Discontinuidades

DISCONTINUIDADES, DEFECTOS, APLICACIÓN DE NORMAS

NOTA: este material ha sido en parte extraído de un curso interno de ANCAP, por lo cual muchas de las referencias que se hacen son a normas y criterios utilizados en dicha empresa, en particular en la División Industrialización Combustibles y Lubricantes.

Como inicio del capítulo relacionado con los defectos veamos algunos elementos genéricos presentes en las soldaduras: comenzamos con un croquis del metal de soldadura y su ZAC, seguimos con la nomenclatura de las soldaduras a tope y la nomenclatura de las soldaduras tipo filete, y terminamos con las dimensiones de las soldaduras filete.

Toda soldadura tiene una zona crítica que es la raíz de la soldadura, de manera que aquí se adjuntan unas figuras con raíces de soldaduras a tope y filete.

Para introducir el tema “defectos en las soldaduras” es necesario, a los efectos de evitar errores de interpretación, comenzar definiendo términos tales como discontinuidad, defecto, indicación, método de ensayo, evaluación de indicaciones, etc.:

Discontinuidad - Falta de continuidad; falta de cohesión (de unión); interrupción en la estructura física normal del material o producto.

Defecto - Discontinuidad cuyo tamaño, forma, orientación, ubicación o propiedades son inadmisibles para alguna norma específica.

En particular, al realizar un ensayo no destructivo (END) se cataloga como defecto a toda discontinuidad o grupo de discontinuidades cuyas indicaciones no se encuentran dentro de los criterios de aceptación especificados por la norma aplicable.

Indicación - Respuesta o evidencia de una discontinuidad resultante de la aplicación de un END.

Evaluación de Indicaciones - Proceso en el cual se decide la severidad del estado de la parte o pieza, luego de que la indicación ha sido interpretada. De la interpretación surgirá que la indicación es irrelevante o es una discontinuidad, y en este último caso surgirá que es un defecto o no. Dicha evaluación lleva a decidir, entonces, si la parte o pieza debe ser rechazada, reparada o aceptada para su uso.

Indicaciones Irrelevantes - Las condiciones que las causan están presentes por diseño, por accidente, o por otras características de la pieza que no tienen relación con el defecto que está siendo investigado, por lo tanto se desprecian. Por ejemplo: a) indicaciones producidas por campos de fuga (campos magnéticos que abandonan o entran a la superficie de la pieza en una discontinuidad en las propiedades magnéticas o en un cambio de sección de un circuito magnético) en MT. b) indicaciones producidas por una raya en la película radiográfica en RT.

Método de Ensayo - Utilización de un principio físico en un END, como ser:

RT - Radiografía (Radiographic testing)

UT - Ultrasonido (Ultrasonic testing)

MT - Partículas magnetizables (Magnetic testing)

PT - Líquidos penetrantes (Penetrant liquids testing)

VT - Evaluación visual (Visual testing)

LT - Ensayo de estanqueidad (Leak testing)

ET - Corrientes parásitas (Eddy’s current testing)

AE - Emisión acústica (Acustic emission)

Procedimiento en END - Es el seguimiento metódico de las reglas que describen cómo la técnica específica será aplicada.

Técnica en END - Es la manera específica de utilización de un método en particular en END. Cada técnica es especificada por al menos una variable extra que lo distinga de otras técnicas dentro del mismo método. (Por ejemplo - Método: RT - Técnica: Rayos X / Rayos Gamma)

Indicaciones alargadas (linear indications) – En general se clasifican como indicaciones alargadas a todas aquellas indicaciones cuya longitud L es mayor a 3 veces su ancho A: (L > 3A).

Indicaciones redondeadas (rounded indications) – En general se clasifican como indicaciones redondeadas a todas aquellas indicaciones cuya longitud L es menor o igual a 3 veces su ancho A: ( L  3A ).

Indicaciones alineadas (radiografía) – Tres o más indicaciones alineadas aproximadamente paralelas al eje de la soldadura, espaciadas lo suficientemente cerca entre ellas como para ser considerada discontinuidad única e intermitente.

Las DISCONTINUIDADES más frecuentes que se encuentran en las soldaduras, o que están muy relacionadas con ellas, forman parte de los siguientes veinte tipos:

1) Porosidad (“Porosity”):

Discontinuidad del tipo de cavidad formada por gas atrapado durante la solidificación del metal de soldadura. Se divide a su vez en cuatro tipos:

a) Porosidad uniformemente dispersa

Es porosidad uniformemente distribuida a lo largo de la soldadura; causada por la aplicación de una técnica de soldadura incorrecta o por materiales defectuosos. Si la soldadura se enfría lo suficientemente lento para permitir que la mayor parte del gas pase a la superficie antes de la solidificación, habrá unos pocos poros en la soldadura. Se adjunta la vista de una placa radiográfica con porosidad dispersa (NOTA: todas las placas que se adjuntan son tomadas de un catálogo de DuPont).

b) Porosidad agrupada (“Cluster porosity”)

Es un agrupamiento localizado de poros. Generalmente resulta por un inicio o fin inadecuado del arco de soldadura. Se adjunta una vista de una placa radiográfica con porosidad agrupada.

c) Porosidad alineada (“Linear porosity”)

Frecuentemente ocurre a lo largo de la interfase metal de soldadura / metal base, la interfase entre cordones de soldadura, o cerca de la raíz de soldadura, y es causada por la contaminación que provoca el gas por su evolución en esos sitios. Placa radiográfica con porosidad alineada en la raíz.

d) Porosidad vermicular o tipo gusanos (“Piping porosity”)

Es un poro de gas alargado. Este tipo de porosidad de soldadura se extiende desde la raíz hasta la superficie de la soldadura. Cuando uno o más poros son vistos en la superficie de la soldadura, un cuidadoso descarne puede también revelar porosidad subsuperficial. De todas formas, muchas de las porosidades vermiculares encontradas en soldaduras no se extienden hasta la superficie.

2) Inclusiones (“Inclusions”)

a) Inclusiones de escoria (“Slag inclusions”)

Son sólidos no metálicos atrapados en el metal de soldadura o entre el metal de soldadura y el metal base. Pueden encontrarse en soldaduras hechas por cualquier proceso de arco. En general, estas inclusiones resultan por fallas en la técnica de soldadura, en el diseño

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