
superficiales
B. Discontinuidades e impurezas internas
DEFECTOS

Víctor Osorio L.
A. Discontinuidades e imperfecciones superficiales:
a.1. Excesos de penetración
a.1.1 uniforme
a.1.2 descolgadura
a.2. Falta de penetración (soldadura en V o en U)
a.2.1 parcial
a.2.2 total
a.2.3 raíz cóncava
a.2.4 raíz con rechupe
a.3. Falta de relleno
a.4. Mordedura
a.5. Salpicadura
DEFECTOS

Víctor Osorio L.
a.6. Picadura
a.7. Falta de continuidad
a.8. Erosiones y huellas
a.9.1 exceso de rebajado
a.9.2-3huellas de mecanizado, amolado
a.9.4 martillazos
a.9. Chispazos
a.10. Restos de electrodos
DEFECTOS

Víctor Osorio L.
B. Discontinuidades e impurezas internas
b.1. Grieta b.1.1 longitudinales
b.1.2 transversales
b.1.3 de borde
b.1.4 de cráter o estrella
b.2. Falta de penetración (soldadura en K en X o doble U)
b.2.1 en la abertura de la raíz
b.2.2 entre pasadas
b.3. Falta de fusión
b.3.1 en la abertura de la raíz
b.3.2 lateral
b.3.3 entre capas del cordón
DEFECTOS

Víctor Osorio L.
b.4. Inclusiones b.4.1 escoria
b.4.2 óxidos
b.4.3 otros metales
b.5. Cavidades y poros
b.5.1 poros de morfología esferoidal
b.5.2 poros de morfología alargados ó
vermiculare
b.5.3 poros capilares
b.5.4porosidad uniforme
localizada
lineal
b.5.5 rechupes
DEFECTOS

Víctor Osorio L.
Clasificación de los defectos de soldadura de
acuerdo a su origen:
I. Defectos relacionados con los procedimientos y los
procesos
a. geométricos
b. otros
II. Defectos metalúrgicos
III. Defectos de diseño
DEFECTOS

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I. Defectos relacionados con los procedimientos y los procesos
a. Geométricos Desalineamiento
mordeduras
concavidad o convexidad
excesivo o deficiente refuerzo
ángulo de refuerzo deficiente
overlap
descolgadura (exceso de penetración)
penetración incompleta
falta de fusión
contracciones
irregularidades superficiales
DEFECTOS

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I. Defectos relacionados con los procedimientos y los procesos
b. Geométricas golpes de arco (arc strike)
inclusiones de escoria
inclusión de tungsteno
óxidos
weld dressing
chisporroteo (spatter) (salpicadura a5)
crater
DEFECTOS

II. Defectos metalúrgicos
Grietas o fisuras
grietas en caliente
grietas en frío
grietas de recalentamiento (reheat)
grietas por alivio de tensiones
strain-age

III. Defectos de diseño
cambios en sección
concentrador de tensiones
diseño de la unión

a) Porosidad
uniformemente
dispersa
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DEFECTOS
Imagen radiográfica: puntos redondeados de
densidad mas oscura, tamaño diversos y
distribución irregular

b) Porosidad agrupada
(Cluster porosity)
Víctor Osorio L.
DEFECTOS
Imagen radiográfica: puntos redondeados
o ligeramente alargados de una densidad
mas oscura, agrupados pero
irregularmente espaciados.

c) Porosidad alineada
(Linear porosity)
Víctor Osorio L.
DEFECTOS
Imagen radiográfica: puntos redondeados y
alargados de una densidad mas oscura, que
pueden estar conectados y que forman una
línea recta en el centro del ancho de la
imagen.

d) Porosidad vermicular o tipo gusanos (Piping
porosity)
• Es un poro de gas alargado.
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DEFECTOS

2) Inclusiones (Inclusions)
a) Inclusiones de escoria (Slag
inclusions)
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DEFECTOS
Imagen radiográfica: un punto de forma
irregular y de una densidad mas oscura,
generalmente alargado ligeramente y
aleatoriamente espaciado

• Inclusiones de escoria
tipo carrileras:
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DEFECTOS
Imagen radiográfica: lineas alargadas paralelas
o sencillas de una densidad mas oscura, de
ancho irregular y con curvas en dirección
longitudinal.

b) Inclusiones
de Tungsteno
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DEFECTOS
Imagen radiográfica: puntos de forma
irregular y de una densidad mas baja,
distribuidas aleatoriamente en la imagen de
la soldadura.

• 3) Fusión incompleta (Incomplete fusion) o
falta de fusión.
• Discontinuidad bidimensional causada por la
falta de unión entre los cordones de soldadura
y el metal base, o entre los cordones de la
soldadura.
• Es el resultado de técnica de soldadura,
preparación del metal base, o diseño de la junta
inapropiados.
Víctor Osorio L.
DEFECTOS

• Soldaduras con fusión
completa
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DEFECTOS

• Soldadura con fusión
incompleta
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DEFECTOS

4) Penetración incompleta o falta de penetración
(Incomplete joint penetration)
• Se produce cuando el metal fundido no logra formar coalescencia
en todo el espesor de la junta.
• Esta puede resultar de un insuficiente aporte de energía calórica,
diseño de la junta inapropiado (por ejemplo demasiado espesor
para ser penetrado por el arco, o visel insuficiente), o control
lateral del arco inapropiado.
Víctor Osorio L.
DEFECTOS

• Penetración completa
e incompleta
Víctor Osorio L.
DEFECTOS

• Penetración
incompleta
Víctor Osorio L.
DEFECTOS

• Penetración incompleta
Víctor Osorio L.
DEFECTOS
Imagen radiográfica: una banda de densidad
mas oscura, con bordes paralelos muy rectos en
el centro, del ancho de la imagen.

5) Fisuras (Cracks)
Ocurren en el metal base y en el metal de aporte,
cuando las tensiones localizadas exceden la resistencia
última del material. La mayor parte de las normas
utilizadas consideran que las fisuras son,
independientemente de su longitud, defectos y por lo
tanto una vez detectadas deben eliminarse.
Víctor Osorio L.
DEFECTOS

Las grietas pueden clasificarse
en:
• a) Grietas en caliente: se
desarrollan durante la
solidificación y su
propagación es
intergranular.
• b) Grietas en frío: se
desarrollan luego de la
solidificación, son asociadas
comúnmente con
fragilización por hidrógeno.
Son intergranular y
transgranular.
Víctor Osorio L.
DEFECTOS

• Grieta longitudinal en la raíz
Víctor Osorio L.
DEFECTOS
Imagen radiográfica: líneas retorcidas y
onduladas de una densidad mas oscura en
cualquier lugar a través del largo de la
imagen.

• Grietas transversales
Víctor Osorio L.
DEFECTOS
Imagen radiográfica: linea retorcida y
ondulada de una densidad mas oscura a
través de todo el ancho de la imagen.

6) Socavadura / mordedura (“Undercut”)
La socavadura es una muesca o canaleta o hendidura
ubicada en los bordes de la soldadura; es un
concentrador de tensiones y además disminuye el
espesor de las planchas o caños, todo lo cual es
perjudicial. Pueden darse en la raíz o en la cara de la
soldadura. Asociadas generalmente con técnicas
inapropiadas y/o corrientes excesivas de soldadura
Víctor Osorio L.
DEFECTOS

– Socavaduras de cara y de raíz.
Víctor Osorio L.
DEFECTOS

• Socavadura de cara
Víctor Osorio L.
DEFECTOS
Imagen radiográfica: una densidad irregular
más oscura a lo largo del borde de la imagen.
Dicha densidad siempre será más oscura que
la de la pieza a ser soldada.

• Socavadura de raíz.
Víctor Osorio L.
DEFECTOS
Imagen radiográfica: una densidad irregular
mas oscura cerca del centro en el ancho de la
imagen de la soldadura y a lo largo del
borde de la imagen del cordón de raíz.

7) Concavidad
(Underfill)
• Se produce cuando
el metal de
soldadura en la
superficie de la cara
externa, o en la
superficie de la raíz
interna, posee un
nivel que está por
debajo de la
superficie adyacente
del metal base.
8) Garganta insuficiente
(Insuficient throat)
• Puede ser debido a una depresión
en la cara de la soldadura de
filete, disminuyendo la garganta,
cuya dimensión debe cumplir la
especificación dada por el
proyectista para el tamaño del
filete.
9) Catetos demasiado cortos
(Insuficient legs)
• Es un tamaño menor que el
adecuado para su uso, en los
catetos de la soldadura de filete.
Es de índole similar a la
discontinuidad anterior.
Víctor Osorio L.
DEFECTOS

10) Solape (Overlap) (Metal de
soldadura apoyado sobre el
metal base sin fundirlo)
• Es la porción que sobresale del
metal de soldadura más allá
del límite de la soldadura o de
su raíz. Se produce un falso
borde de la soldadura, estando
el metal de soldadura apoyado
sobre el metal base sin haberlo
fundido (como que se derramó
el metal fundido sobre el metal
base). Puede resultar por un
deficiente control del proceso
de soldadura, errónea selección
de los materiales, o
preparación del metal base
inapropiados.
Víctor Osorio L.
DEFECTOS

11) Sobremonta excesiva (Weld reinforcement)
• La sobremonta es un concentrador de tensiones y,
además, un exceso de ésta aumenta las tensiones
residuales, presentes en cualquier soldadura,
debido al aporte sobrante. Por estos motivos las
normas limitan el valor de R, que en general no
debe exceder de 1/8” (3mm).
Víctor Osorio L.
DEFECTOS

12) “Laminaciones”
(Laminations)
• Son discontinuidades
planas y alargadas en el
metal base,
encontrándose
normalmente en la
parte media del espesor
de los materiales
forjados (como lo son
las planchas de acero
utilizadas para
construcción de
recipientes o tanques,
que se producen por
laminado (rolado), el
cual es un proceso de
forja).
13) Fisuras laminares
(Lamellar tears)
• Son fracturas en forma
de terraza en el metal
base, con orientación
básicamente paralela a
la superficie forjada.
Son causadas por altos
esfuerzos en la
dirección del espesor
que resultan del proceso
de soldadura.
Víctor Osorio L.
DEFECTOS

14) Golpes de arco / apertura de
arco / arranque de arco /
chisporroteo (en el material
base fuera de la soldadura)
(Arc strike)
• Imperfección localizada en la
superficie del metal base,
caracterizada por una ligera
adición o falta de metal,
resultante de la apertura
accidental del arco eléctrico.
Víctor Osorio L.
DEFECTOS

15) Desalineación
(High – Low)
• Esta discontinuidad se da cuando
en las uniones soldadas a tope las
superficies que deberían ser
paralelas se presentan
desalineadas; también puede
darse cuando se sueldan dos
caños que se han presentado
excéntricamente, o poseen
ovalizaciones. Las normas limitan
esta desalineación, normalmente
en función del espesor de las
partes a soldar.
• Es frecuente que en la raíz de la
soldadura esta desalineación
origine un borde sin fundir.
16) Salpicaduras (Spatter)
• Son los glóbulos de metal de aporte
transferidos durante la soldadura y
adheridos a la superficie del metal
base, o a la zona fundida ya
solidificada. Es inevitable producir
cierto grado de salpicaduras, pero
deben limitarse eliminándose, aunque
más no sea por estética, de la
superficie soldada. Las salpicaduras
pueden ser origen de microfisuras
(como los arranques de arco sobre el
metal base), y simultáneamente son un
punto de inicio de la oxidación en
superficies pintadas ya que tarde o
temprano estos glóbulos podrán
desprenderse del metal base, llevando
consigo la pintura superficial allí
localizada.
Víctor Osorio L.
DEFECTOS

17) Penetración excesiva
(Excesive penetration)
• En una soldadura
simple desde un solo
lado (típicamente
soldaduras de cañerías),
esta discontinuidad
representa un exceso de
metal aportado en la
raíz de la soldadura que
da lugar a
descolgaduras de metal
fundido.
Víctor Osorio L.
DEFECTOS

• Placa radiográfica con excesiva
penetración.
Víctor Osorio L.
DEFECTOS
Imagen radiográfica: una densidad mas
clara en el centro del ancho de la imagen ya
sea extendida a lo largo dela soldadura o en
gotas circulares aisladas.

18) Rechupes (de cráter)
• Es la falta de metal de soldadura resultante de la contracción de la
zona fundida, localizada en la cara de la soldadura.
19) Porosidad alargada en la raíz (Hollow - bead porosity
(HB))
• Es definida como una porosidad alargada alineada a lo largo de la
línea central de la soldadura que ocurre a lo largo del cordón de
raíz de la soldadura.
20) Quemado a traves (Burn - Through (BT))
• Es definida como una porción del cordón de raíz donde una
excesiva penetración ha causado que el metal de soldadura sea
soplado hacia el interior, o puede que se descuelgue un excesivo
metal fundido. Suele presentarse como una depresión no
alargada, en forma de cráter, en la raíz.
Víctor Osorio L.
DEFECTOS

• Quemada a traves:
(burn through)
Víctor Osorio L.
DEFECTOS
Imagen radiográfica: una densidad
localizada mas oscura con bordes borrosos
en el centro del ancho de la imagen. Puede
ser mas ancha que la imagen de la raíz.

• Definición: discontinuidad en la soldadura en que
la fusión no ocurre entre el material de soldadura y
el metal base
• Causa: Por un inadecuado ensamble del metal
base, diseño de las juntas, o una insuficiente
intensidad de corriente y voltaje en la soldadura
• Para evitar la incompleta fusión, se deben
especificar correctamente el procedimiento y
parámetros de soldadura
Víctor Osorio L.
DEFECTOS EN SOLDADURADEFECTOS
Falta de fusión

Falta de fusión
• La mala manipulación de la soldadura al arco es
probablemente la causa más común de la falta de fusión. La
habilidad del soldador para manipular el arco es considerado
el primer propósito en su calificación
• Manipulación del arco
– Velocidad de avance
– Término de cada cordón
– Tiempos de detención
– Ángulo de ataque
Víctor Osorio L.

• Existen 3 tipos de falta
de fusión
– Falta de fusión en
lado del cordón
– Falta de fusión en el
centro de la
soldadura
– Falta de fusión en la
raíz de la soldadura
Víctor Osorio L.

Falta de penetración
• Definición: Falta de fusión
en la raíz de la soldadura
• Causa: falta de energía
calórica en la zona de fusión,
no completando la sección
transversal
• El refuerzo es una solución,
pero no basta ya que siempre
es crucial una buena
manipulación del arco Refuerzo
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Defecto
• Esta discontinuidad resulta de una insuficiencia
corriente, una excesiva velocidad de avance, un
inadecuado ángulo de bisel, insuficiencia
abertura del talón.
Víctor Osorio L.

Inclusiones de escoria
• Se dividen en 2 tipos:
– La escoria es un producto
no metálico que resulta de
la disolución del fundente y
las impurezas no metálicas
en algún proceso de
soldadura
– Inclusiones que quedan
atrapadas de un material
sólido ajeno a la soldadura,
como puede ser escoria,
fundente, tungsteno, u
óxido
Víctor Osorio L.

Desarrollo experimental
• Acero estructural
ASTM A36
• Soldadura E7018
Lincoln Electric
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Preparación de las Placas (cupones)
• Placa según la norma “Structural Welding Code”
AWS:
Víctor Osorio L.

Ensayo doblado
• Se realizó 2 tipos de
doblado, de cara y raíz
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Ensayo de doblado
• Este ensayo se realizó en la
máquina universal de
ensayos, matriz
• Se le aplicó carga
mediante un punzón que
es empujada por la
máquina universal
Víctor Osorio L.

Resultados
Ensayo de doblado
Víctor Osorio L.

Resultados
Ensayo de doblado
Porosidad
FDF
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Ensayo tracción
• Se determinó el área representativa
Víctor Osorio L.

Resultados
Ensayo de tracción
• Este ensayo se hizo, al igual
que el ensayo de doblado, en
la máquina universal de
ensayos
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Ensayo tracción
Víctor Osorio L.

Ensayo de tracción
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Test impacto
• La tenacidad es la capacidad
della union soldada de
absorver energia, que la hace
difícil de romper al impacto
o choque
• El entalle se fabricó al
costado de la soldadura y en
la mitad
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Resultados
Ensayo de impacto

Propiedades mecánicas
• Acero A36
• E7018
23%Alargamiento
50 mm
25.4 Kg/mm2250 MPaLímite de
fluencia
40,8-
56,1Kg/m
m2
400-500
MPa
Límite de
ruptura
30%Alargamiento
50 mm
44,5 Kg/mm2437 MPaLímite de
fluencia
51,5 Kg/mm2505 MPaResistencia a la
tracción
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• Las discontinuidades que
se lograron introducir
intencionalmente
– Porosidad
– Falta de Fusión
– Falta de penetración
• Los ensayos que se
realizaron
– Ultrasonidos
– Tracción
– Doblado
– Impacto
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• Características generales del procedimiento
DirectaPolaridad:
ContinuaTipo
corriente:
5/35 pulgadas ( 4
mm.)
 electrodo:
E-7018Tipo
electrodo:
Acero A36Metal base:
En V < 45ºTipo de
bisel:
SiRespaldo:
ManualTipo:
SMAWProceso:
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Preparación de las Placas
• Porosidad: Se humedeció el electrodo E-7018 y
luego se procedió a soldar la placa con
oscilaciones y pausas, con un amperaje de 140
Amperes.
• Falta de fusión: Se realizó con 130 amperes, para
lograr que no se funda todo el material de aporte,
quedando espacios sin fundir en el medio y al lado
de la soldadura.
Víctor Osorio L.

Preparación de las Placas
Víctor Osorio L.

Ensayo no destructivo
• Se aplicó Ultrasonido, para verificar las
discontinuidades de cada placa
• El equipo que se utilizó es un USN 50 marca
Krautkrämer
• El palpador angular de 60º.
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• Cantidad de probetas a realizar (AWS)
34--225 y más
34--210<T<25
2-2223<T≤10
Ensayo
de
impacto
Doblado
de lado
Doblad
o de
cara
Doblad
o de
raíz
Ensayo
tracció
n
Espesor
de la
placa a
ensayar
mm
Total = 60 probetas
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Ensayo doblado
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Test impacto
Péndulo de Impacto
PSW 30/15
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Resultados
• Ultrasonido: Se verificó las discontinuidades
realizadas a las placas
• Doblado: Las cargas máximas de cada
discontinuidad se compararon con la de la
soldadura bien realizada
• Tracción: Los esfuerzos se compararon con la
encontrada en literatura y con la soldadura bien
realizada
Víctor Osorio L.

Resultados
Ultrasonidos
• Se encontraron
discontinuidades al
interior de las
soldaduras, luego se
marcó las zonas donde
están estas
discontinuidades Porosidad
Falta de fusión
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Resultados
Ultrasonidos
Falta de
penetración
Inclusiones de
escoria
Víctor Osorio L.

Resultados
Ensayo de doblado
• Este ensayo se realizó
en la máquina
universal de ensayos,
consiste en poner la
probeta de doblado en
la matriz
• Se le aplicó carga
Víctor Osorio L.

Resultados
Ensayo de doblado
50002350200036002500FRaíz
53002500165034502250ERaíz
56502300250037501650DRaíz
57504150275032003300CCara
54504050310034502200BCara
50004000300035002100 KgACara
54321
BuenaEscoriaFDPFDFPorosidad
Víctor Osorio L.

Resultados
Ensayo de doblado
32125Inclusiones
55217FDP
2597FDF
59233Porosidad
% de
discontinuida
des
Área con
discontinuidades
mm2
Víctor Osorio L.

Resultados
Ensayo de doblado
FDP
Inclusiones de
escoria
Víctor Osorio L.

Resultados
Ensayo de tracción
• Este ensayo se hizo, al
igual que el ensayo de
doblado, en la
máquina universal de
ensayos
• Se puso la probeta en
las mordazas
• Se aplicó carga,
Víctor Osorio L.

Resultados
Ensayo de tracción
103507300605096007450C
102507900705094506150B
105506100655096507850 [Kg]A
54321
51.7536.530.254837.25C
51.2539.535.2547.2530.75B
52.7530.532.7548.2539.25
[Kg/mm2]
A
54321
2
2002010 mmmmmmA 
Víctor Osorio L.

Resultados
Ensayo de tracción
101513270.335.5Inclusion
es
71353792.732.75FDP
89458108.347.83FDF
107543167.2435.75Porosida
d
Área con
discontinuida
des
mm2
Defecto
en
área
%
reducción a
la
resistenci
a
%
F/Areal
Kg/mm
2
F/A200
mm
2
Kg/mm2
Víctor Osorio L.

Resultados
Ensayo de tracción
Víctor Osorio L.

Resultados
Ensayo de impacto
• Se realizó en el péndulo de ensayo de
impacto
• Se obtuvo los valores directamente del
ensayo
17.212.67.86.84.6C
19.610.210.07.03.8B
20.211.29.210.05.2 [Kg·m]A
Bueno (5)Escoria
(4)
FDP (3)FDF (2)Porosidad
(1)
Víctor Osorio L.

Resultados
Ensayo de impacto
• El péndulo de ensayo tiene pérdida debido
al roce interno
• 0.4 [Kg·m]
16.812.27.46.44.2C
19.29.89.66.63.4B
19.810.88.89.64.8 [Kg·m]A
Bueno (5)Escoria
(4)
FDP (3)FDF (2)Porosidad
(1)
Víctor Osorio L.

Resultados
Ensayo de impacto
área
gvalor
Tenacidad 

16480801196820725940627840412020C
1883520961380941760647460333540B
19423801059480863280941760470880[J/m2
]
A
Bueno (5)Escoria (4)FDP (3)FDF (2)Porosidad
(1)
Víctor Osorio L.

Resultados
Ensayo de impacto
Porosidad FDF
FDP Inclusiones
Víctor Osorio L.

Resultados
1693860
J/m2
1072560
J/m2
843660
J/m2
739020
J/m2
405480
J/m2
Charpy
10383 Kg7100 Kg6550 Kg9567 Kg7150 KgTracción
5317 Kg2383 Kg2050 Kg3600 Kg2133 KgDoblado
raíz
5400 Kg4067 Kg2950 Kg3383 Kg2533 KgDoblado
cara
Víctor Osorio L.

Consideraciones
• En todo proyecto que contenga elementos
soldados es imprescindible contar con las
especificaciones de soldadura que contengan las
exigencias para realizar estos trabajos. En forma
especial se debe tener en cuenta las calificaciones
de los soldadores y los procedimientos de
soldadura.
• De la experiencia se concluye que siempre es
posible que se generen discontinuidades en los
Víctor Osorio L.

Consideraciones
• Los ensayos no destructivos constituyen una
buena herramienta en el control de calidad de la
soldadura, y nos permiten encontrar
discontinuidades o anomalías. Estos ensayos, sus
técnicas de aplicación, y las normas que regulan
la aceptación o rechazo de una soldadura son
temas de fundamental importancia y que a mi
juicio los supervisores de soldadura deben
capacitarse en estos temas.
Víctor Osorio L.

Consideraciones
• No se logró analizar los efectos en las
propiedades mecánicas en soldadura con grietas o
fisuras, sin embargo, según la literatura, estas
discontinuidades es una de las más graves que
puede estar en una soldadura y siempre debe ser
eliminada, sobre todo en piezas soldadas
sometidas a fatiga.
Víctor Osorio L.

Consideraciones
• En los ensayos destructivos de doblado, tracción e
impacto; se concluyó que el grado de resistencia de
acuerdo a cada ensayo es el siguientes: en doblado
de cara la menos resistente a la flexión fue la
soldadura con porosidad, en el ensayo de doblado de
raíz la menos resistente a la flexión fue la soldadura
con falta de penetración, para esta conclusión no se
consideró los porcentajes de discontinuidades ya que
su cálculo es muy complicado; en el ensayo de
tracción, de acuerdo con los resultados y con la
cantidad de discontinuidades en las probetas la
menos resistente a la tracción fue la soldadura con
Víctor Osorio L.

Consideraciones
• Finalmente después hacer esta investigación y
experiencia, se puede decir que las soldaduras
con anomalías o discontinuidades no tienen un
funcionamiento óptimo o requerido, sin embargo
bajo umbrales de cantidades de discontinuidades
permitidos según normas (AWS), éstas no tienen
ningún efecto significativo sobre las
especificaciones de funcionamiento óptimo de
una pieza
Víctor Osorio L.

Apariencia de la fractura adyacente a la escoria en una probeta
de impacto E7018. SEM 400X
Víctor Osorio L.

Víctor Osorio L.
2.6 Socavamiento
Se emplea este termino para describir:
a.- la eliminación por fusión de la pared de una ranura de
soldadura en el borde de una capa o cordón, con la formación de
una depresión marcada en la pared lateral en la zona a la que debe
unirse por fusión la siguiente capa o cordón.
b.- la reducción de espesor en el metal base, en la línea en la que se
unió por fusión el último cordón de la superficie.
El socavamiento en ambos casos se debe a la técnica empleada por
el operador. Ciertos electrodos, una corriente demasiado alta, o un
arco demasiado largo, pueden aumentar la tendencia al
socavamiento.

DEFECTO:
DEFINICIÓN
CAUSAS
Soluciones

Víctor Osorio L.
Falta de continuidad

Víctor Osorio L.
1 en la raíz
2 entre pasadas

Falta de fusión
1 en la raíz
2 lateral
3entre pasadas

Quemado a través

Deformación o Distorción

Falta de fusión y penetración parcial

Falta de rrelleno

Raíz rechupada

Raíz cóncava

Salpicadura

Socavaciones / mordeduras

1 en la raíz
2 entre pasadas

Escoria
1 en cadena
2 alargadas
3 redondeadas

Falta de fusión
1 en la raíz
2 lateral
3 entre pasadas

Porosidad redondeada uniforme

Falta de penetración f
Poros p
Escoria e

1 sopladura esferoidal formando colonia
2 rechupe cerrado

Porosidad vermicular

Grietas
1 longitudinal
2 transversal
3 cráter o estrella

NORMAS
Víctor Osorio L.

Víctor Osorio L.

Víctor Osorio L.
DEFECTOS
Es una unión en cuyo caso la penetración
es menor que la especificada.
La causa probables son:
velocidad de soldadura muy rápida
excesivo diámetro del electrodo.
Diseño inapropiado de la unión como excesiva
superficie de raíz o pequeña avertura de raíz.
SMAW velocidad de soldadura irregular
largo de arco irregular
GMAW fusión incompleta
SAW fusión incompleta de la raíz.

DEFECTOS EN SOLDADURAVíctor Osorio L.
a.10 Chispazos, golpes de arco (arc strike)
DEFECTOS
Esta discontinuidad consiste en un cambio en la superficie,
producto del arco generado en la zona fundida, zona afectada
térmicamente o metal base.
La causa es una falsa maniobra del soldador que
permite que salte un arco a un punto del cordón
ya terminado o su vecindad, esto genera una hulla
característica en la superficie

DEFECTOS EN SOLDADURAVíctor Osorio L.
DEFECTOS

Víctor Osorio L.
DEFECTOS

Víctor Osorio L.
1) Porosidad (“Porosity”):
Es un tipo de discontinuidad en forma de cavidad
formada por gas atrapado durante la solidificación del
metal de soldadura.
La causa es la evaporación de elementos
contaminantes como: la humedad, grasa, pintura,
etc, que forman gases en la zona de fusión y si la
solidificación es rápida estos quedán atrapados.
DEFECTOS

Víctor Osorio L.
Porosidad (“Porosity”):
a) Porosidad uniformemente dispersa
b) Porosidad agrupada (Cluster porosity)
c) Porosidad alineada (Linear porosity)
d) Porosidad alargada del tipo vermicular o tipo gusanos
(Piping porosity)
DEFECTOS

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