¿Qué causa el socavado en la soldadura y cómo se previene?

El complejo universo de la soldadura incluye muchos problemas, uno de los cuales es el socavado.

De hecho, este defecto de soldadura es bastante común y ocurre con materiales y juntas de uso frecuente.

Por lo tanto, aquellos que recién comienzan deben tener un conocimiento básico de este defecto no deseado para ayudarlos a abordarlo.

Este artículo cubre qué es la soldadura socavada, sus causas, soluciones y técnicas de eliminación.

¿Qué es Undercut?

Socavado en la parte superior de la soldadura

Un socavado es una ranura accidental que corre a lo largo del cordón de soldadura. Es un canal largo en el metal base en el borde de la soldadura. Digo canal porque literalmente puede atrapar líquido dentro de él.

Esto nos apunta hacia los efectos adversos de las socavaciones. En resumen, las socavaduras debilitan la articulación de varias maneras.

Más evidente, un socavado provoca la ausencia de material en las áreas donde se necesita. Esto es inaceptable.

Por ejemplo, suponga que está soldando dos placas de 6 mm (0,236″ o 15/64″) con una junta a tope. Idealmente, desearía que la soldadura y su área circundante tuvieran al menos 6 mm de espesor.

Pero si hay una socavación, el grosor será inferior a 6 mm en la punta o la raíz de la soldadura. Esto compromete la integridad estructural de la junta en estos puntos. En la mayoría de los casos, estas áreas de bajo espesor son las primeras en agrietarse bajo carga.

El socavado también disminuye la fuerza de una junta al atrapar agua y suciedad. El agua captada acelera la corrosión en esta zona ya debilitada, lo que provoca un fallo mecánico prematuro de la pieza.

Tipos de socavado

Un socavado se clasifica como interno o externo.

Corte externo

La socavación externa aparece en la punta de la soldadura. En una soldadura de filete, está en el frente de la junta, que es visible durante la soldadura.

Las socavaduras externas son más comunes ya que la superficie frontal está más cerca de la pistola de soldar.

Corte interno

Se forma una muesca interna en el lado inferior de una junta a tope. Técnicamente hablando, en la raíz de la soldadura. También se conoce como corte de raíz.

10 consejos rápidos para evitar socavaduras en la soldadura

Aquí hay algunos consejos y trucos que puede seguir para evitar socavaduras en la soldadura:

  • Use la corriente correcta: si ve socavaduras largas y consistentes, intente reducir la corriente. Esto reduce el sobrecalentamiento para obtener una fusión adecuada.
  • Use el voltaje correcto: encuentre el punto óptimo de la perilla de voltaje que no produce muescas, un acabado suave y un perfil de cordón parejo.
  • Nunca suelde con prisa: Mueva la varilla gradualmente para proporcionar suficiente tiempo para mezclar y evitar la solidificación prematura.
  • Use rellenos compatibles: consulte una tabla o un soldador experimentado antes de elegir qué material de relleno usar.
  • Mantenga un buen ángulo de trabajo: mantenga un ángulo que deposite el relleno uniformemente en el baño de soldadura. Puede juzgar esto observando cada lado de la cuenta y notando cualquier diferencia.
  • Elija el tamaño de electrodo correcto: un electrodo razonable llena su surco a la perfección y proporciona energía de manera uniforme.
  • Use un blindaje apropiado para el caso: tome una decisión informada en función de la soldadura prevista y asegúrese de que la mezcla de gas sea adecuada para el trabajo.
  • Tejer con mano firme: Al tejer, retrase un poco su permanencia en los bordes para garantizar una fusión adecuada en estos puntos de alto riesgo.
  • Mantenga un arco estable: la longitud de su arco es incorrecta si hay demasiadas salpicaduras o resistencia a su movimiento. Ajústelo usando estos indicadores y manténgalo durante toda la soldadura.
  • Prepare bien el borde: mantenga los surcos de filete deseados, alíselos y límpielos como un profesional.
  • Principales causas de socavado

    De la discusión anterior, debe quedar claro que la socavación no es algo que deba ignorarse. Trae graves consecuencias si crea este defecto en sus soldaduras.

    Entonces, exploremos las diversas causas de la socavación y cómo juegan un papel en su formación.

    Selección incorrecta de parámetros de soldadura

    En la mayoría de los casos, los parámetros de soldadura inadecuados son los principales culpables de las socavaduras.

    Alta corriente

    La corriente determina cuánta energía entra en la soldadura. El metal base se derrite más de lo requerido si es demasiado alto, formando un baño de soldadura más profundo.

    La cantidad adicional de metal licuado fluye hacia la piscina, alejándose de los límites. Esto deja un cráter en los bordes.

    Alta velocidad de viaje

    La alta velocidad de desplazamiento del electrodo y el socavado tienen una relación muy interesante. Si la velocidad de desplazamiento es demasiado rápida, el electrodo se aleja prematuramente del baño de soldadura.

    Esto significa que no hay suficiente tiempo para que el metal fundido se extienda antes de solidificarse.

    Mover el electrodo (fuente de calor) demasiado rápido permite que el metal se “congele” en el centro del baño/cavidad de soldadura. Esto crea muescas a lo largo de los bordes de la soldadura.

    Alto voltaje de arco

    El voltaje, como la corriente, es un indicador de la entrada de calor total en la soldadura. A medida que aumenta el voltaje, ingresa más calor a la zona de soldadura y se derrite más metal base.

    El exceso de calor crea una cavidad más grande de lo necesario que no siempre se llena por completo. Esto se traduce en socavaduras que aparecen en los lados de la soldadura debido a la falta de suficiente material de relleno.

    Electrodo y blindaje

    La socavación depende en gran medida de la elección del electrodo y el gas de protección. Estos factores juegan un papel importante en la determinación de cómo actúa el baño de soldadura y si se produce socavación. Algunas de las consideraciones importantes se detallan a continuación.

    Material de electrodo incorrecto

    El material de aporte y el metal base deben tener propiedades térmicas similares. Si hay una diferencia significativa entre ambos, corre el riesgo de una distribución desigual del calor en la zona de soldadura.

    Esto no solo conduce a una solidificación prematura, sino que también altera las características de humectación de los metales. Ambas son las principales causas de la formación de muescas.

    Ángulo de electrodo

    Su ángulo de trabajo es crucial para determinar si la soldadura estará libre de defectos o no. Esto también es válido para la socavación.

    Un ángulo de electrodo incorrecto provoca una entrada de calor desigual en el área de soldadura. Un borde puede sobrecalentarse y derretirse en el baño de soldadura, creando una socavación, mientras que el otro lado puede solidificarse antes de tiempo y causar el mismo defecto.

    Tamaño de electrodo incorrecto

    Elegir el tamaño de electrodo correcto no es fácil. Si es demasiado grande, el exceso de relleno ingresa a la piscina y se acumula en la sección media de la ranura debido a la mayor tensión superficial. Debido al mayor diámetro de la barra, la entrada de calor también está más dispersa. Ambas razones contribuyen a la subcotización.

    Un pequeño electrodo también crea problemas. El metal de aporte es insuficiente para llenar la junta, creando una socavación en el borde del cordón.

    Gas de protección incompatible

    Muchas cosas pueden salir mal si usa la combinación incorrecta de gases de protección o no regula la presión según los requisitos de soldadura.

    Es posible que el gas no proteja adecuadamente el baño de soldadura del medio ambiente. Si el aire reacciona con el metal fundido, altera sus propiedades de humectación, coeficientes de transferencia de calor, densidad, etc. Cada uno de estos cambios en las propiedades está relacionado con la socavación.

    Técnica de soldadura

    Hasta ahora, discutimos las cosas que usted decide antes de soldar. Los soldadores pueden arreglarlos con un poco de ayuda y algo de experiencia.

    Lo siguiente son los elementos que controla mientras suelda y dependen puramente de cuánto practique.

    Técnica de tejido

    Movimiento de cordón de tejido: muévase por el medio y sostenga los lados

    El tejido se utiliza para una variedad de trabajos de soldadura. La inexperiencia de un soldador puede causar muescas en los puntos del patrón de tejido que tocan los bordes del filete de la ranura.

    Esto sucede a menudo porque el usuario pasa el electrodo rápidamente por los bordes de la junta. Este movimiento crea altas velocidades de desplazamiento localizadas que permiten el enfriamiento prematuro del baño de fusión.

    Longitud de arco excesiva

    Mantener una longitud de arco larga crea problemas de socavación.

    Esto sucede porque un arco largo no proporciona energía térmica uniformemente distribuida a la zona de soldadura.

    Esto significa que algunas áreas reciben más calor y se derriten adecuadamente, y otras áreas se solidifican antes debido al poco calor.

    Este desequilibrio perturba la dinámica del baño de fusión y provoca el socavado.

    Falta de preparación de bordes

    La suciedad o arena en las superficies de soldadura tiende a bloquear la transferencia de calor. Esto provoca una socavación debido a la falta de fusión entre el metal base y el relleno.

    Si la superficie no se amola a la forma adecuada antes de soldar, sus crestas y cráteres también pueden causar socavados debido a la mala penetración del calor, el mal flujo de líquido y el sobredimensionamiento o el subdimensionamiento.

    ¿Cuál es la cantidad aceptable de socavado?

    Si observa socavaciones durante sus controles de calidad, debe decidir si es aceptable.

    Hay dos formas de abordar esta situación.

    Si no se adhiere a las normas estrictas de control de calidad, puede decidir en función de las comprobaciones visuales, el tipo y grosor de la junta y la resistencia del material. Por lo general, los soldadores consideran que cualquier cosa por debajo de 0,5 mm (0,02 pulg.) es segura.

    La segunda forma, más formal, es consultar las pautas estándar establecidas por la Sociedad Estadounidense de Soldadura («AWS»).

    De acuerdo con el Código AWS D1.1, cualquier socavado por debajo de 1/32” es inofensivo, incluso si se extiende por toda la longitud de la soldadura. Si supera esto, debe estar atento durante la inspección. El límite superior es 1/16”. Incluso una sección diminuta de socavadura más profunda que 1/16” hace que la pieza sea rechazada.

    Dentro de este rango de 1/32” a 1/16”, las reglas se vuelven un poco complicadas. El inspector de calidad necesita encontrar la longitud total de las socavaduras que caen dentro de este rango. Esto incluye socavaduras largas, únicas y más pequeñas en partes y piezas. En un tramo de 12”, la longitud total de estos no debe exceder de 2” para que pase la pieza.

    Eliminación de muescas por una mala soldadura

    Una vez que se determina que un socavado es inaceptable, hay algunas formas de ajustarlo. Al igual que otros defectos basados ​​en cavidades, como porosidad o cráteres en la superficie, las socavaduras se pueden rellenar con nuevos cordones de soldadura.

    Dado que las socavaduras suelen ser estrechas y largas, los métodos populares para rellenarlas son encordarlas o tejerlas. El soldador puede decidir entre estos métodos evaluando el ancho de la muesca; secciones más anchas requieren tejido.

    Otra opción es rectificar a fondo el defecto con una amoladora angular. Esta técnica solo es viable si la junta es lo suficientemente gruesa para soportar la disminución de la fuerza. Para soldaduras más delgadas, los profesionales a veces agregan una capa de relleno después del esmerilado para restaurar el espesor original.

    Preguntas frecuentes rápidas

    ¿Cuál es la causa principal del socavado en la soldadura?

    El socavado puede ocurrir por varias razones: Calor excesivo debido a configuraciones de alta corriente y voltaje. Si la velocidad de desplazamiento es demasiado rápida, el electrodo se aleja prematuramente del baño de soldadura. Si los bordes no se preparan correctamente, la suciedad o la arena en las superficies de soldadura tienden a bloquear la transferencia de calor, lo que puede provocar socavados.

    ¿El socavado debilita una soldadura?

    El socavado puede debilitar la integridad estructural de la junta. En la mayoría de los casos, estas áreas de bajo espesor son las primeras en agrietarse bajo carga. El socavado también puede disminuir la fuerza de una junta al atrapar agua y suciedad. El agua capturada acelera la corrosión en esta área ya debilitada.

    ¿Cómo se corrige el socavado en la soldadura?

    Dado que las socavaduras suelen ser estrechas y largas, el uso de cordeles o cuentas tejidas son métodos populares para rellenarlas. Otra opción es rectificar a fondo el defecto con una amoladora angular. Esta técnica solo es viable si la junta es lo suficientemente gruesa para soportar la disminución de la fuerza.

    Nuestra opinión para finalizar

    Ha sido una lectura larga, pero este es un tema complejo. Las socavaduras no son fáciles de evitar. Incluso con mucho tiempo y práctica, su experiencia no garantiza que nunca enfrentará este problema.

    Por lo tanto, debe saber cómo manejarlo como un profesional cuando sucede. Además, practique todo lo que pueda para mantener la socavación al mínimo.

    Esperamos que encuentre este artículo informativo y aprenda algo de él. No dude en comunicarse con nosotros si tiene preguntas o comentarios. maherrero.com es su fuente de acceso para toda su información de soldadura.

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