Ensayos no destructivos
En los cordones de acero inoxidable austenítico no funcionan todos los métodos de ensayo habituales en el acero no aleado. Las partículas magnéticas quedan descartadas y los ultrasonidos solo son útiles con limitaciones. Para las fisuras superficiales, el método de elección son los líquidos penetrantes.
| Método | Para qué | Límites en acero inoxidable | Norma |
|---|---|---|---|
| Inspección visual (VT) | siempre, como primer ensayo | forma del cordón, defectos superficiales, coloraciones | ISO 17637 |
| Líquidos penetrantes (PT) | fisuras superficiales en todos los materiales | solo defectos abiertos a la superficie | ISO 3452-1 |
| Partículas magnéticas (MT) | solo grados ferríticos y martensíticos | los aceros austeníticos no son magnetizables y, por tanto, no se pueden ensayar | ISO 17638 |
| Corrientes inducidas (ET) | defectos superficiales en materiales conductores | requiere bobinas adecuadas y experiencia | ISO 17643 |
| Radiografía (RT) | poros, rechupes, mordeduras, faltas de fusión en la dirección del haz | los defectos planos transversales al haz apenas se ven; una sola toma no da la profundidad | ISO 17636 |
| Ultrasonidos (UT) | defectos internos, también en profundidad | muy limitado en acero inoxidable: la estructura de grano del metal depositado dispersa el sonido y simula defectos; solo a partir de 6 mm de espesor de pared | ISO 17640 |
Según DVS 0931, apartado 10; normas actualizadas. El método y el alcance del ensayo dependen de la solicitación del componente y de la reglamentación aplicable. El personal de END debe estar cualificado según ISO 9712.
Qué imperfecciones son admisibles lo regulan los niveles de calidad de la ISO 5817. Causas de los defectos típicos: Defectos y daños por corrosión.
Qué se ensaya además en el acero inoxidable
Además de fisuras y poros, en el acero inoxidable la microestructura y la superficie deciden la resistencia a la corrosión. Para ello existen ensayos propios.
| Característica | Cómo | Norma | Más información |
|---|---|---|---|
| Contenido de ferrita | magnético con ferritómetro, resultado en FN | ISO 8249 | Microestructura, Dúplex |
| Oxígeno residual en la purga | medidor de oxígeno residual cerca de la raíz | DVS 0937 | Protección de la raíz |
| Coloraciones | comparación con tablas de colores o piezas de muestra | según acuerdo | Coloraciones |
| Resistencia a la corrosión por picaduras | temperatura crítica de picadura (CPT) en el ensayo con cloruro férrico | ASTM G48 | Dúplex |
| Resistencia a la corrosión intergranular | ensayo de corrosión intergranular | ISO 3651-2 | Fundamentos |
| Temperatura entre pasadas | termómetro de contacto o lápiz termoindicador | ISO 13916 | Control del calor |
Cuáles de estos ensayos son necesarios lo establecen el pedido, la reglamentación o la especificación del procedimiento de soldadura.
Garantía de calidad
Los requisitos de calidad para la soldadura por fusión los regula la ISO 3834; las tareas de la coordinación de soldadura, la ISO 14731.
- Especificación del procedimiento de soldadura (WPS) según ISO 15609-1, cualificada mediante una cualificación del procedimiento (WPQR) según ISO 15614-1. También el procedimiento de purga forma parte de ella.
- Cualificación de soldadores según ISO 9606-1.
- Combinación hilo-gas homologada en soldaduras sujetas a inspección de recepción; en los productos de construcción sujetos a la normativa de edificación, solo materiales de aporte y consumibles homologados.
- Certificados de material: para la elección del material de aporte y el diagrama de Schaeffler, los certificados de inspección 3.1 según EN 10204 son la mejor base.
Seguridad laboral al soldar
Al soldar acero inoxidable se aplican las reglas generales, y además tres particularidades: humos con cromo y níquel, superficies muy reflectantes y la manipulación de gas de formación y ácido de decapado.
Humos de soldadura
Además de hierro, los humos contienen cromo, níquel y manganeso y sus compuestos, entre ellos compuestos de cromo(VI) cancerígenos. Deben aspirarse lo más cerca posible del punto donde se generan; deben respetarse los valores límite de la TRGS 900. Las reglas pertinentes son la TRGS 528 «Schweißtechnische Arbeiten» (trabajos de soldadura) y la ISO 15011. Fuera de Alemania se aplican las normativas nacionales correspondientes.
Radiación
Para el arco MAG se requieren filtros de protección de al menos el nivel 11. Las superficies de acero inoxidable reflejan con especial intensidad la radiación UV, de modo que también pueden verse afectadas partes del cuerpo que aparentemente están a la sombra. Ropa de protección adicional, mamparas o cortinas protegen al soldador y a las personas de alrededor.
Productos de limpieza
Nada de disolventes clorados como el percloroetileno o el tricloroetileno: bajo la radiación UV del arco se forma a partir de ellos el fosgeno, muy tóxico. Para desengrasar es adecuada la acetona.
Gas de formación y ácido de decapado
Dos peligros son típicos del trabajo con acero inoxidable: la asfixia y la explosión al purgar, y las quemaduras químicas al decapar.
- Asfixia: los gases de respaldo son inodoros, incoloros e insípidos. En espacios reducidos y en depósitos grandes purgados existe riesgo de falta de oxígeno sin aviso previo. Ventilar los depósitos lentamente y conducir el gas de salida al exterior.
- Mezclas inflamables: los gases con hidrógeno por encima de aproximadamente un 5,5 % de H₂ (gas de formación) o un 4,2 % de H₂ (argón-hidrógeno) pueden inflamarse con el aire. Purgar antes y después con nitrógeno o argón, no quemar el gas a la salida. Detalles en Protección de la raíz y purga.
- Ácido de decapado: los decapantes contienen casi siempre ácido nítrico y ácido fluorhídrico. Solo personal formado, con ropa de protección, gafas de protección, en su caso protección respiratoria y vigilancia de la salud. No verter el agua de aclarado sin depurar; los lodos de decapado son residuos peligrosos. Más información en Coloraciones, decapado, pasivado.
- Polvo de amolado: eliminarlo en cuanto termine el trabajo.
Preguntas frecuentes
¿Se pueden ensayar los cordones de acero inoxidable con partículas magnéticas?
Los cordones austeníticos no, porque no son magnetizables. Para las fisuras superficiales se emplean los líquidos penetrantes. En los aceros ferríticos y dúplex las partículas magnéticas son posibles, pero en el dúplex se usan poco debido a su microestructura bifásica.
¿Por qué los ultrasonidos son difíciles en el acero inoxidable?
La estructura gruesa y orientada del metal depositado austenítico dispersa y refleja el sonido. Esto simula defectos y dificulta la evaluación.
¿Son los humos de soldadura del acero inoxidable más peligrosos que los del acero no aleado?
Sí, por los compuestos de cromo y níquel. Por eso es especialmente importante aspirarlos directamente en el punto donde se generan.
Para seguir leyendo: artículos sobre la soldadura de aceros inoxidables
La serie va del material a la soldadura ensayada, pasando por el proceso, el gas y la protección de la raíz. Para una visión general, véase Soldadura de acero inoxidable.
- Qué hace inoxidable al acero
- Microestructura, ferrita delta y fisuración en caliente
- Elegir el material de aporte
- Los procesos de un vistazo
- Gases de protección
- Aporte térmico y temperatura entre pasadas
- Preparación de la junta y punteado
- Protección de la raíz y purga
- Coloraciones, decapado, pasivado
- Dúplex y superdúplex
- Unir inoxidable con acero no aleado
- Defectos y daños por corrosión
Sobre el autor
Robert Lahnsteiner, Ing., es ingeniero internacional de soldadura (IWE) y director gerente de MIGAL.CO GmbH. Tras formarse en telecomunicaciones y electrónica en la HTL de Braunau, trabajó desde 1983 durante dieciocho años en tecnología de soldadura en Fronius. Desde 2001 dirige junto con Martin Erl MIGAL.CO, el fabricante de hilo de soldadura de aluminio con sede en Landau an der Isar. Sus áreas de especialización son los materiales de aportación de aluminio, la fabricación y la alimentación del hilo y la supervisión de los procesos de soldadura. En la DVS colabora desde hace unos 30 años en el comité técnico FA03 «Soldadura por arco» y preside el grupo de trabajo 2.4.4 «Soldadura MIG del aluminio».