Examination of weld defects by computed tomography

Examen de los defectos de soldadura mediante tomografía computarizada

Se examinaron los defectos en soldaduras con gas de arco metálico (MAG) realizadas en acero de bajo contenido en carbono S235JR de 6 mm de espesor. Se examinó una muestra que contenía falta de fusión (LOF) y poros mediante tomografía computarizada (TC). El examen por tomografía computarizada se realizó para definir el tamaño y la posición de la LOF, así como las dimensiones y la distribución de los poros que la acompañan en el metal de soldadura.

INTRODUCCIÓN

La falta de fusión es un defecto superficial de una unión soldada que se extiende a lo largo de la soldadura o en el límite entre cordones de soldadura individuales debido a una fusión incompleta del metal. La LOF puede producirse en diferentes materiales; sin embargo, es más frecuente en las soldaduras de acero. El material fundido sólo se adhiere a la cara de la ranura o al cordón de soldadura anterior. En estos lugares, la cohesión del material se interrumpe, lo que da lugar a una sección transversal de carga reducida. Una LOF es un defecto oculto que se vuelve extremadamente peligroso en las cargas dinámicas de estructuras soldadas, ya que representa un iniciador ideal de una grieta. La causa más frecuente de un LOF es una selección incorrecta de los parámetros de soldadura o un error del soldador. La aparición de LOF debido a la tecnología de soldadura se atribuye con mayor frecuencia a una preparación inadecuada de una ranura de soldadura, a una inclinación incorrecta de una pistola, a una posición de soldadura inadecuada y al soplo del arco debido a un campo magnético [1].El segundo grupo de causas de LOF incluye una entrada de energía insuficiente en la soldadura. Sin embargo, se ha demostrado que la selección de los parámetros de soldadura, como la intensidad de la corriente de soldadura, la velocidad de alimentación del hilo y la longitud de la varilla del hilo también son muy importantes [2]. La velocidad de soldadura es la que más influye en el aporte de energía [3]. Una velocidad de soldadura demasiado alta proporciona un menor aporte de energía por unidad de longitud de soldadura, lo que provoca una fusión insuficiente del material base, un mayor riesgo de LOF y una menor calidad del metal de soldadura [4, 5]. Por otro lado, una velocidad de soldadura demasiado baja permite un mayor aporte de energía por unidad de longitud de soldadura. El baño de fusión resultante es demasiado grande y sobrepasa el arco, incapacitándolo para proporcionar una fusión correcta del material base. El baño de fusión del material de aportación puede oxidarse en la superficie, por lo que puede producirse LOF como resultado del fruncimiento, así como poros y/o inclusiones no metálicas.