Falta de penetración
La raíz de la unión no llega a fundirse. La cara se ve bien, las medidas cuadran y la unión aguanta una fracción de lo que se calculó. Número 402 en la ISO 6520-1 y, en los niveles de calidad B y C, no se admite.
¿Falta de penetración o falta de fusión?
Se nombran juntas y no son lo mismo. La falta de fusión (401) es una soldadura que tocó el metal base sin fundirlo: el cordón está donde debe, la unión no. La falta de penetración (402) es una raíz a la que el arco no llegó siquiera.
La diferencia importa porque el remedio está en sitios distintos. La fusión es cuestión de calor y de técnica, se arregla en la máquina y en la mano. La penetración es sobre todo cuestión de geometría, y eso se arregla en la mesa de armado, antes de cebar el arco. El otro defecto tiene su propia página — la falta de fusión.
La geometría decide más que la intensidad
Antes de tocar la intensidad, mira qué le da la unión al arco. Separación, talón y ángulo de chaflán deciden si el arco llega físicamente al fondo. Un talón de 3 mm en chapa de 6 mm deja media sección para que la pasada de raíz la funda, y no hay amperaje que haga eso fiable en posición.
| Espesor s, mm | Preparación | Ángulo α | Talón c, mm | Separación b, mm | Cuándo |
|---|---|---|---|---|---|
| ≤ 3 … 4 | I — sin chaflán | — | — | 0–3 | Material fino: la penetración la da la propia separación |
| 3 … 12 | V simple | 50–70° | 1–2 | 1–4 | La opción básica cuando solo se accede por un lado |
| 12 … 40 | X (doble V) | 50–60° | 1–3 | 1–3 | Acceso por ambos lados: la mitad de aportación que la V |
| > 30 | U simple | 8–12° | 1–3 | 1–3 | Gran espesor con acceso por un lado; exige mecanizado |
| > 40 | Doble U | 8–12° | 1–3 | 1–3 | Espesor muy grande, acceso por ambos lados |
| 5 … 20 | Media V (½V) | 45–55° | 1–3 | 1–3 | Unión en T con penetración completa |
| > 15 | K (doble bisel) | 45–55° | 1–3 | 1–3 | En T con penetración completa, acceso por ambos lados |
| — | Ángulo sin chaflán | — | — | 0–2 | Cuando no se exige penetración completa |
Dos números de la tabla hacen casi todo el trabajo. La separación es lo que deja bajar el arco dentro de la unión: ciérrala con un punto grueso y con ella se cierra la raíz. El talón es lo que la pasada de raíz tiene que fundir, y son 1–2 mm. Mídelo: un borde de oxicorte rara vez es el del plano.
Nueve causas y la señal que las distingue
Cada causa de abajo se manifiesta de una manera distinta en el metal, y eso es lo que te dice cuál tienes. Lee primero la columna del medio y luego la tercera.
| Causa | Qué aspecto tiene | Qué cambiar |
|---|---|---|
| La separación en la raíz se ha cerrado | La raíz queda sin fundir en toda la longitud, como una banda uniforme y no a trozos | Recuperar la separación: puntos más cortos y más juntos, cuñas contra la contracción, puntear del centro hacia fuera |
| Talón demasiado grueso | Los bordes están fundidos, pero en medio de la raíz queda una línea oscura | Talón de 1–2 mm y medido, no a ojo. Si viene grueso, rebajarlo antes del armado |
| Intensidad baja para el espesor | Cordón estrecho y convexo, penetración en cuña, la escoria cuesta de sacar | Subir la intensidad al valor de tabla y, en electrodo revestido, usar un diámetro más en la pasada de raíz |
| Velocidad de avance excesiva | El baño no llega a extenderse; la penetración sale estrecha y rota | Ir más despacio hasta que el baño quede más o menos el doble de ancho que la separación |
| Ángulo de chaflán demasiado cerrado | La parte de arriba está bien, pero el arco no llega a la raíz | Abrirlo a los valores de la ISO 9692-1: la tabla de preparación está más arriba en la página |
| El electrodo no va en el eje de la raíz | Un borde fundido y el otro no, en toda la longitud | Seguir el eje de la separación y mirar el baño, no el arco; en tubo, recolocar la mano más a menudo |
| Arco largo en electrodo revestido | La raíz queda cubierta de metal por arriba, pero sin fundir | Mantener un arco del diámetro del electrodo y, en la raíz, casi apoyar el electrodo en los bordes |
| Arco corto MAG en material grueso | Por fuera un cordón bonito y en la macrografía la raíz intacta | Pasar a transferencia spray o dejar separación en la raíz. El arco corto es para chapa fina y raíz con separación |
| Raíz sin arrancar antes de la pasada de respaldo | Entre la primera pasada y la de respaldo queda una rendija con escoria | Arrancar o amolar la raíz hasta metal limpio antes de la pasada de respaldo |
Verla antes que el inspector
Por la cara no se puede, y ahí está toda la dificultad: una raíz que no fundió se ve desde arriba como una buena soldadura. Queda la inspección visual de la raíz por el reverso donde hay acceso, la macrografía sobre una probeta y la radiografía o los ultrasonidos en producción.
En un tope de tubo soldado por un solo lado, la pasada de raíz se inspecciona antes de que la tapen las de relleno. Después, encontrarla cuesta un arranque con arco-aire.
Qué admite la norma
La ISO 5817 la recoge como 402, falta de penetración. En el nivel B no se admite, en el nivel C no se admite, y solo en el nivel D aparece un límite: 0,2·t, hasta 2 mm. En cualquier estructura seria eso significa que no hay tolerancia: la unión está penetrada o va a reparación. los niveles de calidad de la ISO 5817.
Cuando solo tienes un lado
Las tuberías y los perfiles cerrados no dan una segunda oportunidad en la raíz, y hay tres respuestas. Una pletina o un anillo de respaldo convierte la raíz en un cordón en ángulo contra una chapa, en vez de un tope abierto. Un inserto consumible hace lo mismo y pasa a formar parte de la soldadura.
La pasada de raíz en TIG, rellenada después con electrodo o con hilo tubular, es el procedimiento estándar en tubo: el arco TIG es lo bastante controlable para colocar la raíz a conciencia, y la primera pasada lenta se paga sola al no haber que arrancarla. Cuál de las tres se permite lo dice el procedimiento, no la preferencia.
Preguntas frecuentes
¿Puedo compensar con intensidad una separación cerrada?
De forma fiable, no. A partir de cierto punto la intensidad de más ensancha el baño y muerde los bordes de arriba antes de llegar al fondo, y en vertical o en techo el baño se cae primero. La separación es el remedio barato: se pone una vez en el armado y no cuesta nada al soldar.
Tengo una línea oscura en la macrografía, ¿qué defecto es?
Depende de por dónde va. A lo largo del chaflán, por la línea de fusión, es falta de fusión. En el fondo de la unión, entre los dos talones, es falta de penetración. Ninguna se admite en los niveles B y C; solo la 402 tiene límite en el nivel D.
¿Por qué sale en tubo y sobre todo abajo?
Porque la posición cambia bajo la mano. En 5G y 6G la misma mano pasa, dentro de una sola pasada, por techo, vertical y horizontal, y el baño se comporta distinto en cada una. Abajo del tubo, soldando en techo, el baño quiere descolgarse de la raíz: ahí es donde el arco tiene que ir más corto.
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