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[Guía completa] Defectos de soldadura: tipos, causas y prevención
Aprenda cuáles son los defectos de soldadura más comunes, sus causas, métodos de prevención, opciones de inspección y aspectos clave a verificar en la soldadura láser.
Índice
La mayoría de los defectos de soldadura comienzan con pequeños cambios en el proceso. La junta puede no estar completamente limpia, la separación puede variar, la velocidad de avance puede desviarse o los ajustes pueden dejar de ser adecuados para el material.
Antes de modificar los parámetros, examine la soldadura en sí. ¿Dónde apareció el problema? ¿Se repitió? ¿Qué cambió con respecto a la soldadura anterior, que era correcta? Estas preguntas suelen revelar la causa más rápidamente que los ajustes aleatorios.
¿Qué es un defecto de soldadura?
Un defecto de soldadura es una condición inaceptable en una junta soldada que no cumple con los límites de calidad requeridos. Los defectos de soldadura más comunes incluyen grietas, porosidad, socavación, solapamiento, falta de fusión y penetración incompleta.
También son comunes términos como defectos de soldadura , fallas de soldadura e imperfecciones de soldadura . En el uso general, se superponen, aunque su significado técnico puede diferir.
Discontinuidad de soldadura frente a defecto de soldadura
Una discontinuidad en la soldadura es una irregularidad en la soldadura o en el material circundante. Se convierte en un defecto cuando excede los criterios de aceptación para esa pieza.
Por ejemplo, un poro pequeño puede ser aceptable en una aplicación, pero no en una junta expuesta a presión, fatiga o cargas elevadas.
Defectos de soldadura superficiales y geométricos
Muchos defectos comunes de soldadura se manifiestan primero en la forma del cordón. Estos suelen ser más fáciles de detectar, aunque una misma apariencia a veces puede tener más de una causa.
Defecto | Señal típica | Verifique primero |
Socavar | Ranura junto a la punta de la soldadura | Calor, velocidad de viaje |
superposición | El metal se enrolla sobre el borde de la soldadura. | Velocidad, relleno, fusión |
Relleno insuficiente | Soldadura por debajo de la superficie | Relleno, espacio entre juntas |
Salpicar | Gotas alrededor de la soldadura | Estabilidad, contaminación |
Quemado | Agujero a través del material | Calor, espesor |
Distorsión | La pieza se dobla o se deforma. | Calor, accesorios |
Socavar
Un defecto de soldadura por socavación es una ranura a lo largo del borde de la soldadura donde el material base se ha fundido sin rellenarse.
Causas
El exceso de calor, la alta velocidad de desplazamiento o una mala posición de la antorcha o del haz son causas comunes. Si la socavación aparece principalmente en un lado, la posición podría ser el problema, más que la potencia general.
Prevención
Mantenga la trayectoria de soldadura constante y equilibre el aporte de calor con la velocidad de avance. Si utiliza alambre de aporte, verifique que este entre en el baño de fusión de forma uniforme.
superposición
La superposición en la soldadura se produce cuando el metal fundido fluye sobre el material base pero no se fusiona correctamente.
Causas
Moverse demasiado despacio, añadir demasiado material de relleno o no conseguir suficiente calor efectivo en el borde de la soldadura puede provocar solapamiento.
Prevención
No juzgue la reparación únicamente por la forma del cordón. El borde de la soldadura aún necesita una fusión adecuada. La velocidad, la cantidad de material de aporte y el aporte de energía deben ajustarse simultáneamente.
Relleno insuficiente
En soldadura, el término "subllenado" significa que la soldadura terminada queda por debajo del metal base circundante.
Causas
Una cantidad insuficiente de relleno es una razón obvia, pero una velocidad de desplazamiento rápida o un cambio en la separación de la junta pueden dar el mismo resultado.
Prevención
Primero, compruebe el ajuste. Si la separación varía a lo largo de la costura, un conjunto de parámetros puede funcionar en una zona y fallar en la siguiente.
Salpicar
Las salpicaduras son metal fundido que cae alrededor de la soldadura en lugar de permanecer en la junta.
Causas
La contaminación, los ajustes inestables, el blindaje deficiente o el movimiento inconsistente pueden aumentarlo.
Prevención
Comience por lo básico: material limpio, movimiento constante y protección estable. Si las salpicaduras empeoran repentinamente, es probable que algo haya cambiado en el proceso.
Quemado
La perforación se produce cuando el proceso funde completamente la pieza de trabajo. Las láminas delgadas son especialmente sensibles.
Causas
Una elevada entrada de calor, una velocidad de desplazamiento lenta, una gran separación entre juntas o ajustes diseñados para materiales más gruesos son razones comunes.
Prevención
Ajusta la configuración al espesor real y mantén la separación controlada. Cuando el espesor cambia, suele ser conveniente realizar una pequeña prueba de soldadura.
Distorsión y refuerzo excesivo
La distorsión es un movimiento o deformación no deseada después de la soldadura. El exceso de refuerzo significa que el cordón es más alto de lo que requiere la junta.
Causas
Un calentamiento desigual, una fijación débil, una secuencia de soldadura deficiente o un exceso de metal depositado pueden contribuir al problema.
Prevención
Utilice únicamente el volumen de soldadura necesario. Una mejor sujeción y una secuencia de soldadura más equilibrada a veces pueden ser más útiles que cualquier otro cambio de parámetro.
Defectos internos de soldadura
Algunos defectos en las soldaduras no se pueden juzgar solo por su apariencia. Un cordón liso puede ocultar una fusión deficiente o una penetración superficial.
Falta de fusión
La falta de fusión en la soldadura significa que el metal de soldadura no se ha unido correctamente al material base o a otra zona de soldadura.
Causas
La energía insuficiente, la velocidad excesiva, la contaminación, un ajuste deficiente o una posición incorrecta de la fuente de calor pueden provocar una fusión incompleta en la soldadura.
Prevención
Antes de aumentar la potencia, compruebe la unión. Si el haz o el arco no alcanzan el límite de fusión, un aumento de energía podría generar otro problema.
Penetración incompleta
La penetración incompleta en la soldadura , o la falta de penetración en la soldadura , significa que la soldadura no alcanza la raíz de la junta prevista.
La penetración tiene que ver con la profundidad. La fusión tiene que ver con si las superficies adyacentes se unen realmente.
Causas
Un aporte de energía insuficiente, una velocidad excesiva, una preparación inadecuada de la raíz o un espacio inapropiado pueden limitar la penetración.
Prevención
Analicen conjuntamente la geometría de la junta, la potencia y la velocidad de desplazamiento. Un exceso de energía puede mejorar la penetración, pero provocar perforaciones.
Inclusión de escoria
La inclusión de escoria se produce cuando un material no metálico queda atrapado dentro de la soldadura.
Causas
Se asocia principalmente con procesos basados en fundentes y, a menudo, se debe a una limpieza deficiente entre pasadas o a un acceso limitado a las juntas.
Prevención
Retire la escoria correctamente entre pasadas y asegúrese de que la junta permita una separación limpia.
La presencia de escoria es común en la soldadura con electrodo revestido y con núcleo fundente, pero no es un defecto típico de la soldadura láser.
Defectos de soldadura que pueden ser superficiales o internos
Pueden aparecer algunas imperfecciones en la soldadura, ya sea en la superficie o ocultas. La porosidad y las grietas son dos ejemplos comunes.
Porosidad
La porosidad es el gas atrapado en la soldadura durante el proceso de solidificación. Un defecto de soldadura por porosidad puede manifestarse como pequeños orificios o permanecer dentro de la junta.
Causas
Las causas de la porosidad en la soldadura suelen estar relacionadas con la contaminación o el blindaje. El aceite, el óxido, la humedad, los recubrimientos o una cobertura de gas deficiente pueden contribuir a ello.
Una superficie de soldadura contaminada es una de las primeras cosas que conviene revisar.
Prevención
Limpie y seque la junta y asegúrese de que el gas de protección llegue correctamente a la soldadura. Un mayor flujo de gas no siempre es mejor si genera turbulencias.
Grietas
Las grietas se encuentran entre los defectos de soldadura más graves porque pueden concentrar la tensión y crecer durante el uso.
Causas
El enfriamiento rápido, las tensiones residuales, el hidrógeno, las combinaciones de materiales inadecuadas y la restricción rígida pueden contribuir a ello.
Prevención
Mantenga las juntas limpias y secas, controle el ciclo térmico y utilice materiales de relleno y base adecuados. Algunos aceros también pueden requerir precalentamiento o temperaturas entre pasadas controladas.
Cómo detectar defectos de soldadura
El método de inspección debe coincidir con el defecto. Las comprobaciones superficiales son rápidas, pero no pueden revelar toda la información sobre el interior de la junta.
Inspección visual
La inspección visual puede revelar socavaduras, superposiciones, relleno insuficiente, grietas superficiales, porosidad visible, salpicaduras, perforaciones y deformaciones.
También es útil comparar varias soldaduras. Si el cordón cambia gradualmente de una pieza a otra, esto puede indicar una variación en el ajuste o una desviación del proceso, en lugar de un ajuste defectuoso.
Pruebas No Destructivas
Los métodos comunes incluyen:
- Pruebas de tintes penetrantes para defectos superficiales
- Pruebas de partículas magnéticas para materiales ferromagnéticos adecuados
- Prueba de ultrasonido para discontinuidades internas
- Prueba radiográfica para defectos volumétricos internos
El método adecuado depende del material, la forma de la junta y el defecto que se esté investigando.
Pruebas destructivas
Los ensayos de flexión, tracción, fractura y los análisis de macrosecciones se utilizan principalmente durante el desarrollo, la cualificación o el análisis de fallos de los procedimientos. Permiten visualizar la penetración y la fusión de forma más directa que la inspección superficial.
Defectos de soldadura en la soldadura láser
La soldadura láser puede mantener un aporte térmico general relativamente bajo, pero aún así aparecen defectos de soldadura cuando el ajuste, el enfoque, la velocidad, la protección o la potencia se salen de un rango estable.
Defecto | Verificar primero en soldadura láser |
Porosidad | Estado de la superficie, blindaje |
Falta de fusión | Potencia, velocidad, concentración, ajuste |
Penetración incompleta | Potencia, velocidad, geometría de las articulaciones |
Socavar | Potencia, velocidad, bamboleo |
Quemado | Potencia, velocidad, grosor |
Oxidación | Cobertura de blindaje |
En la soldadura láser manual, la potencia es solo una parte de la configuración. La separación de la junta, la velocidad de desplazamiento, la amplitud de oscilación, la alimentación del alambre, el enfoque y la protección pueden modificar el resultado.
Las soldadoras láser portátiles Dynalaser permiten guardar las configuraciones de uso frecuente para trabajos repetitivos. Estas configuraciones son útiles como punto de partida, pero aun así es necesario revisarlas cuando cambian el material, el grosor o el estado de la junta.
Preguntas frecuentes sobre defectos de soldadura
¿Pueden desarrollarse defectos de soldadura después de que la soldadura se haya enfriado?
Sí. Algunas grietas aparecen posteriormente a medida que cambian las tensiones residuales o el hidrógeno se desplaza a través del material. Por lo tanto, ciertos aceros pueden requerir una inspección diferida.
¿Es necesario reparar todas las discontinuidades de soldadura?
No. La reparación depende de los criterios de aceptación, el tamaño, la ubicación y los requisitos del servicio. Rehacer una soldadura aceptable puede generar otro ciclo térmico y crear un nuevo problema.
¿Puede la soldadura de reparación crear nuevos defectos?
Sí. La resoldadura altera el historial térmico local. Una preparación deficiente, la contaminación o el calor excesivo pueden provocar grietas, porosidad o deformaciones.
¿La soldadura láser elimina los defectos de soldadura?
No. La soldadura láser puede mejorar la repetibilidad, pero un ajuste deficiente, superficies sucias, un blindaje débil y una configuración inadecuada aún pueden causar defectos.
Conclusión
La mayoría de los defectos de soldadura son más fáciles de solucionar si primero se verifica dónde aparece el problema y qué cambió durante el proceso. Generalmente, es necesario considerar en conjunto el ajuste, la limpieza, la protección, la velocidad y el aporte térmico.
Dynalasers ofrece a los operarios un control flexible de los parámetros de soldadura láser, pero la calidad estable de la soldadura sigue comenzando con una buena preparación y un proceso consistente.
