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Falta de fusión en la soldadura: causas, detección y prevención.
Aprenda qué causa la falta de fusión en la soldadura, cómo detectarla, en qué se diferencia de la falta de penetración y las formas prácticas de prevenirla y repararla.
Índice
La falta de fusión en la soldadura es más que un problema estético. Una interfaz sin fusionar puede quedar oculta bajo un cordón liso y crear un plano débil dentro de la junta, especialmente en piezas sometidas a carga o sensibles a la fatiga.
Por lo tanto , comprender dónde se produce el defecto de soldadura , por qué ocurre y cómo verificarlo es fundamental antes de decidir si una soldadura es aceptable o necesita reparación. Para procesos como la soldadura láser manual, Dynalasers también recomienda tratar la calidad de la fusión como un problema de control de proceso, en lugar de juzgar la soldadura únicamente por su apariencia.
¿Qué es la falta de fusión en la soldadura?
La falta de fusión se produce cuando el metal de soldadura no se fusiona correctamente con el metal base o con una pasada de soldadura anterior. Los términos fusión incompleta en soldadura y fusión incompleta también se utilizan comúnmente para describir esta condición.
Lo importante es que aún puede haber metal depositado. Una junta puede parecer rellena, aunque debajo quede una interfaz sin fusionar. Por eso, una soldadura visualmente impecable no se considera automáticamente una soldadura correcta.
Principales tipos de falta de fusión
La ubicación de la zona sin fusionar ayuda a explicar qué falló durante la soldadura.
Tipo | Dónde ocurre | Preocupación común |
Falta de fusión en la pared lateral | Entre el metal de soldadura y la cara de la ranura | El arco o el calor no llegan adecuadamente a la pared lateral. |
Falta de fusión entre carreras | Entre pasadas de soldadura adyacentes | La pasada anterior no se ha refundido correctamente. |
Falta de fusión fundamental | Alrededor de una o más caras de la raíz | La geometría de la raíz o el suministro de calor impiden la fusión. |
La falta de fusión de las paredes laterales en la soldadura es común cuando la antorcha o el electrodo se dirigen hacia el centro del baño de fusión, pero no calientan adecuadamente la superficie de la ranura.
La falta de fusión de la raíz en la soldadura requiere una interpretación más cuidadosa, ya que a veces puede confundirse con una penetración incompleta. La terminología exacta utilizada para las imperfecciones de la raíz también puede depender de la norma de soldadura aplicable.
¿Qué causa la falta de fusión en la soldadura?
Al preguntarnos qué causa la falta de fusión en la soldadura , la baja corriente es solo una parte de la respuesta. El verdadero problema radica en si llega suficiente energía útil a la superficie que debe fundirse en el momento preciso.
Las causas comunes de falta de fusión en la soldadura incluyen:
- Corriente, voltaje, potencia o aporte de calor total insuficientes.
- Velocidad de desplazamiento demasiado alta para los parámetros seleccionados.
- Antorcha, pistola o ángulo del electrodo incorrecto
- Acceso a surcos estrechos o mala preparación de la articulación.
- Óxido, óxido, incrustaciones, aceite u otra contaminación superficial
- Mala colocación del cordón durante la soldadura multipaso
- Golpe de arco magnético que desvía el arco lejos de la cara de fusión prevista
Por ejemplo, aumentar simplemente la corriente puede no solucionar un problema en las paredes laterales si el ángulo de la antorcha sigue dirigiendo la mayor parte de la energía hacia el centro del baño de soldadura.
La geometría de la junta también es importante. Una ranura demasiado estrecha puede dificultar que el arco o el haz alcancen la pared lateral o la raíz, incluso cuando los parámetros nominales de soldadura parezcan razonables.
Cómo comprobar la falta de fusión en una soldadura
La forma de detectar la falta de fusión en una soldadura depende en gran medida de la ubicación del defecto. Las imperfecciones superficiales a veces se pueden detectar visualmente, mientras que los defectos de fusión internos normalmente requieren una inspección adicional.
Un buen plan de inspección debe tener en cuenta el proceso de soldadura, la geometría de la junta, la posible orientación del defecto, el espesor y los requisitos de aceptación, en lugar de basarse en un único método de inspección para cada soldadura.
Inspección visual y ubicación de la soldadura
La inspección visual puede revelar problemas asociados con una fusión deficiente, como una raíz de soldadura irregular, una colocación incorrecta del cordón, un ajuste deficiente o defectos evidentes en una raíz accesible.
La falta de fusión en una soldadura de filete puede ocurrir cerca de la raíz o a lo largo de una de las caras de fusión. Sin embargo, un perfil de filete liso no demuestra que estas interfaces internas se hayan fusionado completamente.
Por lo tanto, en los trabajos de producción, la inspección debe comenzar con un examen visual, pero no necesariamente debe terminar ahí.
Inspección por ultrasonido, radiografía y rayos X
Las pruebas ultrasónicas y radiográficas pueden utilizarse para evaluar las discontinuidades internas de las soldaduras, pero su detección depende de la geometría y la orientación de la indicación.
Las búsquedas de radiografías de falta de fusión suelen implicar que la radiografía puede proporcionar una respuesta simple de sí o no. En la práctica, los defectos planares no son igualmente visibles desde todas las direcciones de radiación. Una interfaz no fusionada alineada desfavorablemente con el haz puede producir una indicación débil.
La técnica de ultrasonidos puede ser útil para detectar y localizar discontinuidades planares, mientras que la radiografía proporciona información valiosa sobre el estado interno de la soldadura. La técnica seleccionada debe ajustarse a la junta y a los requisitos de inspección.
Cuando la clasificación sigue siendo incierta, puede ser necesario un examen adicional, diferentes ángulos de sonda o haz, o un examen macroscópico destructivo. La aceptación final debe basarse en el código de fabricación aplicable, y no únicamente en la apariencia de la imagen.
Falta de fusión frente a falta de penetración
La falta de penetración en la soldadura y la falta de fusión suelen confundirse, ya que ambas pueden ocurrir cerca de la raíz de la soldadura. Sin embargo, describen problemas diferentes.
Tipo | Falta de fusión | Falta de penetración |
Problema principal | Las superficies que deberían unirse permanecen sin fusionar. | La soldadura no se extiende lo suficiente dentro de la junta o la raíz. |
Ubicaciones típicas | Pared lateral, raíz o entre pasadas | Principalmente la región de la raíz |
Puede haber presencia de metal de soldadura. | Sí: | Sí: |
Pregunta principal | ¿Se fusionaron realmente las superficies necesarias? | ¿La soldadura alcanzó la profundidad requerida? |
Por lo tanto, una soldadura puede mostrar una penetración razonable aun cuando contenga una pared lateral o interfaz sin fusionar.
La distinción cobra especial importancia en la raíz. Según la geometría de la junta y el código de soldadura utilizado, un borde de raíz no alcanzado no siempre se clasifica de la misma manera. Los inspectores deben utilizar la terminología y los criterios de aceptación definidos por la norma aplicable, en lugar de basarse únicamente en la terminología informal del taller.
La falta de fusión también es diferente de la socavación. La socavación es una ranura fundida en el metal base cerca del cordón de soldadura que no se rellena correctamente, mientras que los defectos de fusión implican superficies que nunca se unieron correctamente.
Cómo prevenir la falta de fusión en la soldadura
Aprender a prevenir la falta de fusión en la soldadura consiste principalmente en controlar de forma conjunta el suministro de energía, el acceso, la limpieza y la posición de la antorcha. Modificar un solo ajuste de la máquina puede dejar sin resolver la causa real del problema.
Prepara la junta y la superficie.
El arco, el electrodo o el rayo láser necesitan acceso físico a las superficies que deben fusionarse. Por lo tanto, el ángulo de la ranura, la geometría de la raíz, el ajuste y las pasadas de soldadura previas deben prepararse teniendo en cuenta la fusión.
También se deben eliminar el óxido, la cascarilla de laminación, el óxido, el aceite, la pintura y la contaminación intensa de las superficies críticas de fusión. En la soldadura multipaso, la escoria y la contaminación entre pasadas pueden impedir que el cordón siguiente se adhiera correctamente.
Adaptar la entrada de calor a la velocidad de desplazamiento
La corriente, el voltaje, la potencia del láser y la velocidad de desplazamiento deben tratarse como una combinación.
Moverse demasiado rápido reduce el tiempo disponible para fundir el material base. Aumentar la energía puede ser útil en algunos casos, pero el calor excesivo puede generar otros problemas, como deformaciones, penetración excesiva o una zona afectada por el calor más extensa.
El objetivo ideal es establecer un rango de proceso estable en el que las superficies de fusión previstas se fundan de forma consistente sin sobrecalentar la unión.
Control de la posición de la antorcha y del baño de soldadura
La orientación de la antorcha o del electrodo determina dónde se concentra la energía de soldadura. Si la mayor parte del arco se dirige lejos de una de las caras de la ranura, aumentar la potencia puede simplemente crear un baño de fusión más grande sin corregir la pared lateral que no se ha fusionado.
Los operarios deben mantener un ángulo de trabajo adecuado, controlar la posición del cordón de soldadura y asegurarse de que el baño de fusión alcance las caras de fusión requeridas. También se debe investigar la posible fuga del arco magnético cuando este se desvía repetidamente de la ubicación prevista a pesar de que la configuración sea la correcta.
¿Se puede reparar la falta de fusión?
Un defecto de falta de fusión confirmado en la soldadura normalmente requiere más que una simple capa adicional. Añadir metal de soldadura no elimina la interfaz original sin fusionar.
Una secuencia de reparación típica es:
- Identifique la magnitud total del defecto.
- Retire la sección defectuosa hasta llegar a metal sano.
- Examine la articulación y determine por qué falló la fusión.
- Corrija los parámetros, la preparación o la técnica.
- Vuelva a soldar según el procedimiento aprobado.
- Inspeccione nuevamente la zona reparada.
Esta secuencia es importante porque reparar la zona visible sin corregir la causa puede reproducir el mismo defecto en la nueva soldadura.
Para trabajos críticos, el procedimiento de reparación y los requisitos de inspección deben ajustarse a la WPS, el plan de calidad y el código de soldadura aplicables.
Falta de fusión en la soldadura láser
La soldadura láser permite obtener uniones estrechas con un aporte térmico relativamente bajo, pero esto no elimina los defectos de fusión. Una energía del haz insuficiente en la interfaz de la unión, una velocidad de desplazamiento excesiva, un enfoque incorrecto, huecos en la unión, una mala alineación o el estado de la superficie pueden contribuir a una unión incompleta.
La apariencia estrecha de una soldadura láser puede hacer que el control del proceso sea particularmente importante. Un cordón de soldadura con superficie limpia no debe considerarse prueba de una fusión interna completa.
Con sistemas portátiles como los de Dynalasers , los operarios deben establecer parámetros para el material, el grosor, el tipo de unión y la velocidad de desplazamiento, en lugar de copiar la configuración de una pieza visualmente similar. Una posición estable del haz y un ajuste uniforme son tan importantes como la potencia láser disponible.
Preguntas Frecuentes
¿La falta de fusión siempre es motivo de rechazo según los códigos de soldadura?
Si bien no se aplica necesariamente a todos los códigos y aplicaciones posibles, suele considerarse una discontinuidad planar grave. Su aceptación depende del código aplicable, el tipo de soldadura, las condiciones de servicio, la ubicación del defecto y los límites especificados.
Las normas también pueden clasificar algunas afecciones de raíz de manera diferente. Por lo tanto, conviene consultar el código aplicable antes de decidir si una indicación es aceptable.
¿La falta de fusión es lo mismo que una vuelta en frío?
Son términos estrechamente relacionados, pero no deben tratarse automáticamente como intercambiables en todos los procedimientos de soldadura o normas de inspección.
El solapamiento frío generalmente describe el metal de soldadura depositado que se desliza o se superpone a una superficie sin fusionarse correctamente con ella. La falta de fusión es una categoría más amplia que también puede ocurrir en los flancos, las raíces y entre las pasadas de soldadura.
¿Puede producirse falta de fusión en la soldadura por puntos?
Sí. La soldadura por puntos por resistencia también depende de una fusión adecuada entre las láminas en contacto. Si la corriente, la presión, las condiciones de contacto, el tiempo o el estado de la superficie impiden la formación de un punto de soldadura suficiente, la unión entre las láminas puede ser insuficiente.
Los métodos de inspección y la terminología utilizados para la soldadura por puntos difieren de los utilizados para las soldaduras de ranura o de filete, por lo que la evaluación debe ajustarse a los requisitos de soldadura por resistencia pertinentes.
Conclusión
La falta de fusión en la soldadura se previene mejor controlando todo el proceso en lugar de reaccionar únicamente al aspecto del cordón. La preparación de la junta, el suministro de energía, la velocidad de avance, la posición de la antorcha y la inspección contribuyen a una fusión fiable.
Para aplicaciones de soldadura láser, Dynalasers se centra en un control de proceso estable y una correspondencia práctica de parámetros para que los operarios puedan producir uniones uniformes y reducir los defectos de soldadura evitables.
