Defectos del cordón de soldadura en el acero inoxidable y sus causas

Para ver este tema, primero estableceremos la diferencia entre dos términos: Discontinuidad, que es un elemento que introduce una irregularidad en una estructura uniforme, es decir, que tiene falta de continuidad y el segundo término, defecto, que es una discontinuidad la cual excede los límites permisibles de un código o especificación y por lo tanto, requiere de una reparación o rechazo.

¿Cuáles son los defectos de fisuras?

Las grietas en caliente y en frío. Las primeras usualmente se originan conforme se solidifica el metal de soldadura a una temperatura elevada (ocurre en los inoxidables austeníticos). Y las segundas, se presentan una vez que el metal se ha enfriado hasta temperatura ambiente (puede ocurrir en los inoxidables ferríticos).

¿Cuáles son los defectos de fusión y penetración?

La falta de fusión es una discontinuidad de soldadura en la cual no ocurre fusión entre el metal de soldadura y las caras de fusión. Las causas: Inadecuada manipulación del electrodo, inadecuado diseño de la junta o contaminantes como cascarillas y capas de óxidos.

La falta de penetración se define como la penetración del metal de soldadura que no cubre el total del espesor en una soldadura de ranura y su ocurrencia es siempre adyacente a la raíz de la soldadura. Las causas: Insuficiente suministro de calor, mal control lateral del arco de soldadura e inapropiada configuración de la junta.

Inclusiones y porosidades 

Las inclusiones de escoria (imagen de arriba) por lo general consisten en partículas de escoria generadas por los procesos SMAW (soldadura con electrodo recubierto), SAW (soldadura por arco sumergido) o FCAW (soldadura por arco con núcleo fundente), atrapados en el metal de depósito cuando la soldadura se realiza de forma inadecuada. Las causas: Inapropiada técnica de limpieza, escoria restante de cordones anteriores, arranques/paradas incorrectos al soldar con electrodos cubiertos, entre otros.

Las inclusiones de tungsteno son siempre asociadas con el proceso GTAW (soldadura TIG con tungsteno) y consisten en partes del electrodo de tungsteno que quedan en el metal depositado. Las causas: El electrodo de tungsteno hace contacto con el charco de soldadura por lo que se puede extinguir el arco y se puede contaminar el cordón por otra parte, empleo de una corriente excesivamente alta para el diámetro del electrodo.

Las porosidades (imagen abajo) son discontinuidades tipo cavidad formadas por gas atrapado durante la solidificación. 

Debido a su forma esférica, la porosidad se considera la discontinuidad menos dañina. Las causas: Consumibles húmedos y/o humedad en la placa, grasa o suciedad en la placa, protección de gas inadecuada debido a corrientes de aire, mangueras y conexiones con fugas, así como atrapamiento de humedad en el gas de protección.

Defectos geométricos

Los socavados son discontinuidades que ocurren en el metal base adyacente a la soldadura. Son particularmente dañinas en estructuras sujetas a cargas de fatiga, ya que pueden servir como un concentrador de tensión. Potencialmente, también es un punto de inicio de la corrosión. 

Los solapados se definen como el abultamiento de metal de soldadura sin fusión más allá del pie o raíz de la soldadura. Las causas: Velocidades de desplazamiento lentas o bajas y técnicas de soldadura inapropiadas. 

Salpicaduras

Son partículas metálicas expulsadas durante la soldadura por fusión y que no forman parte de la junta. Las causas: Gas de protección inadecuada, parámetros de soldadura inadecuados y contaminación por suciedad.

Golpes de arco

Son discontinuidades que se producen accidentalmente cuando se establece el arco eléctrico entre la pieza de trabajo y el electrodo fuera del área del metal de soldadura permanente. Consisten en pequeñas áreas localizadas de metal fundido y térmicamente afectado o en cambios del contorno superficial de cualquier objeto metálico sobre el que se inició o desplazo el arco. La causa: La manipulación incorrecta del electrodo o antorcha.

Al identificar las causas de los defectos en el cordón de la soldadura estaremos listos para hacer las correcciones necesarias en nuestro proceso de soldadura.