Los defectos de calidad en la ingeniería de soldadura incluyen principalmente los siguientes aspectos:
Defectos externos: Son defectos visibles a simple vista o con una lente de bajo aumento, ubicados en la superficie de la costura de soldadura. Incluyen problemas como socavados (penetración de raíces), salpicaduras de soldadura, cráteres de arco, porosidad de la superficie, inclusiones de escoria, grietas en la superficie y posición irregular de la costura de soldadura.
Defectos internos: Estos defectos, que no son visibles a simple vista, sólo pueden detectarse mediante pruebas destructivas o métodos de pruebas no destructivos especializados. Incluyen porosidad interna, inclusiones de escoria, grietas internas, fusión incompleta y falta de penetración. Sin embargo, los problemas comunes a menudo surgen por no limpiar la escoria y las salpicaduras de soldadura después de la soldadura, así como por cicatrices de soldadura sin limpiar.
1. Dimensiones de soldadura no conformes-
Fenómeno: Durante la inspección, las soldaduras pueden tener una altura excesiva o insuficiente, un ancho demasiado ancho o estrecho, transiciones irregulares entre la soldadura y el material base, superficies irregulares o irregularidades en direcciones longitudinales o transversales. En soldaduras de esquina, la garganta de soldadura puede ser demasiado profunda.
Causas: Mala rectitud en la preparación de la ranura, ángulo de ranura inadecuado o espacios de montaje desiguales. En la soldadura, una corriente excesiva puede provocar una rápida fusión del electrodo, lo que dificulta el control de la formación de la soldadura. Una corriente demasiado baja puede causar "pegue" durante el inicio del arco, lo que resulta en falta de penetración o salpicaduras de soldadura. Los soldadores no suficientemente capacitados pueden tener técnicas de soldadura incorrectas, como movimientos demasiado rápidos o demasiado lentos, y ángulos de electrodos incorrectos. En la soldadura automática por arco sumergido, los parámetros de proceso incorrectos también pueden ser un factor contribuyente.
Medidas preventivas: Siga los requisitos de diseño y los códigos de soldadura para preparar ranuras. Prefiera la preparación mecánica para una mayor precisión en los ángulos y la rectitud de las ranuras, evitando el corte manual con gas o el ranurado manual. Asegúrese de que haya espacios de ensamblaje uniformes durante la alineación para garantizar una calidad de soldadura adecuada. Seleccione los parámetros adecuados del proceso de soldadura según las calificaciones del procedimiento de soldadura. Los soldadores deben estar certificados y capacitados para tener conocimientos teóricos y habilidades prácticas. Para soldaduras de múltiples-pasadas, reduzca la corriente en la capa final, utilizando electrodos de menor diámetro (φ2,0 mm ~ 3,0 mm) para la capa superficial final. La velocidad de soldadura debe ser constante, con un movimiento rítmico constante.
2. Socavado (penetración de raíz)
Fenómeno: El arco de soldadura derrite el borde de la soldadura pero no llena la cavidad, dejando una muesca. Un corte profundo puede debilitar la resistencia de la unión soldada, provocando concentración de tensiones locales y posibles grietas bajo carga.
Causas: Las causas principales incluyen una corriente de soldadura excesiva, una longitud de arco larga, un ángulo inadecuado del electrodo, una velocidad de movimiento incorrecta y un electrodo demasiado corto-sobresalido al final de la soldadura. Los cortes socavados son comunes en soldaduras verticales, horizontales y aéreas.
Medidas preventivas: Evite una corriente de soldadura excesiva y arcos de gran longitud; en su lugar, opte por la soldadura por arco corto. Asegúrese de que el ángulo del electrodo sea adecuado y el control de la técnica de soldadura. Cuando el electrodo llegue al borde de la soldadura, reduzca la velocidad para permitir que el metal fundido del electrodo llene el borde, pero aumente la velocidad en el centro. La profundidad del corte debe ser inferior a 0,5 mm, la longitud no debe exceder el 10 % de la longitud total de la soldadura y la longitud continua debe limitarse a 10 mm. Si la profundidad o extensión excede estas tolerancias, limpie el defecto y rellénelo usando electrodos de menor diámetro con una corriente ligeramente mayor.
3. Agrietamiento
Fenómeno: Las grietas ocurren durante o después de soldar en la zona de soldadura, incluidas grietas internas o externas, que también pueden aparecer en la zona-afectada por el calor. Las grietas se pueden clasificar como grietas longitudinales, transversales, de cráter o de raíz, y se pueden clasificar además en grietas calientes, grietas frías y grietas de recalentamiento.
Causas: El agrietamiento generalmente es causado por grandes tensiones en la zona afectada por el calor-después del enfriamiento, la presencia de estructuras martensíticas en el material base que lo hacen propenso a agrietarse después del enfriamiento, o altas concentraciones de hidrógeno y otros elementos dañinos.
Medidas preventivas: Elimine tensiones y utilice materiales de soldadura adecuados, garantizando al mismo tiempo técnicas de soldadura adecuadas. Preste atención al diseño de la ranura para evitar un calentamiento y enfriamiento desigual de la soldadura, lo que puede provocar tensiones térmicas y grietas. Al soldar placas de acero de diferentes espesores, las placas de acero delgadas deben someterse a tratamientos de adelgazamiento. Elija materiales de acuerdo con las especificaciones de diseño, controle el contenido de hidrógeno horneando los electrodos antes de su uso y limpie la ranura de aceite, agua y otros contaminantes. Seleccione los parámetros de soldadura óptimos para controlar la entrada de calor entre 800 y 3000 grados para una mejor microestructura en la soldadura y la zona-afectada por el calor. Para temperaturas ambiente bajas o materiales delgados, precaliente antes de soldar y use un tratamiento térmico posterior a la soldadura para reducir las tensiones residuales.
4. Cráter del arco
Fenómeno: Se produce un cráter de arco al final de la soldadura, lo que debilita la resistencia de la soldadura y puede provocar grietas durante el enfriamiento.
Causas: Esto generalmente se debe a un tiempo de extinción del arco demasiado corto o al uso excesivo de corriente al soldar materiales delgados.
Medidas preventivas: Al finalizar la soldadura, sostenga brevemente el electrodo en su lugar o realice varios movimientos circulares para asegurarse de que suficiente metal fundido llene el cráter. Asegúrese de que la configuración actual sea adecuada. En piezas críticas, utilice iniciadores de arco para guiar el arco fuera de la pieza de trabajo.
5. Inclusiones de escoria
Fenómeno: Las inclusiones de escoria son inclusiones no-metálicas (como óxidos, nitruros, sulfuros y fosfuros) que se encuentran en la soldadura, generalmente en formas irregulares como cónicas o-agujas. Estos pueden reducir la plasticidad y dureza de la estructura metálica y aumentar la tensión, lo que provoca fracturas frágiles, grietas y, finalmente, fallas de los componentes.
Causas: Las inclusiones de escoria pueden deberse a una mala limpieza del material base, baja corriente de soldadura, tiempo insuficiente para que la escoria flote o contaminación por óxido, aceite u otras impurezas. También contribuyen el funcionamiento inadecuado por parte del soldador y la técnica de soldadura incorrecta.
Medidas preventivas: Utilice varillas de soldadura con buen rendimiento del proceso y asegúrese de que el material base cumpla con las especificaciones de diseño. Seleccione los parámetros adecuados del proceso de soldadura después de la calificación del procedimiento. Limpie la ranura y los bordes de la pieza de trabajo con cuidado, asegurándose de que la junta esté libre de humedad, aceite y residuos. Para soldaduras de múltiples-pasadas, limpie minuciosamente la escoria entre pasadas. Manipule adecuadamente las varillas de soldadura, asegurándose de que se almacenen en condiciones secas y asegure la correcta manipulación de los electrodos durante la soldadura.
6. Porosidad
Fenómeno: La porosidad ocurre cuando los gases absorbidos por el metal de soldadura fundido no logran escapar antes de solidificarse, formando pequeños agujeros en la soldadura. Estos pueden debilitar la resistencia de la soldadura y provocar concentraciones de tensión, aumentando la fragilidad y la tendencia a agrietarse.
Causas: Las causas incluyen electrodos de mala calidad, secado inadecuado de los electrodos, contaminación por óxido, aceite u otras impurezas y técnica de soldadura inadecuada. Una corriente de soldadura excesiva, una longitud de arco larga o fluctuaciones de voltaje también pueden desestabilizar el arco y aumentar la porosidad.
Medidas preventivas: Utilice electrodos de alta-calidad y asegúrese de que estén almacenados y secos correctamente. Limpie a fondo la pieza de trabajo antes de soldar para eliminar impurezas. Mantenga la corriente de soldadura adecuada y controle la velocidad de soldadura. Precaliente la pieza de trabajo antes de soldar y, al detenerse, retire lentamente el electrodo para dejar tiempo suficiente para que escape el gas. Minimizar la humedad ambiental y proteger la zona de soldadura de las inclemencias del tiempo.
7. No limpiar salpicaduras y escoria después de soldar
Fenómeno: Este defecto común puede provocar una mala estética y resultados potencialmente peligrosos. Las salpicaduras y la escoria pueden formar zonas endurecidas en la superficie que pueden provocar grietas y corrosión local.
Causas: El almacenamiento inadecuado de los electrodos, la configuración incorrecta del equipo y las condiciones ambientales inadecuadas pueden provocar salpicaduras y acumulación de escoria. Los operadores sin experiencia pueden no limpiar adecuadamente o no seguir los procedimientos de seguridad.
Medidas preventivas: Elija el equipo de soldadura adecuado para el material que se va a soldar. Guarde los electrodos en condiciones secas y utilice una deshumidificación adecuada. Asegúrese de que las piezas de trabajo estén limpias y libres de contaminantes, y mantenga siempre las condiciones ambientales adecuadas durante la soldadura. Implemente procedimientos de limpieza posteriores a la soldadura para eliminar escoria y salpicaduras.
8. Cicatrización por arco
Fenómeno: Las cicatrices del arco se producen cuando el portaelectrodos o la abrazadera de tierra entran en contacto accidentalmente con la pieza de trabajo o cuando el electrodo o la pieza de trabajo se mueve involuntariamente durante la soldadura, dejando una cicatriz en la superficie.
Causas: Esto suele ocurrir debido a la negligencia del operador o a la falta de mantenimiento adecuado del equipo.
Medidas preventivas: Inspeccione el equipo de soldadura con regularidad, verificando el aislamiento y asegurándose de que todas las conexiones estén seguras. Evite iniciar el arco fuera de la zona de soldadura y siempre coloque el portaelectrodos lejos de la pieza de trabajo cuando no esté en uso. En caso de cicatrices, utilice una amoladora para eliminar el defecto.
