- Causas de los defectos.
- Tipos de defectos de soldadura.
- Metodos de control
- Maneras de eliminar los defectos.
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La soldadura es uno de los principales procesos de la mayoría de las industrias de ingeniería. Además, la soldadura se utiliza a menudo en la vida cotidiana para conectar estructuras metálicas, ya que tiene ventajas sobre otros métodos.
Las ventajas del método incluyen:
- Proporciona una mejor estanqueidad al conectar tuberías que a conexiones roscadas.
- Reduce los costos de material para la compra de hardware en la fabricación de cercas, escaleras y otras estructuras metálicas.
- Se ve orgánico como parte de los productos metálicos prefabricados, ya que una soldadura de calidad es siempre limpia. Debido a esto, la soldadura es ampliamente utilizada en la producción de estructuras metálicas altamente artísticas, incluida la conexión de elementos hechos con forja artística.
Pero las soldaduras no siempre se hacen con alta calidad. Esto se hace especialmente notable si un maestro con amplia experiencia en producción y un novato participaron en la soldadura de un producto. Una costura hecha profesionalmente con inspección visual nunca causará preguntas, a diferencia de los salientes o secciones sin costura de la costura hecha por un recién llegado. Pero esto es sólo una imagen externa. También es importante en qué condición se encuentra el metal por dentro. De esto depende en gran medida la resistencia de la junta soldada y otras características.
Considere los defectos que pueden ocurrir en las soldaduras, sus causas, las formas de evitar que ocurran, así como las opciones para eliminarlas.
Causas de los defectos.
Hay dos tipos de factores que afectan la calidad de la soldadura:
Objetivo: relacionado con las propiedades de los materiales que se sueldan, el comportamiento de los metales en las condiciones dictadas por el proceso tecnológico. No es de extrañar que una de las características importantes de cualquier aleación sea la soldabilidad. A veces se hace necesario soldar materiales con poca soldabilidad. Tales tareas a veces se establecen en producción a pequeña escala o individual. Incluso con la plena observancia de los requisitos del proceso tecnológico, puede permanecer un cierto porcentaje de rechazos, que deben considerarse oficialmente aceptables.- Subjetivo - dependiendo de los intérpretes. Además, los ejecutores deben incluir no solo a los trabajadores que realizan soldadura, sino también a los tecnólogos que son responsables de la corrección de los parámetros del proceso, la elección correcta del equipo y los modos de soldadura.
Las principales causas subjetivas de defectos de soldadura son:
- errores en la preparación de superficies soldadas;
- uso de una herramienta diferente a la especificada por el tecnólogo;
- mal funcionamiento de la herramienta de soldadura;
- Poca experiencia y baja calificación del soldador;
- Desviación de los modos de soldadura requeridos.
Tipos de defectos de soldadura.
Los defectos de las uniones soldadas se pueden dividir en dos grupos:
- Externa, cuya presencia se hace evidente cuando se ve desde la costura a simple vista.
- Interno, cuya identificación requiere el uso de dispositivos de control especiales.
En algunas fuentes, los defectos de extremo a extremo se distinguen en un grupo separado, pero desde un punto de vista científico son externos, ya que se detectan durante la inspección.
Fallas externas
Dado que los defectos externos son visibles, están asociados con una violación de la geometría de la costura y las áreas adyacentes del material. En la soldadura manual, en la gran mayoría de los casos, el defecto está asociado con una baja calificación de la soldadora o descuido en el desempeño del trabajo. A menudo se pueden observar errores en la dirección del electrodo y su movimiento. En la soldadura automática, un defecto puede ser causado al trabajar en equipos de soldadura defectuosos.
Los tipos más comunes de defectos externos son:
- Desviación en anchura y altura. Las razones principales de la aparición son, por lo general, una preparación deficiente de los bordes soldados y su ajuste insatisfactorio, el desplazamiento desigual del electrodo y la desviación de los modos requeridos. Este defecto no solo arruina la apariencia del producto, sino que también reduce las características mecánicas, ya que el metal de soldadura se enfría de manera desigual, lo que puede provocar tensiones internas e incluso deformaciones plásticas.
Nódulos Son el principal problema de muchos recién llegados que han dominado recientemente la profesión de soldador. Surgir en el proceso de fuga excesiva del metal del electrodo en las superficies unidas sin fusión. La aparición de flacidez contribuye a la presencia de escamas en los elementos soldados, lo que indica una preparación deficiente de las superficies. Con una velocidad de movimiento insuficiente del electrodo, se forma un exceso de metal fundido, que se solidifica sin conexión con el material base. Bajo voltaje de arco, arco largo, alta corriente también puede causar la aparición de flacidez. Incluso un desplazamiento del electrodo en relación con el eje de la soldadura que se está realizando puede conducir a este defecto común. Cabe señalar que las afluencias no siempre afectan las propiedades mecánicas y la estanqueidad de la conexión. Por lo tanto, en algunos casos se permite operar soldaduras con solapamientos, si la apariencia del producto no es de particular importancia.- Recortar: un defecto que puede considerarse la afluencia opuesta. Es una ranura en ambos lados de la soldadura. Como resultado, hay una reducción local en el espesor, que afecta adversamente las características de resistencia del producto. Puede producirse un recorte cuando la velocidad de soldadura es demasiado alta, alto voltaje. Si durante la ejecución de una costura de esquina entre las superficies horizontales y verticales para desplazar el electrodo sobre el eje de la costura, el metal fundido fluirá hacia abajo rápidamente, y surgirá un recorte por encima del eje.
- La falta de penetración es otro tipo de defecto común, generalmente causado por un soldador sin experiencia. La falta de penetración es la ausencia de fusión entre los elementos de apoyo o entre el metal de soldadura y el material de base. En la soldadura multicapa, puede producirse una fusión incompleta entre las capas individuales. Las principales razones para la aparición de este defecto son una mala preparación de la superficie, la presencia de óxido o escamas, el espacio subestimado entre las superficies de contacto, el aumento de la velocidad de soldadura, el desplazamiento del electrodo con respecto a la costura que se realiza y la baja intensidad de corriente. La falta de penetración reduce drásticamente la resistencia de la unión soldada, y para la estanqueidad a menudo es fundamental.
- Ranuras sin fundir. Se les llama cráteres. Representa las profundizaciones que se forman generalmente en lugares de una separación aguda de un arco. Puede ir acompañado de la holgura por contracción que causa el agrietamiento.
Grietas exteriores. Se pueden ubicar tanto longitudinal como transversalmente. Formado no solo en la soldadura, sino también en el metal base. En este último caso, se ubican en la zona de soldadura afectada por el calor, es decir, cerca de la costura. La causa de la formación de grietas puede deberse a tensiones derivadas de un calentamiento y enfriamiento desiguales. La presencia de poros y la falta de penetración pueden provocar grietas.- Quemadura: a través de la penetración, acompañada por una fuga de metal líquido del lado incorrecto de la soldadura realizada. Los quemaduras generalmente ocurren debido a los valores de corriente grandes, una mayor brecha entre los bordes unidos o un mal ajuste, y una baja velocidad de movimiento del electrodo.
Defectos internos
La presencia de defectos internos en la soldadura no siempre es obvia. El matrimonio oculto es especialmente peligroso, por lo que todas las uniones soldadas deben controlarse cuidadosamente.
Considere los principales tipos de defectos internos:
Poros Aparecen durante la absorción de hidrógeno, monóxido de carbono y otros gases por el metal fundido, que no tuvo tiempo de sobresalir en la superficie del metal cuando se endurece. Los poros son burbujas llenas de gas. Suele ocurrir cuando los electrodos se seleccionan incorrectamente o su almacenamiento en un ambiente húmedo, la presencia en el lugar de unión de óxido o escamas.- Inclusiones de óxidos y escorias. Se forma cuando el arco es excesivamente largo. Reducir significativamente las características de resistencia de la costura. En construcciones críticas solo se permiten inclusiones simples.
- Fugas de raíz o borde de costura. Inherentemente similar a la falta de penetración externa, pero visualmente imperceptible, ya que se encuentra en el espesor del metal.
- Grietas internas. El mecanismo de aparición es similar a la aparición de grietas externas.
- Sobrecalentamiento La esencia del defecto está en una estructura de grano grueso. Los granos grandes tienen una superficie de adhesión más pequeña entre ellos, como resultado, se reducen la resistencia y la ductilidad. A veces este defecto es susceptible de tratamiento térmico.
- Un agotamiento es la aparición de granos oxidados, cuya adherencia entre sí se debilita significativamente, lo que aumenta considerablemente la fragilidad. El agotamiento, a diferencia del sobrecalentamiento, es un matrimonio irrecuperable.
Metodos de control
Para evitar la aparición de defectos, se debe realizar una inspección sistemática en todas las etapas de producción: antes, durante el proceso de soldadura y después del final.
- Antes de soldar, se verifica la preparación de las superficies unidas, su geometría.
- En el proceso: el cumplimiento de todos los parámetros del proceso, incluidos los modos de soldadura, se supervisa cuidadosamente.
- Después de la soldadura, sigue el control del producto terminado.
Las principales formas de detectar defectos en las soldaduras:
- Inspección visual y verificación de geometría. Se supone que se utiliza una lupa para detectar pequeñas grietas en la superficie y poros. El metal se limpia con papel de lija y se graba con una solución de ácido nítrico. Formó una superficie mate en la que las grietas son más notables. Después de la inspección, los residuos de ácido se eliminan.
Ensayo de propiedades mecánicas. Junto con el producto, las muestras se sueldan, que se envían al laboratorio para determinar la resistencia temporal, el alargamiento relativo y la resistencia al impacto.- Control de la macroestructura. Se realiza en muestras que han sido pulidas y grabadas.
- Control de la microestructura. Realizado en muestras utilizando un microscopio. Este método de investigación permite detectar quemaduras, óxidos de los límites de grano, cambios en la estructura del metal, microfisuras.
- Ensayos hidráulicos y neumáticos. Se utiliza para controlar buques y tuberías.
- Control de rayos x. La transmisión de rayos X permite revelar poros, penetración incompleta, grietas, inclusiones de escoria.
- Control ultrasónico. Producido utilizando un detector de fallas ultrasónico. Las vibraciones de alta frecuencia penetran en el metal y se reflejan a partir de grietas, poros y otros defectos.
- Compruebe si hay corrosión intergranular. Realice únicamente productos expuestos a medios corrosivos.
Maneras de eliminar los defectos.
A menudo, los defectos en las costuras de soldadura no están sujetos a eliminación y conducen al rechazo del producto. Por supuesto, nadie tirará la sección sobresaliente de la cerca, pero para las partes cruciales el control siempre es necesario.
Algunos defectos pueden ser eliminados:
Los nódulos se eliminan mecánicamente utilizando una herramienta abrasiva.- Las grietas grandes están sujetas a soldadura. La ubicación de la grieta se perfora y se limpia con un abrasivo.
- Pequeñas grietas e incompetencia para eliminar más difíciles. Por lo general, requiere la destrucción completa de la soldadura, un nuevo pelado y soldadura de nuevo.
- Los recortes eliminan la soldadura de finas capas de metal.
- El sobrecalentamiento puede eliminarse con ciertas condiciones de tratamiento térmico.
Después de eliminar todas las fallas, la parte está sujeta a un control repetido, incluso más cuidadoso, lo que asegurará que no haya defectos. En caso de detección repetida de defectos, se permite realizar correcciones adicionales. Sin embargo, tales procedimientos pueden repetirse no más de tres veces, de lo contrario existe una alta probabilidad de una disminución brusca de las propiedades mecánicas del material.
A menudo es difícil soldar sin defectos. Sin embargo, la práctica constante y el estricto cumplimiento de la tecnología reducirán su número al mínimo . Y el conocimiento de la base teórica ayudará a organizar adecuadamente el proceso tecnológico para obtener productos de alta calidad.