Tecnología de los materiales: Inspección radiográfica

Industriales. Electrodo manual revestido. Acero al carbono soldado. Calidad

  • Enviado por: Juanan
  • Idioma: castellano
  • País: España España
  • 4 páginas
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4° Ingeniería Industrial

TECNOLOGÍA DE MATERIALES

Práctica 9

INSPECCIÓN RADIOGRÁFICA

ACERO AL CARBONO SOLDADO

POR ELECTRODO MANUAL REVESTIDO

OBJETIVO

Esta práctica consiste en clasificar las imperfecciones observadas en las radiografías, evaluar el nivel de calidad alcanzado y elaborar un informe razonado de los aspectos más relevantes.

PROCEDIMIENTO DE INSPECCIÓN

La radiografía de las soldaduras estudia la forma de obtener e interpretar la imagen fotográfica producida al incidir rayos X sobre una placa sensible, después de haber atravesado una unión soldada. En esta práctica se utiliza un equipo de rayos X, radiaciones electromagnéticas al igual que la luz visible, pero de longitudes de onda diferentes (de mayor energía).

Esta técnica permite obtener información de los defectos superficiales o internos presentes en las uniones soldadas; mediante una normativa y en función de la magnitud de cada tipo de imperfección se asigna un nivel de calidad a cada soldadura o producto soldado.

Después de radiografiar obtenemos la Imagen Latente ! Revelado ! Fijado de la Imagen ! Lavado Final ! Secado ! Negatoscopio ! Interpretación (inspección).

La película radiográfica a utilizar es de grano medio, contraste medio y alta velocidad, de densidad D = 1.5 (ASTM-Tipo III).

Para calcular la exposición se utilizan los ábacos construidos para cada equipo de rayos X, donde se parte de un tipo de película, densidad de película y distancia foco-película, y se calculan el resto de parámetros (calidad de la radiación, intensidad de la radiación y tiempo de exposición), obteniendo la siguiente tabla:

SOLDEO TIG

Acero inox. Austenítico

SOLDEO MIG-MAG

Acero F-1110

SOLDEO E. REVESTIDO

Acero F-1110

Espesor chapa (mm)

2

3

3

Espesor cordón (mm)

2.5

7.5

5.1

Densidad

1.5

1.5

1.5

Tensión aceleración (kV)

95

105

100

Intensidad (mA)

3

3

3

Distancia foco-película (mm)

700

700

700

Tiempo exposición (min)

2'45''

4'

4'

Hemos incluido también los valores resultantes del resto de inspecciones (de otras soldaduras) de nuestro grupo.

CLASIFICACIÓN DE LAS IMPERFECCIONES

Una vez revelada la película procedemos a observar la imagen por transparencia en un negatoscopio.

Observamos las imperfecciones, las comparamos con la norma EN-26520 y finalmente le asignamos el número y designación de referencia de la norma; en nuestro caso sólo procederemos para la soldadura que nos corresponde (acero al carbono soldado con electrodo manual revestido), y los resultados se muestran en la tabla posterior.

EVALUACIÓN DEL NIVEL DE CALIDAD

Ésta se realiza después de la clasificación de las imperfecciones, y consiste en cuantificarla en términos de dimensión real, con la norma EN-25817; ésta establece 3 niveles de calidad para cada tipo de imperfección:

SÍMBOLO DEL NIVEL

NIVEL DE CALIDAD

D

Moderado

C

Intermedio

B

Riguroso

Éstos se refieren a la calidad de la producción y no a la adecuabilidad para el servicio del producto fabricado.

En la siguiente tabla hemos indicado las principales imperfeciones halladas en las radiografías, así como su nivel de calidad.

NÚMERO

DESIGNACIÓN

NIVEL DE CALIDAD

2011 Aa

Poro

Sopladura de forma sensiblemente esférica.

B

No hay más del 1 % del área proyectada o del área superficial de rotura.

4011

Falta de fusión

Falta de fusión afectando a los bordes a unir.

NO SE PERMITEN

402 D

Falta de penetración

Ausencia parcial de fusión de los bordes, que da lugar a una discontinuidad entre los mismos.

NO SE PERMITEN

5011 F

Mordeduras

Falta de metal, en forma de surco de longitud variable, en la arista de contacto de la cara de la soldadura con el metal base.

C

Se requiere una transición gradual h " 1 mm..

515

Rechupe de raíz (concavidad)

Falta de espesor en la raíz de soldadura, debido a una contracción del metal fundido.

D

Se requiere una transición gradual h " 1.5 mm.

602

Proyecciones

Gotas de metal fundido proyectadas durante el soldeo y que se adhieren sobre el metal base.

NO INFLUYE

La aceptación depende de las aplicaciones.

Hay 3 factores principales que determinan la calidad de la inspección radiográfica en la soldadura:

  • intensidad de la radiación (intensidad de la corriente del tubo, en mA).

  • separación (foco emisor-chapa y chapa-película, en mm.).

  • velocidad (tiempo de exposición, en min.).

siendo el primero el que influye en mayor medida.

Hay otro factor, el kilovoltaje, que normalmente se suele dejar como una constante a partir del tiempo de exposición y del espesor de la pieza a partir de ábacos para cada equipo de rayos X (" 100 kV, en nuestro caso).

CONCLUSIONES

La finalidad de este ensayo es conseguir una imagen nítida y estable de los posibles defectos en la soldadura, cosa que en nuestro caso no ha funcionado ya que la calidad de nuestra radiografía es mala, pues apenas se distinguían las imperfecciones del cordón, de hecho se trata de una película ASTM-Tipo III de alta velocidad y contraste medio, y con una densidad límite mínima (D = 1.5) para poder observar los detalles. Ésta se podría mejorar utilizando una película mejor (por ejemplo, una Tipo-II), con un mejor grado de definición de los bordes de las imágenes (tanto mayor cuanto menor sea el grano) y un mejor contraste (depende de los medios utilizados, naturaleza y forma del objeto, película utilizada, revelado, fuente empleada y técnica operatoria).

Interpretar una radiografía es identificar la naturaleza de los defectos cuyas indicaciones aparecen en la imagen radiográfica, como en nuestro caso hemos hallado claramente visibles las 6 imperfecciones anteriormente citadas, esta radiografía nos muestra que la calidad de nuestra soldadura es pésima, pues las hallamos con una película de grano medio (mala calidad).

Se podrían mejorar los resultados (siempre teniendo en cuenta márgenes de seguridad) procediendo de alguna de estas maneras: aumentando el tiempo de exposición (pues así sería mayor la cantidad de radiación emitida y por ello mejor la radiografía), aumentando el kilovoltaje de forma razonable (pues así los rayos X serían de longitud de onda menor y por ello con mayor poder de penetración, y así permitiría observar un mayor número de defectos, sobre todo con una chapa tan fina), minimizando la dimensión de la penumbra (esto es, aumentando la distancia foco-chapa, disminuyendo la distancia chapa-película o disminuyendo el tamaño del foco), minimizando la ampliación de la imagen (alejando al máximo el foco de la chapa y juntando la chapa con la película), ...

En cuanto a la soldadura pensamos que los resultados hubieran sido mejores con un mayor espesor del cordón o con las chapas más juntas (y un mayor espesor de las chapas); la presencia de mordeduras indica que la intensidad con que se realizó la soldadura fue demasiado elevada, por ello habría que rebajarla.

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