Inspección de soldadura: visual, ensayos no destructivos y calificación

Inspección de soldadura: visual, END y calificación es el proceso estructurado que demuestra que una junta soldada cumple los requisitos de resistencia, solidez y dimensionales de un código de construcción antes de entrar en servicio. Combina el examen directo del cordón, ensayos no destructivos (END) acordes con el tipo probable de defecto, y una cadena documentada que califica tanto el procedimiento como el soldador.

La cadena de calidad, no una única prueba

Ninguna inspección única garantiza una soldadura sana. La calidad se asegura mediante una cadena: un procedimiento calificado indica al soldador cómo realizar la junta, un soldador calificado demuestra que puede seguirlo, la inspección visual confirma el cordón terminado y los END examinan por debajo de la superficie.

Cada eslabón detecta problemas que los otros pasan por alto. Una radiografía no detectará un precalentamiento incorrecto, y un registro de procedimiento no atrapará una falta de fusión enterrada en una pasada de raíz. El trabajo del inspector es asegurarse de que cada eslabón esté presente y documentado.

Inspección visual antes, durante y después de la soldadura

La prueba visual (VT) es el método más antiguo, barato y productivo, y el código la exige en prácticamente todas las soldaduras. Se aplica en tres fases:

• Antes de soldar: comprobar el grado y la limpieza del metal base, el montaje de la junta, el ángulo de bisel, la separación de raíz, la cara de raíz y la alineación, y que los consumibles correctos estén disponibles y secos.
• Durante la soldadura: verificar el precalentamiento y la temperatura interpasada, la limpieza entre pasadas, la secuencia de cordones y el perfil entre pasadas, y que los parámetros se mantengan dentro del procedimiento.
• Después de la soldadura: evaluar el perfil final, el sotavado, el solapamiento, la altura de refuerzo, la porosidad superficial, las marcas por arco eléctrico, las grietas y el tamaño de la soldadura frente a los límites de aceptación.

Las herramientas de VT son sencillas: luz adecuada, un calibre para garganta y cateto, y un calibre de perfil de soldadura. Muchos defectos que rompen la superficie se sospechan primero a simple vista.

END de superficie: líquidos penetrantes y partículas magnéticas

Cuando un defecto rompe o casi rompe la superficie, los END de superficie son la herramienta adecuada. El ensayo por líquidos penetrantes (PT) funciona en cualquier material no poroso: un colorante es atraído hacia una discontinuidad abierta por acción capilar, el exceso se elimina y un revelador extrae el colorante para formar una indicación visible.

El ensayo por partículas magnéticas (MT) es más rápido y también detecta defectos ligeramente sub-superficiales, pero solo en aceros ferromagnéticos, porque se basa en la fuga de flujo en una discontinuidad para atraer partículas de hierro.

Elija PT para aceros inoxidables austeníticos y aluminio; elija MT para acero al carbono y de baja aleación donde sea aplicable. Ambos se tratan con más profundidad en nuestras guías sobre ensayo por líquidos penetrantes y la familia más amplia de defectos de soldadura .

END volumétrico: radiografía y ultrasonidos

Los defectos enterrados y tridimensionales como escoria, porosidad, falta de penetración e grietas internas necesitan métodos volumétricos. El ensayo radiográfico (RT) hace pasar rayos X o rayos gamma a través de la junta sobre película o un detector digital, dando una imagen permanente que es excelente para defectos volumétricos pero menos eficaz en grietas planas estrechas alineadas con el haz. El ensayo por ultrasonidos (UT), incluido el phased-array moderno, envía sonido de alta frecuencia al metal y temporiza los ecos; sobresale en defectos planos como falta de fusión y grietas, y no necesita zona de exclusión por radiación. Muchos códigos ahora aceptan UT en lugar de RT para secciones más gruesas. Vea nuestro tratamiento detallado de ensayo radiográfico.

La cadena de documentación: WPS, PQR y calificación del soldador

La documentación es lo que convierte una soldadura de buen aspecto en una aceptada. Tres registros forman el núcleo, según ASME Sección IX o ISO 15614 e ISO 9606:

• Especificación de Procedimiento de Soldadura (WPS): la instrucción escrita que indica el diseño de la junta, el proceso, el metal de aporte, la corriente, el precalentamiento, la temperatura interpasada y los rangos de técnica.
• Registro de Calificación del Procedimiento (PQR): los valores reales usados en una probeta de ensayo más los resultados de ensayos destructivos (tracción, doblado, a veces impacto) que prueban que la WPS produce metal sano.
• Calificación de soldador (WPQ): una prueba que demuestra que un soldador individual puede depositar metal sano siguiendo esa WPS, dentro de los rangos definidos de posición, espesor y diámetro.

Una WPS sin un PQR de soporte, o una calificación de soldador caducada, es razón válida para rechazar soldaduras de producción independientemente de cómo prueben.

Criterios de aceptación y el código

Si una indicación es aceptable nunca es opinión del inspector; lo fija el código de construcción aplicable. AWS D1.1 cubre acero estructural, ASME B31.3 tubería de proceso, el ASME Boiler and Pressure Vessel Code equipos a presión, e ISO 5817 define los niveles de calidad B, C y D para imperfecciones.

El código establece límites para la profundidad de sotavado, el tamaño y la distribución de la porosidad, la tolerancia a grietas (normalmente cero) y la extensión requerida de los END.

Las propias técnicas de END siguen normas de método como ASME Sección V o la serie ISO 17636, 17638, 17640 y 3452, mientras que el personal se certifica según ASNT SNT-TC-1A o ISO 9712.

El papel del inspector

Un inspector de soldadura certificado, como un AWS CWI, un CSWIP o un titular de ISO 9712, une la cadena. Verifican el metal base y los consumibles a la recepción, presencian el montaje y el precalentamiento, supervisan la producción, revisan los informes de END frente al código y aprueban o rechazan.

Sus registros se convierten en la evidencia trazable de que una junta es apta para el servicio.

Mantener esa evidencia organizada y vinculada a cada activo es donde un GMAO, como Solicite una demostración de Fabrico , ayuda a los equipos de mantenimiento a cerrar el ciclo entre los registros de fabricación y la historia de inspecciones posteriores.

Preguntas frecuentes

¿Cuál es la diferencia entre una WPS y un PQR?

La WPS es la instrucción prospectiva que le dice al soldador cómo hacer una junta dentro de los rangos de parámetros permitidos. El PQR es la evidencia retrospectiva: los valores exactos usados en una probeta de calificación y los resultados de los ensayos destructivos que prueban que esos parámetros producen metal sano y resistente. Una WPS está respaldada por uno o más PQR.

¿Cuándo debo elegir ensayo por ultrasonidos en lugar de radiografía?

Prefiera UT para secciones más gruesas y para defectos planos como falta de fusión y grietas, que la radiografía puede pasar por alto cuando están orientados a través del haz. RT sigue siendo fuerte para defectos volumétricos como porosidad y escoria y proporciona una imagen permanente. UT también evita una zona de exclusión por radiación, lo que conviene en sitios ocupados.

¿Es realmente necesaria la inspección visual si se realizan END?

Sí. Los códigos exigen inspección visual en prácticamente todas las soldaduras, y se aplica antes, durante y después de la soldadura. Muchos defectos, incluida la falta de precalentamiento correcta, un mal montaje y problemas de perfil superficial, solo se detectan visualmente y son más baratos de corregir antes de soldar sobre ellos.

¿Quién establece los criterios de aceptación para una soldadura?

El código de construcción aplicable, por ejemplo AWS D1.1, ASME B31.3, el ASME BPVC o ISO 5817, fija los límites de aprobado o rechazado. El inspector aplica esos límites; no los inventa, por lo que el código y la edición correctos deben identificarse desde el inicio.