Técnicas de Inspección en Soldadura

1) Inspección Visual: Ensayo previo sin carácter oficial (no permite firmas documentos que den por válida la unión). Intentamos observar principalmente defectos superficiales de la soldadura. A simple vista puede desecharse la soldadura por la visualización de grietas, imperfecciones, etc. Aunque no es lo más frecuente.

2) Inspección por Corrientes Inducidas: No se emplea en exceso. Consiste en emplear el cordón de soldadura como un núcleo ferromagnético, al cual enrollamos como una bobina, introducimos una corriente y medimos la resistencia que posee cordón de soldadura. En función del valor de la R eléctrica, podemos afirmar que existen muchos o pocos defectos internos y validar o no la soldadura, comparando con una soldadura correctamente realizada de la misma naturaleza. Si la resistencia es inferior, al soldadura es correcta, si es mayor, habría que ver en qué proporción, pues existen mayores imperfecciones internas.

3) Inspección por Partículas Magnéticas: Se deposita sobre el cordón de soldadura, partículas de Fe finamente divididas, y se somete a la acción de un campo magnético, posicionando 2 imanes en los extremos, por lo que conseguimos polarizar todas esas partículas de Fe, generando líneas de campo, de forma que podamos visualizar cambios de dirección en ellas en el caso de que existiesen imperfecciones en la soldadura, pues las bordean. En caso contrario, las líneas de campo serían paralelas. Es necesario que la pieza a analizar sea ferromagnética y, además, realizar el ensayo en 2 direcciones perpendiculares para poder determinar la magnitud del defecto comparando las desviaciones en ambas direcciones, y con ello poder validar o rechazar la unión de soldadura. La desventaja es que únicamente es válida para detectar defectos superficiales.

4) Inspección por Líquidos Penetrantes: Consiste en depositar sobre el cordón de soldadura un líquido de una tensión superficial muy baja, con lo que conseguiremos que ese líquido penetre en cualquier tipo de grieta o fisura presente en el cordón. Lo que se hace por tanto es impregnar toda la superficie con el líquido en cuestión, lo suficiente como para que rellene completamente una hipotética imperfección. Se retira el líquido de la cara superficial, quedando retenido el líquido sobre la grieta o fisura, y se deposita encima un papel revelador que absorba el líquido retenido, generando una mancha sobre el papel con la que podamos determinar el volumen de la imperfección y su posición. Comparándolo con un patrón podremos validar o rechazar la soldadura. Únicamente puede emplearse para revelar imperfecciones superficiales.

5) Inspección por Ultrasonidos: Cuando se lanza un ultrasonido (onda > 50 kHz) al material, el 1er cambio de densidad que se encuentra es el pasar del emisor al material, lo que se ve reflejado en una pantalla en la que se representan los ecos de esa onda. El ultrasonido continúa viajando y cuando vuelve al emisor, en caso de no haber ningún desperfecto, queda reflejado en la pantalla como un eco a una distancia equivalente a la longitud del material a recorrer. Sin embargo, en caso de existir alguna imperfección, parte de la onda se verá reflejada, y al llegar de nuevo al emisor, aparecerá en pantalla un eco a una distancia inferior a la longitud total del material que debiera haber recorrido. Esa longitud puede ser calculada gracias a que conocemos la velocidad con que avanza la onda en ese material en particular, además de que podemos medir el tiempo empleado desde que se emite la onda hasta que regresa al emisor. Conviene tener en cuenta que la longitud a la que se hallaría una hipotética imperfección del emisor sería la mitad de la que recorre la onda, pues ésta va y vuelve rebotada. Posteriormente, una vez identificado, se estudia recorre la imperfección con tal de precisar su magnitud, y poder así validar o rechazar la unión por soldadura.

6) Inspección Radiográfica: Consiste en lanzar un conjunto de partículas de Rayos X al cordón de soldadura y se posiciona una película sensible a esos Rayos X, que se quema al paso de estos, y no se ve tan afectada la zona por la que pasa una densidad de Rayos X menor. Por tanto, la imperfección queda reflejada en la película, más en concreto en la parte de la lámina que no se haya quemado. Una mancha de color muy negro refleja un poro, pues el Rayo X apenas fue impedido a su paso. Una mancha menos intensa puede representar pequeñas suciedades, escoria retenida, etc. Los resultados de la lámina se comparan con una radiografía patrón con tal de medir la magnitud de imperfecciones presentes en el material.

Soldadura MIG/MAG

[La principal diferencia con la soldadura TIG radica en que la varilla se va alimentando mientras se va consumiendo mediante un embobinado del metal de aporte. Además, se trata de hilo desnudo y se emplea DC PI por obtener los mismos resultados que en TIG con DC PD (cordón estrecho y con mayor penetración)]. En 1950 se registró la patente de Albert Muller, Glenn J. Gibson y Nelson E. Anderson. Suele trabajarse con DC PI por obtener los mismos resultados que en TIG con DC PD. El electrodo es continuo y carente de fundente a su alrededor, además de que puede incorporar un pequeño recubrimiento de cobre para aumentar la conductividad entre él y el metal base, pues el punto de contacto está más alejado que en TIG. El proceso recibe el nombre de MIG ó MAG dependiendo de si la mezcla de gases la constituyen gases inertes o gases activos, respectivamente, eligiendo entre uno u otro en función del material de la varilla del electrodo. Ventajas: Buenas características mecánicas y gran penetración, reducción de defectos, gran velocidad de soldadura y reducción de costes. (Influencia del tipo de corriente contraria a la de TIG).

Transferencia de metal puede realizarse de 2 formas:

• Mediante desprendimiento de gotas hacia el cordón: Pulverización, arco pulsado y transferencia globular (en función de cómo se produzca).
• Por contacto entre la pieza y el electrodo, generando la transferencia por cortocircuito.

1) Transferencia por Pulverización (Arco Spray):

• Pequeñas gotas son transportadas del electrodo al material, siendo el diámetro del electrodo mayor al de las gotas.
• No se interrumpe el paso de corriente, arcos continuos.
• Altas intensidades y empleo de Ar o mezclas Ar-O2 (MAG)
• Buena penetración, por lo que es recomendable para el soldeo de grandes espesores.

2) Transferencia por Arco Pulsado:

Se introduce una señal con 2 intensidades distintas, I1 e I2. Durante un instante t2, se introduce una intensidad I2, superior a la que permanece de forma cte. Durante un intervalo t1, que es I1. Con I1 se pretende fundir la punta del electrodo y con I2 se aporta un incremento de energía suficiente como para desprender la gota que pasa a formar parte del cordón. Por tanto, regulando I1, I2, t1 y t2, podemos regular la cantidad de material que aportamos al proceso de soldadura. Se emplea con frec. En soldaduras de Al, pues de esta forma somos capaces de eliminar la capa de óxido que forma.

3) Transporte Globular:

La I de corriente empleada es menor, y la gota permanece más tiempo unida al electrodo. Termina cayendo por la acción de la gravedad. Se consiguen gotas de un tamaño mayor con Is menores. Dgota es aprox. 2 ó 3 veces el Delectrodo. La penetración es baja, por lo que se emplea para soldaduras de espesores finos.

Transporte por Cortocircuito:

Se consigue con bajas Is, aún más bajas que en el transporte globular. La gota permanece mucho tiempo junto al electrodo, y cuando ha alcanzado un tamaño considerado cae por su propio peso. Al ser de tal tamaño, conecta electrodo y pieza que estamos soldando, con lo que debido a la corriente que está pasando por el arco eléctrico, se produce un cortocircuito, la Resistencia disminuye muchísimo, la I aumenta muchísimo, calienta mucho esa zona del material, cae la gota y al ser la I tan alta, automáticamente vuelve a generarse el arco eléctrico. Y así sucesivamente.

Soldadura TIG (GTAW)

Debe su aparición a la necesidad de poder soldar las nuevas aleaciones de aluminio-magnesio, en auge debido a las inmejorables condiciones que aportaban, en torno a 1930. Russel Meredith fue el responsable de emplear un electrodo de tungsteno, el cuál no genera material de aporte debido a su alta Tª de fusión, aprox. 3410ºC, y lo protegió con helio para evitar que el baño de fusión entrase en contacto con la atmósfera, impidiendo así su contaminación. Actualmente, esta técnica se ha extendido, desplazando a procesos como OAW y SMAW, debido a la calidad, velocidad de operación y sencillez del proceso. Además, se ha sustituido el helio por el argón, debido a su sencillez de obtener, su menor precio y su mayor densidad, lo que permite recubrir más fácilmente el tungsteno y sea necesaria, por tanto, menor la cantidad empleada. TIG = Tungsten Inert Gas.

Electrodos TIG: Electrodo Tungsteno Puro. Aunque su Tª de fusión es elevada, si se trabaja el tiempo suficiente con un electrodo de Tungsteno puro, su punta funde, adquiriendo la punta forma esférica, lo que entorpece la dirección del arco, o incluso pudiendo desprenderse y generar salpicadura, de ahí que se empleen aleaciones de tungsteno para elevar la Tª de fusión de éste hasta aprox. 4000ºC y conservar la forma puntiaguda en el electrodo. Estas aleaciones son el Tungsteno-Torio (afila la punta tras cada empleo) y el Tungsteno-Circonio.

Gases de Protección: El argón por ser sencillo de obtener, menor coste y producir un arco estable, es la base de todas las mezclas de gases empleados en la soldadura TIG (Argón puro, Ar-He, Ar-H, Ar-H-He…)