Curso Ultrasonido Nivel IIConocimientos Generales

DISCONTINUIDADES Y

DEFECTOS

1

Curso END

Curso END

• Discontinuidad: Es una interrupción en la

continuidad física del material

• Defecto: es una discontinuidad que tiene un

tamaño y orientación tal que compromete la

integridad del componente o del equipo donde

este trabaja. Puede ser definido mediante código,

una norma o mediante calculos de resistencia.

Clasificación de las discontinuidades:

-Discontinuidades Inherentes:

Son las que se originan durante la solidificación del material.

-Discontinuidades de Proceso o Fabricación:

Son las que se originan durante los procesos de manufactura.

-Discontinuidades de servicios:

Son todas aquellas relacionadas con las condiciones de

servicios.

3

Curso END

Discontinuidades producidas en el proceso por fusión :

-Discontinuidades No Metálicas:

Provienen de las escorias o de los minerales usados, también pueden ser parte

de los refractarios usados durante el proceso de colada. En general poseen

forma irregular

-Porosidades:

Originadas por gases atrapados durante la solidificación de la aleación.

Presentan forma esférica y a veces forma tubular.

-Cavidades o Depresiones (Rechupes) :

Originadas por la contracción del metal o aleación durante la solidificación

4

Curso END

Posibles Discontinuidades en un Lingote

5

Curso END

Laminación

Curso END

Laminación

Curso END

Laminación

Curso END

Discontinuidades producidas en el proceso de Laminación :

Cuando se lamina para reducir el espesor de un lingote o de un planchón que

contiene inclusiones no metálicas, éstas discontinuidades se van aplastando

y tomando la dirección del laminado. Lo mismo sucede con los poros y

rechupes. El aplastamiento o adelgazamiento de éstas discontinuidades se

les denomina laminaciones.

Cuando el lingote se lamina en tochos o palanquillas, las discontinuidades se

alargan en la dirección de laminación y se les denomina Riostras o

Cordeles. Esto sucede con las inclusiones no metálicas, las cuales se van

alargando cada vez mas pero mantienen una continuidad..

En casos de poros, rechupes o cavidades estos se alargan presentando un

aspecto intermitente.

9

Curso END

Posibles Defectos Producidos Durante El Laminado

10

Curso END

Posibles Defectos Producidos Durante El Laminado

Curso END

Discontinuidades producidas en el proceso de Forja :

Existen dos tipos de discontinuidades que son Solapamientos o Pliegues.

Siempre están abierta a la superficie y se pueden encontrar en la línea de

unión y donde exista un cambio brusco en la dirección del flujo del metal.

Y Grietas que se producen por el uso de temperaturas inadecuadas y o por

la aplicación de esfuerzos muy elevados.

12

Curso END

Proceso de Forja

Curso END

Proceso de Forja

Curso END

Discontinuidades producidas en el proceso de Forja :

15

Curso END

Proceso de forja

Curso END

Discontinuidades producidas en el Proceso de Forja

17

Curso END

Discontinuidades originadas por proceso de

Extrusión:

Es un proceso donde se obliga al metal a pasar a través de una matriz

o dado, el cual le da una forma definitiva a la pieza, mediante la

aplicación de esfuerzos compresivos.

Motivado a que se parte de un tocho o lingote, las discontinuidades

que se presentan son atribuida a la materia prima.

El proceso en sí puede originar otro tipo de discontinuidades debido

al mal flujo de metal a través de la matriz, tales como grietas y

rasgaduras.

18

Curso END

Esquema del proceso de extrusión directa

Proceso de Extrusión

Proceso de Extrusión

Proceso de Extrusión

Discontinuidades originadas por proceso de Maquinado

En los diferentes procesos de maquinado de metal como:

Torneado, Fresado, Taladrado, Esmerilado, si las condiciones de

enfriamientos no son óptimas y las velocidades de cortes son muy

elevadas; se pueden originar esfuerzos considerables por efectos del

calentamiento provocado por la fricción generada entre la cuchilla y

el metal, como por ejemplo grietas por efecto de la contracción de la

pieza al enfriarse en forma muy rápida.

En el caso del esmerilados las grietas son perpendiculares a la

dirección del mismo.

16

Curso END

17

Curso END

Discontinuidades originadas por proceso de Maquinado

25

Discontinuidades en la fabricación de tubos con costura

Son fabricados por un proceso de doblado de la lámina y la

aplicación de soldadura para unir los extremos.

Discontinuidades provenientes de la soldadura: Falta de fusión,

escorias atrapadas, falta de penetración, y todos las discontinuidades

que genere el proceso de soldadura.

Discontinuidades provenientes de la lámina o bobina: Todos los

presentados anteriormente en el proceso de Laminado

Curso END

Curso END

Fabricación de tubos con costura

Discontinuidades en la fabricación de tubos sin costura:

Se obtienen bajo el proceso de punzado-laminado. en este tipo de tubo

también es común el estirado (Reducción del diámetro y el espesor del

tubo).

Las discontinuidades más comunes son:

Pegostes (slugs): Se producen por metal acumulado (en el mandril o

penetrador), que luego se adhiere a la superficie interna del tubo.

Costuras o Cordeles: Provenientes de los tochos que sirven de materia

prima para la fabricación de los tubos

Rasgaduras: Causadas por la fricción generada entre el mandril y la

superficie interna del tubo

27

Curso END

13

Curso END

Fabricación de tubos sin costura:

18

Discontinuidades generadas por proceso de Fundición:

Contacto frío: Cuando el metal fundido contacta metal ya solidificado

existiendo una separación entre ellos, es similar a una grieta pero los

contornos de superficie redondeados y lisos.

Grietas de solidificación: Donde hay grandes diferencias de secciones

adyacentes, debido a que las mas delgadas solidifican primero, ejerciendo

tensiones en el material de la sección gruesa; produciendo el agrietamiento

de este último

Rechupes: Son originadas por falta de metal líquido para suplir los

espacios dejados por el cambio de volumen (reducción) que sufren los

metales al solidificar .

Sopladuras: Hoyuelos presentes en la superficie de las piezas, debido a

burbujas de gases atrapados entre el metal y el molde.

Poros: Cavidades esféricas internas en la pieza, debidos a gases atrapados

en el metal que no han tenido tiempo antes de la solidificación del metal.

Curso END

19

Curso END

Discontinuidades generadas por proceso de Fundición

20

Discontinuidades producto de los tratamientos

térmicos:

Son ciclos de calentamiento y enfriamiento controlado para

obtener microestructuras y propiedades determinadas en un

componente metálico.

Las discontinuidades que se producen son Grietas debidas

a concentraciones de esfuerzos por cambios brusco de

temperatura en bordes agudos o afilados, y en las uniones

de secciones gruesas y delgadas, no tienen dirección

determinada.

Curso END

Curso END

Discontinuidades en el proceso por Tratamientos Térmicos:

Discontinuidades originadas del proceso de soldadura

-Grietas de cráteres: Cavidades que quedan donde comienza o termina

una soldadura, motivado al mal uso de la fuente de calor cuando se inicia,

se detiene o termina una soldadura.

22

Curso END

Grietas en el cráter

Curso END

23

-Grietas por tensiones: Son el resultado de los esfuerzos creados

durante el enfriamiento de estructuras rígidas.

-Porosidades: Son provocados por gases atrapados en el cordón de

soldadura.

Curso END

Porosidad en soldadura

Curso END

Grieta longitudinal y porosidades alineadas

Curso END

Grietas Transversales

Curso END

Grietas en el material base:

Se producen en la ZAC, abiertas o no a la superficie. se producen por los

grandes esfuerzos residuales inducidos por el calentamiento cíclico. También

se producen por materiales de alta dureza y de contracción excesiva y por la

presencia del hidrógeno

Curso END

Grieta en el borde de la soldadura:

Son paralelas al eje de la soldadura. Se producen por grandes esfuerzos residuales y

cuando se producen entalladuras considerables, se propagan a lo largo de la ZAC.

Curso END

Grietas debajo de la línea de fusión:

Son similares a las grietas transversales, se forman debido a la alta dureza de los

materiales, por la contracción excesiva y la presencia de hidrógeno.

Su orientación sigue el contorno de la ZAC.

Curso END

Grietas en la línea de fusión:

Pueden ser grietas en la soldadura o en el metal base, debido a que se

forman a lo largo de la línea fusión entre ambos materiales. No existen

limitaciones con respecto a la longitud de propagación a lo largo de la línea

de fusión, o con respecto al ancho de la misma, el cual puede extenderse

Curso END

24

-Inclusiones de escorias: provienen del revestimiento de los

electrodos.

Curso END

-Inclusiones de Tungsteno

Curso END

-Falta de penetración: Cuando el metal de aporte no cubre con

suficiencia la raíz del cordón de soldadura.

25

-Falta de Fusión: Cuando el metal de aporte falla en fundirse

con el metal base, o consigo mismo entre pases.

Curso END

Falta de fusión

Curso END

Falta de fusión y falta de penetración

Curso END

-Socavamiento: Cuando el soldador funde o socava el metal base

en la línea de fusión.

26

- High- low: desalineación entre planchas.

Curso END

27

Defectos dimensiónales en la soldadura

-Distorsión:

Esto es una consecuencia del procedimiento de soldadura, se controla

modificando la secuencia de soldadura y usando bridas o mordazas para la

sujeción de la pieza.

El procedimiento exacto lo determinan las dimensiones de la pieza y el

espesor de la soldadura.

-Bisel incorrecto:

Cada unión tiene un bisel adecuado, que asegurará la penetración completa,

cuando no es así la soldadura puede presentar defectos estructurales

Curso END

28

-Desalineamiento:

Se refiere al desalineamiento de láminas, de igual o diferente espesor, con

respecto a su eje. Esto incrementa los esfuerzos en la unión soldada.

-Filetes defectuosos:

En una soldadura los lados del triángulo deben ser iguales, y con respecto a

la diagonal del triángulo presentan : Convexidad excesiva, entalladura,

sobremonta, lado insuficiente. La convexidad no debe exceder el máximo

permitido. Estos defectos se pueden corregir modificando los parámetros de

la soldaduras tales como: ángulo del electrodo y la velocidad de avance.

Curso END

Concavidad y convexidad de filetes

Curso END

Hi-low

Curso END

Identificación de las grietas de acuerdo con la ubicación en la

soldadura y en el metal base.

54

Curso END

(1) Grieta en forma de cráter, (2) grieta transversal en la soldadura, (3) grieta

transversal en la zona afectada por el calor, (4) grieta longitudinal, (5) grieta en el

borde de la soldadura, (6) grieta bajo la línea de fusión, (7) grieta en la línea de

fusión, (8) grieta en la raíz y, (9) grietas cercanas a la línea de fusión.

(1) Grieta de cráter, (2) grieta de cara (3) grieta en la zona afectada por el calor, (4)

desgarramiento laminar (5) grieta longitudinal (6) grieta en la raíz (7) grieta superficial en la raíz

(8) grieta en la garganta (9) grietas en la línea de fusión. (10) grieta transversal (11) grieta debajo

del cordón (12) grieta en la línea de fusión (13) grieta en el metal de aporte Curso END

Discontinuidades producidas durante el servicio

Sobrecarga

Fatiga

Corrosión

Fluencia Lenta (Creep)

21

Curso END