Este documento describe diferentes tipos de ensayos no destructivos (END) que se pueden usar para detectar discontinuidades en soldaduras, incluyendo métodos superficiales como inspección visual, líquidos penetrantes y partículas magnéticas, y métodos de volumen como radiografía e ultrasonido. También explica varios tipos comunes de discontinuidades como fisuras, falta de fusión, porosidad y sus causas.

3. DISCONTINUIDADES EN LA
SOLDADURA
Geniel Sinuiri Guerra
Inspector y Educador de soldadura
AWS: CWI-CWE
Cel: 961799985

4. ENSAYOS NO DESTRUCTIVOS
END
• Los ensayos no destructivos (END) generalmente son empleados para detectar
y/o localizar defectos superficiales o de volumen en los materiales o productos.
• Se aplican antes, durante o después del proceso de fabricación y no dañan ni
dejan ninguna huella sobre el material ensayado. Son bastante empleados para
controlar la calidad de los materiales o productos.
• En el presente tema sólo se abordarán los END para detectar discontinuidades
en los materiales como una medida de su control de calidad.

5. Procedimiento general de ensayo END
• Supongamos que se debe realizar la inspección de un determinado material o
componente para comprobar si presenta defectos. De acuerdo al tipo de material
o componente se elegirá el o los END que se emplearán en la inspección. Luego
se procederá a inspeccionar tratando de encontrar indicaciones, estas
indicaciones pueden que pueden ser falsas debido a que el método no se aplicó
correctamente o porque se contaminó la superficie, como por ejemplo una
simple pelusa en algunas circunstancias puede hacernos creer la existencia de
una fisura.

6. Por último, si la indicación es relevante, como un poro o una fisura, se debe
determinar a través del uso de normas o códigos aplicables al material o producto,
si la discontinuidad es aceptable o es un defecto. Si es un defecto podría ser
reparado, caso contrario la pieza deberá ser rechazada. La Figura muestra el
procedimiento general para la realización de un END.

7. • Estos ensayos se pueden clasificar en métodos superficiales y métodos de
volumen. Esta clasificación está relacionada con la zona en donde el método es
capaz de detectar discontinuidades. Los métodos superficiales se emplean para
detectar discontinuidades abiertas a la superficie y los de volumen para
detectar además, discontinuidades al interior del material.
Clasificación de los END

8. Métodos Superficiales
• Los END de este grupo que normalmente son empleados para detectar defectos
son la inspección visual, los líquidos penetrantes y las partículas magnéticas.
Estos ensayos permiten detectar y localizar discontinuidades superficiales y en el
caso del ensayo por partículas magnéticas, detectar discontinuidades
subsuperficiales; es decir, discontinuidades ubicadas hasta 6 mm por debajo de
la superficie.

9. Métodos Superficiales
Inspección Visual
Es el primer ensayo no destructivo que se debe realizar. A primera vista pareciera que es
un ensayo relativamente simple de llevar a cabo; sin embargo, se debe tener en cuenta
que al igual que en todos los END, el personal debe estar debidamente capacitado y
calificado, además de tener conocimientos de normas y códigos que rigen al ensayo y al
producto.

10. Métodos Superficiales
Líquidos Penetrantes (LP)
Es un ensayo que se realiza sobre piezas para detectar discontinuidades superficiales,
básicamente en materiales no porosos. Los LP ingresan por pequeñas aberturas, tales
como fisuras o porosidades por una fuerte acción capilar, pudiéndose emplearse en
superficies verticales y en posición de sobre cabeza. La aplicación de este tipo de ensayo
normalmente se realiza en aceros y en materiales no magnéticos como aluminio,
magnesio, aceros inoxidables (austeníticos), cobres,bronces, latones, etc.

11. Métodos Superficiales
Partículas Magnéticas
Éste es un método para detectar la presencia de discontinuidades superficiales y
subsuperficiales (hasta 6,0 mm por debajo de la superficie) en materiales ferromagnéticos.
Cuando un material ferromagnético es magnetizado, las líneas de fuerza del campo
magnético se interrumpen tan pronto como se presenta alguna discontinuidad, sea superficial
o subsuperficial, produciéndose en cada lado de la discontinuidad un polo norte y un polo sur.
Esto es lo que se aprovecha para detectar discontinuidades, debido a que cuando se agregan
las partículas magnéticas éstas se acumularán en los bordes de las discontinuidades
dibujando su forma.

12. Dentro de los métodos de volumétricos, los END más empleados son los de radiografía
industrial y ultrasonido.
Métodos Volumétricos
Ensayo Radiográfico Ensayo Ultrasonido

13. Radiografía industrial
La radiografía industrial es un método de ensayo volumétrico que es utilizada para
inspeccionar el interior de los materiales con el empleo de radiaciones ionizantes (rayos X o
gamma), que tienen la propiedad de penetrar y atravesar los materiales e impresionar las
emulsiones fotográficas (placas radiográficas) obteniéndose un registro permanente del
interior.
Métodos Volumétricos

14. Ultrasonido
Es una técnica de gran aceptación en la industria dentro del grupo de END para la
detección y localización de discontinuidades superficiales y de volumen. Utiliza ondas de
sonido fuera del campo auditivo, con una frecuencia mayor a los 20 000 ciclos por segundo,
de aquí el término ultrasonido. Este método puede emplearse en la mayoría de metales y
aleaciones para el control de calidad.
Métodos Volumétricos

15. Condición Superficial de la Soldadura
Esta sección es concerniente solo con las discontinuidades, las cuales pueden o no ser
clasificadas como defectos (rechazables) dependiendo de los requisitos de las
especificaciones o códigos individuales.
La Inspección visual después que la soldadura es terminada esta limitada a la condición
superficial de la soldadura. Descubrir discontinuidades sub-superficiales requiere que el
examen visual sea complementado por otro método de END.

16. Discontinuidad
Definición
Está definida como una interrupción de la estructura típica de una unión soldada,
tal como falta de homogeneidad en las características mecánica, metalúrgica, o
física del material base o soldadura.
• Una discontinuidad no es necesariamente un defecto. Las discontinuidades son
rechazables solamente si ellas exceden los requerimientos de las especificaciones
en términos del tipo, tamaño, distribución, o ubicación.
• Una discontinuidad rechazable es llamada defecto. Por definición un defecto es
una discontinuidad que por su tamaño, forma, orientación, o ubicación lo hace
detrimental al uso, servicio de la pieza en la cual aparece.

17. Discontinuidad
• Otro tipo de discontinuidad es la falta de continuidad originada por los poros o
fisuras. Una discontinuidad no tiene que ser necesariamente un defecto motivo
de rechazo o reparación, ésta es un defecto cuando supera los límites
establecidos en una norma, código, etc.

18. Defecto
Una discontinuidad es considerada un defecto cuando su tamaño, forma, orientación,
ubicación, propiedades o efecto acumulativo de varias discontinuidades, son inadmisibles
para algún código o norma aplicable al material o producto. Cuando se detecte un defecto
en un material o producto, éste puede ser reparado o rechazado.

19. Tipos de discontinuidades
1. Fisuras o Grietas
2. Falta de fusión
3. Falta de penetración
4. Falta de relleno
5. Inclusión de escoria
6. Inclusión de tungsteno
7. Porosidad
8. Socavación
9. Solapado
10. Convexidad
11. Concavidad
12. Sobre espesor del refuerzo de soldadura
13. Golpes de arco
14. Salpicaduras
15. Laminación
16. Desgarramiento laminar
17. Sugaring

20. 1. Fisuras
• La fisura es una discontinuidad considerada la más crítica. La criticidad es debida
a las fisuras caracterizadas como lineales, como también a las que muestran
condiciones de extremo muy filosas. Dado que los extremos de las fisuras son
muy afilados, hay una tendencia a crecimiento, o a prolongarse si es aplicada
tensión.

21. 1 CRÁTER CRACK
2 GRIETAS FACIALES
3 GRIETAS DE ZONAS AFECTADAS POR EL CALOR
4 LAMINACIÓN
5 GRIETA LONGITUDINAL
6 GRIETA DE RAÍZ
7 GRIETA DE LA SUPERFICIE DE LA RAÍZ
8 GRIETA DE GARGANTA
9 GRIETAS DEL PIE
10 GRIETAS TRANSVERSALES
11 GRIETA INFERIOR
12 GRIETA DE INTERFAZ DE SOLDADURA
13 WEU> CRACK DE METAL
Tipos de fisuras

22. Fisuras
• Desarrollada a altas temperaturas.
• Se forman comúnmente en la solidificación preferencial de las aleaciones del
metal cerca del punto de fusión.
• Grietas de cráteres, grietas de raíces.

23. Fisuras Frías
• Desarrollada después de que se complete la solidificación.
• Relacionado con el servicio.
• Las grietas retardadas son causadas comúnmente por la presencia de hidrógeno en una.
microestructura susceptible de agrietarse que está sujeta a cierta tensión aplicada.
• Las grietas frías pueden propagarse a través o entre los granos.
• Grietas en los dedos del pie, grietas debajo del talón.

24. Grietas de bajo del cordón
Grietas frías que se forman en la ZAT del metal base cuando se presentan tres
condiciones simultáneas:
• Hidrogeno
• Material de alta resistencia
• Alta tensión residual acumulada.

25. Fisuras

26. Fisuras

27. 2. Falta de Fusión
• Falta de fusión es una discontinuidad en el cual la
fusión no ocurre entre el metal de soldadura y las
caras de fusión del metal base o los cordones
adyacentes.

28. 3. Falta de penetración
• La falta de penetración, a diferencia de la falta de fusión, es una discontinuidad asociada
solamente con la soldadura con bisel. Es una condición donde el metal de soldadura no se
extiende completamente a través del espesor de la junta cuando es requerida junta con
penetración total por una especificación.

29. 4. Falta de relleno
La falta de llenado es una depresión en la cara de la soldadura o superficie de la raiz
extendiéndose por debajo de la superficie adyacente del metal base.

30. 5. Inclusión de escoria
Las inclusiones de escoria son material sólido no metálico atrapado en el metal de soldadura
o entre el metal de soldadura y el metal base.

31. 6. Inclusion de tungsteno
La principal forma de encontrar las inclusiones de tungsteno es a través de la
radiografía, se va a revelar como un área clara y definida sobre la placa
radiográfica.
Las inclusiones de tungsteno son causadas principalmente en el encendió del arco
por contacto y/o raspado, lo cual particularmente se recomienda utilizar equipos
con encendido de HF - alta frecuencia.

32. 7. Porosidad
La porosidad esta caracterizada por discontinuidades del tipo cavidad formado por gas
atrapado durante la solidificación.

33. Porosidad agrupada
Tipos de porosidades
Porosidad alineada
Porosidad

34. 8. Socavación
La socavación crea una transición la cual debería ser evaluada para una reducción en la sección
transversal, y para concentración de tensiones o efecto entalla cuando la fatiga es una
consideración.

35. 9. Solapado
• Es otra discontinuidad superficial que puede ocurrir por emplear técnicas
inadecuadas de soldadura. Solapado es descripta como la protusión del metal de
soldadura por delante del talón o de la raíz de la soldadura.

36. Esta discontinuidad particular de la soldadura se aplica solamente a las soldaduras de
filete. La convexidad se refiere a la cantidad de metal de soldadura recargado sobre la
superficie de soldadura de filete más allá de lo que consideramos plano. Por definición, es
la máxima distancia desde la superficie de una soldadura de filete convexa perpendicular a
una línea que une los talones de la soldadura.
10. Convexidad

37. Es la máxima distancia ,desde la cara de una soldadura de filete cóncava,
perpendicular a la línea que une los talones de la soldadura. La concavidad es
solamente considerada en detrimento cuando resulta tener un tamaño menor que
el estipulado.
11. Concavidad

38. 12. Sobre espesor o Refuerzo de soldadura
Es el metal de soldadura en exceso que la cantidad requerida para llenar un junta de
canal (Groove). Es aquella cantidad de metal de soldadura en una soldadura de
canal que está sobre la superficie del metal base.

39. 13. Golpes de arco
Un golpe de arco es una discontinuidad que consiste en cualquier metal refundido localizado,
metal afectado por calor o cambio en el perfil de la superficie de cualquier parte de una
soldadura o metal base resultante de un arco.

40. 14. Salpicaduras
Las salpicaduras consisten en partículas de metal expulsadas durante la soldadura
por arco eléctrico que no forman parte de la soldadura .

41. La oxidación de la superficie ocurre cuando los metales calientes se exponen a los gases
atmosféricos; Esto podría ser el resultado de un blindaje insuficiente.
La oxidación de la superficie de aceros inoxidables y aleaciones de níquel puede variar desde
colores iridiscentes de pajizo claro, rojo o azul.
15. Oxidación superficial (Sugaring)

42. 16. Laminación
Son discontinuidades planas de metal base, generalmente alargadas, que se encuentran
cerca del centro de los productos laminados.

43. 17. Desgarro laminar
Es una separación por fractura en soldaduras
pesadas, que se encuentran dentro o justo debajo
de la ZAT de placas gruesas que no fueron refinadas
adecuadamente.
Las soldaduras masivas que están mal ubicadas
transmiten tensiones de contracción de la
soldadura a la placa en su dirección más débil.

44. GRACIAS