¿Es la soldadura por penetración total siempre superior a la soldadura por fusión profunda? Esta pregunta desconcierta a muchos en la industria metalúrgica. Este artículo analiza los puntos fuertes y débiles de ambas técnicas, detallando sus aplicaciones, implicaciones económicas y requisitos de inspección. Al final, sabrá cuándo elegir la penetración total por su resistencia y fiabilidad, o la fusión profunda por su eficacia y rentabilidad.
Desde el punto de vista de la ciencia de los materiales, la soldadura por fusión profunda implica una reacción metalúrgica parcial entre los metales soldados en ambos lados, con una profundidad limitada en comparación con la soldadura de penetración total.
En cambio, la soldadura por penetración total garantiza un proceso completo de transformación de fase de los metales soldados, lo que da lugar a una estructura interna más homogénea y menos defectos metalúrgicos.
En consecuencia, las soldaduras de penetración total presentan características de resistencia superiores en comparación con las soldaduras de fusión profunda.
La soldadura de filete, la soldadura por fusión profunda y la soldadura de penetración total representan las tres formas más comunes de soldaduras de filete continuas. La geometría específica del bisel depende de factores como el grosor de la chapa y el método de soldadura.
Según las normas DNV y LR, las soldaduras por fusión profunda no requieren pruebas ultrasónicas (UT), mientras que las soldaduras de penetración total exigen la inspección UT 100%.
La soldadura por penetración total requiere una limpieza de la raíz para eliminar los defectos de soldadura antes del sellado de la cara posterior. La soldadura por fusión profunda no requiere limpieza de la raíz de la parte posterior, y el diseño del bisel viene determinado por el espesor de la chapa y la profundidad de fusión deseada.
Las estructuras sometidas a cargas dinámicas suelen requerir soldaduras de penetración total para mitigar la concentración de tensiones y mejorar las propiedades mecánicas de la unión soldada, ventajas que no ofrece la soldadura por fusión profunda.
Desde el punto de vista de la resistencia, las uniones estructurales críticas suelen exigir una soldadura de penetración total. Sin embargo, si la soldadura por fusión profunda puede garantizar una resistencia adecuada de la soldadura, las juntas de penetración total pueden no ser necesarias.
Los procesos de soldadura deben equilibrar aplicabilidad, fiabilidad y rentabilidad. La soldadura por penetración total, en comparación con la soldadura por fusión profunda, consume más materiales de soldadura, aumenta la intensidad de la mano de obra y requiere inspecciones posteriores a la soldadura más exhaustivas.
La soldadura por fusión profunda aumenta la profundidad de penetración de la unión y suele emplearse cuando el ángulo de soldadura de filete es excesivo, lo que permite reducir 15-20% el tamaño del tramo de soldadura.
La American Welding Society (AWS) clasifica la soldadura por fusión profunda como penetración parcial de la junta, mientras que la penetración total se define como penetración completa de la junta. En algunos contextos, la soldadura por fusión profunda se denota como PP (penetración parcial) y la penetración total como FP (penetración total).
Los requisitos de inspección difieren para estos tipos de soldadura. Las soldaduras por fusión profunda suelen someterse únicamente a pruebas de fugas, mientras que las soldaduras de penetración total requieren tanto pruebas de fugas como pruebas de partículas magnéticas (MT) o ultrasónicas (UT).
Las prácticas modernas suelen incluir la preparación del bisel para ambos tipos, con variaciones en las dimensiones de la cara de raíz. La soldadura por penetración total suele mantener una cara de raíz de 4 mm que requiere limpieza de la cara posterior, mientras que la soldadura por fusión profunda permite una cara de raíz mayor sin limpieza de la cara posterior.
Las geometrías de las juntas de soldadura también difieren. La soldadura por fusión profunda (a menudo etiquetada erróneamente como "PENETRACIÓN COMPLETA" en el texto original) utiliza normalmente una sección transversal en forma de V con formación de una sola cara, dejando una cara de raíz de 0-2 mm. Esta raíz se funde directamente durante la soldadura, facilitándose a menudo la formación de la cara posterior mediante un soporte cerámico. Entre las aplicaciones más comunes se incluyen las conexiones de la chapa de cubierta a la cubierta principal y las uniones del asiento inferior del mamparo tipo ranura a la chapa inferior interior.
La soldadura de penetración total verdadera (etiquetada incorrectamente como "PENETRACIÓN PROFUNDA" en el texto original) emplea generalmente una sección transversal en forma de K o de Y, con una cara de raíz superior a 3 mm. Este método implica soldadura a doble cara y suele reservarse para uniones con requisitos especiales.
Como fundador de MachineMFG, he dedicado más de una década de mi carrera a la industria metalúrgica. Mi amplia experiencia me ha permitido convertirme en un experto en los campos de la fabricación de chapa metálica, mecanizado, ingeniería mecánica y máquinas herramienta para metales. Estoy constantemente pensando, leyendo y escribiendo sobre estos temas, esforzándome constantemente por mantenerme a la vanguardia de mi campo. Deje que mis conocimientos y experiencia sean un activo para su empresa.
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