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AREA ACADEMICA DE METALURGIA

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Parece una soldadura perfecta, pero no lo es: los defectos que no se ven a simple vista

  • hace 5 minutos
  • 10 min de lectura

Una soldadura puede tener un cordón uniforme, una superficie limpia y una apariencia profesional, pero eso no significa necesariamente que la unión sea resistente o que cumpla con los requisitos técnicos de una estructura. La razón es sencilla: algunos de los defectos más importantes de una soldadura pueden encontrarse debajo de la superficie y no ser visibles durante una inspección visual convencional.

Tecnología e Industria

Editor de Tecnología e Industria


La calidad de una soldadura no depende únicamente de que el cordón tenga un buen aspecto: también intervienen la preparación de la junta, el procedimiento, los parámetros del proceso, los materiales, la ejecución y la inspección, ya que algunos problemas pueden permanecer ocultos bajo la superficie. En este contexto, la ISO 5817:2023 establece tres niveles de calidad —B, C y D— para las imperfecciones de determinadas uniones soldadas por fusión, siendo B el nivel más exigente, con criterios que consideran las condiciones y requisitos de servicio de la unión.

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Técnica de soldadura para conseguir un cordón más uniforme

Una soldadura perfecta por fuera puede esconder un problema

La inspección visual es fundamental, pero tiene un límite evidente: permite evaluar principalmente aquello que puede observarse desde el exterior.

AWS B1.11M/B1.11 proporciona una guía específica para el examen visual de soldaduras e incluye fotografías y esquemas de discontinuidades que pueden encontrarse durante una inspección.

Entre las características que pueden evaluarse visualmente están el perfil del cordón, la superficie, determinadas discontinuidades, dimensiones y condiciones generales de la unión.

Pero existen problemas que pueden estar en el interior del cordón.

Por ejemplo, una unión puede presentar una apariencia exterior razonablemente uniforme y contener:

  • falta de fusión;

  • falta de penetración;

  • porosidad interna;

  • inclusiones;

  • determinadas grietas;

  • otras discontinuidades internas.

Por esa razón, cuando la aplicación lo exige, la inspección visual se complementa con otros métodos de ensayo.


Lo que puede verse y lo que puede quedar oculto

Característica

Inspección visual

Puede requerir otro método

Perfil irregular del cordón

No necesariamente

Socavado superficial

No necesariamente

Salpicaduras

No

Grieta superficial

Puede complementarse

Porosidad interna

No necesariamente

Falta de fusión interna

No necesariamente

Falta de penetración

No necesariamente

Inclusiones internas

No necesariamente

Importante: que una discontinuidad pueda observarse visualmente no significa automáticamente que sea inaceptable. La aceptación depende de los requisitos, especificaciones y criterios aplicables a la unión.


Los principales defectos y discontinuidades de una soldadura

No todos los problemas de una soldadura tienen la misma naturaleza ni la misma importancia. Su evaluación depende de factores como el tamaño, ubicación, orientación, tipo de material, carga y requisitos de diseño.

1. Porosidad

La porosidad consiste en cavidades producidas por gas atrapado durante la solidificación del metal de soldadura.

Puede presentarse de manera aislada o distribuida en diferentes zonas.

Entre los factores que pueden contribuir a su aparición se encuentran:

  • contaminación de las superficies;

  • humedad;

  • protección gaseosa inadecuada en procesos que utilizan gas;

  • problemas con los consumibles;

  • condiciones incorrectas del proceso.

La porosidad puede ser visible en determinadas condiciones, pero también puede encontrarse dentro de la soldadura.

Por eso, una fotografía superficial no siempre permite conocer la magnitud real del problema.


2. Falta de fusión

La falta de fusión aparece cuando el metal de soldadura no consigue fusionarse correctamente con el material base o con una zona previamente depositada.

Puede relacionarse con condiciones térmicas insuficientes, técnica de soldadura, preparación de la junta, velocidad de avance u otros factores del procedimiento.

Es particularmente importante porque la zona afectada representa una interrupción de la unión que se esperaba obtener.

Una de sus características más relevantes es que puede no ser evidente mediante una observación superficial.


3. Falta de penetración

En una junta diseñada para conseguir determinada penetración, la falta de penetración significa que el metal no ha alcanzado la profundidad requerida en la raíz.

Puede estar relacionada con:

  • geometría de la junta;

  • separación de raíz;

  • preparación del bisel;

  • parámetros;

  • técnica;

  • acceso a la raíz.

En determinadas uniones, la condición de la raíz es crítica porque afecta directamente a la sección efectiva de la unión.


4. Socavado

El socavado es una depresión o ranura localizada en el material base junto al borde del cordón.

A diferencia de algunos defectos internos, puede ser detectado durante una inspección visual.

Sin embargo, no existe una regla universal según la cual cualquier socavado haga que una soldadura sea automáticamente defectuosa.

Su aceptación depende del criterio aplicable.

ISO 5817:2023 establece niveles de calidad para diferentes imperfecciones y proporciona criterios que permiten evaluar las uniones dentro del alcance de la norma.


5. Inclusiones de escoria

Las inclusiones de escoria pueden aparecer cuando material no metálico queda atrapado dentro del metal de soldadura.

Son especialmente relevantes en procesos donde se utilizan fundentes o revestimientos que generan escoria.

Una limpieza deficiente entre pasadas, una geometría desfavorable o una técnica incorrecta pueden favorecer su aparición.

Al estar en el interior, no necesariamente pueden identificarse mediante una inspección visual externa.


6. Grietas

Las grietas son discontinuidades lineales que pueden formarse durante o después de la soldadura.

Su origen puede estar relacionado con diferentes mecanismos metalúrgicos y condiciones del proceso.

Por su naturaleza, requieren una atención especial.

Una grieta no debería evaluarse simplemente como un problema de acabado superficial. Debe determinarse su naturaleza, extensión y causa y compararse con los criterios de aceptación correspondientes.


Tabla técnica: defectos, causas y métodos de detección

Discontinuidad

Característica

Causas posibles

Inspección visual

END posible

Porosidad

Cavidades producidas por gas

Contaminación, humedad, protección deficiente

A veces

RT / UT según aplicación

Falta de fusión

Unión incompleta entre superficies

Parámetros, técnica o preparación

Generalmente no

UT / RT

Falta de penetración

Raíz sin la penetración requerida

Preparación o parámetros

No siempre

UT / RT

Socavado

Depresión junto al cordón

Parámetros o técnica

VT

Inclusión de escoria

Material no metálico atrapado

Limpieza o técnica

Generalmente no

RT / UT

Grieta

Discontinuidad lineal

Factores metalúrgicos y de proceso

A veces

PT / MT / UT / RT según caso

VT: inspección visual. PT: líquidos penetrantes. MT: partículas magnéticas. UT: ultrasonido. RT: radiografía.


La selección del método no se realiza simplemente escogiendo "el ensayo más potente". Depende del material, geometría, tipo de discontinuidad y requisitos del componente.

ISO 17637:2016 establece el marco para el ensayo visual de uniones soldadas por fusión en materiales metálicos.


¿Cómo se inspecciona una soldadura industrial?

La inspección puede realizarse en diferentes etapas de fabricación.

No necesariamente comienza cuando el soldador termina el cordón.

Antes de soldar puede comprobarse la preparación de la junta, mientras que durante el proceso pueden controlarse variables y condiciones de ejecución. Después de soldar puede realizarse inspección visual y, cuando corresponda, ensayos adicionales.

AWS describe la inspección como una actividad de control de calidad que puede abarcar diferentes etapas de fabricación y servicio del componente.

1. Antes de soldar

Se pueden comprobar aspectos como:

  • preparación de la junta;

  • limpieza;

  • dimensiones;

  • alineación;

  • material;

  • consumibles;

  • condiciones requeridas por el procedimiento.

2. Durante la soldadura

Dependiendo del proceso y procedimiento pueden controlarse:

  • corriente;

  • voltaje;

  • velocidad;

  • temperatura;

  • secuencia;

  • condiciones de protección;

  • técnica de ejecución.

3. Después de soldar

Se evalúan:

  • apariencia;

  • geometría;

  • dimensiones;

  • discontinuidades superficiales;

  • requisitos establecidos para la unión.

Cuando corresponde, se aplican ensayos no destructivos.


Los ensayos no destructivos permiten mirar más allá de la superficie

Una de las principales diferencias entre una inspección visual y un ensayo no destructivo es la información que puede obtenerse sobre el interior o las discontinuidades que no llegan a la superficie.

Método

Principio

Principal utilidad

VT

Observación directa

Condición superficial y geometría

PT

Penetrante que revela discontinuidades abiertas a superficie

Grietas y discontinuidades superficiales

MT

Campo magnético y partículas

Discontinuidades superficiales/cercanas en materiales ferromagnéticos

UT

Ondas ultrasónicas

Evaluación de discontinuidades internas

RT

Radiación ionizante e imagen radiográfica

Evaluación de determinadas discontinuidades internas

ISO mantiene normas específicas para diferentes métodos de ensayo de soldaduras. Su catálogo incluye, entre otras, ISO 17637 para inspección visual, ISO 17638 para partículas magnéticas, ISO 17636-1/-2 para radiografía e ISO 17640 para ultrasonido.

Por tanto, no existe un único método universal para inspeccionar todas las soldaduras.


El aspecto del cordón: qué puede decirnos realmente

Una inspección visual puede proporcionar información muy útil.

Un cordón excesivamente irregular, una geometría inconsistente o determinadas discontinuidades superficiales justifican una revisión.

Pero también hay que evitar el error contrario: considerar que una apariencia atractiva demuestra automáticamente una buena unión.

La estética puede ser un indicador de la ejecución, pero no sustituye la evaluación técnica.

Comparación visual



Una imagen comparativa puede ser muy útil para explicar la diferencia entre un cordón uniforme y diferentes discontinuidades.

Sin embargo, para enseñar realmente cómo se producen los defectos, resulta todavía más útil una ilustración técnica en sección transversal, porque permite mostrar aquello que no puede observarse desde arriba.


Esquema técnico: qué ocurre dentro de una junta soldada




En una unión real existen diferentes regiones metalúrgicas y geométricas. El comportamiento de cada una depende del material y del ciclo térmico experimentado durante la soldadura.

Una evaluación completa no debería limitarse a observar el color o la forma superficial del cordón.


Una soldadura no tiene que ser "bonita": tiene que cumplir

Aquí aparece una diferencia importante entre el lenguaje cotidiano y la ingeniería.

Cuando alguien dice:

"Esa soldadura está bien hecha porque se ve bonita"

está haciendo una evaluación visual.

Cuando un inspector o ingeniero evalúa una unión, la pregunta es diferente:

"¿La soldadura cumple los criterios especificados para esta aplicación?"

La norma ISO 5817:2023 utiliza niveles de calidad B, C y D para determinadas imperfecciones de uniones soldadas por fusión. El nivel B representa el requisito más exigente de los tres.

Eso no significa que todas las estructuras industriales deban utilizar automáticamente el nivel B.

El nivel requerido depende de la aplicación y de las especificaciones correspondientes.


¿Qué relación tienen ISO 5817 e ISO 3834?

Son normas diferentes y cumplen funciones diferentes.

ISO 5817:2023 establece niveles de calidad para imperfecciones en determinadas uniones soldadas por fusión.

ISO 3834, en cambio, establece requisitos de calidad relacionados con la soldadura por fusión de materiales metálicos. La serie contempla diferentes niveles de requisitos, desde requisitos elementales hasta requisitos más completos.

Esto es importante porque la calidad de una soldadura industrial no depende únicamente del aspecto final del cordón.

Existe todo un sistema detrás:

material → procedimiento → preparación → ejecución → inspección → documentación → aceptación


¿Y qué papel cumple el soldador?

La tecnología puede automatizar muchas operaciones, pero la cualificación del personal sigue siendo un elemento importante.

ISO 9606-1 está orientada a la cualificación de soldadores mediante pruebas de soldadura por fusión en aceros.

Esto demuestra nuevamente que no basta con disponer de una máquina de soldar.

La calidad depende de que el proceso, el procedimiento, el personal y los controles sean adecuados para el trabajo realizado.


Soldadura manual frente a soldadura automatizada

La automatización ha cambiado la fabricación de componentes soldados, especialmente cuando existe una elevada repetición de piezas.

Un robot puede ejecutar trayectorias repetitivas con una elevada consistencia, mientras que un soldador experimentado puede adaptarse a geometrías, reparaciones y situaciones variables.

Característica

Soldadura manual

Soldadura automatizada

Flexibilidad

Alta

Media

Repetibilidad

Depende del operador

Alta

Producción repetitiva

Limitada

Muy favorable

Adaptación a piezas variables

Alta

Requiere programación

Intervención humana

Directa

Supervisión y programación

Control de trayectoria

Manual

Programado

La automatización, por tanto, no significa simplemente sustituir personas por robots.

También requiere ingeniería de procesos, programación, control y aseguramiento de calidad.


La inteligencia artificial empieza a cambiar la inspección

Una de las áreas más interesantes de la evolución actual es la utilización de cámaras, sensores y sistemas de visión para analizar las soldaduras.

La automatización puede utilizar información geométrica y visual para detectar determinadas desviaciones del proceso.

Esto abre la posibilidad de pasar de una inspección basada únicamente en observaciones puntuales a sistemas capaces de registrar información durante la fabricación.

Sin embargo, sería incorrecto afirmar que la inteligencia artificial puede determinar por sí sola que cualquier soldadura es segura.

La aceptación continúa dependiendo de los requisitos técnicos y de los métodos de inspección correspondientes.

La IA puede ser una herramienta de apoyo; no sustituye automáticamente los criterios de ingeniería ni las normas aplicables.


Qué debería comprobar un inspector antes de aceptar una soldadura

Como esquema general, el proceso puede resumirse así:

PREPARACIÓN
     ↓
¿La junta cumple los requisitos?
     ↓
SÍ
     ↓
SOLDADURA
     ↓
INSPECCIÓN VISUAL
     ↓
¿Existen discontinuidades?
     ↓
 ┌───┴────┐
NO        SÍ
 ↓         ↓
CONTINUAR  EVALUAR
           ↓
      ¿Es aceptable?
        ┌──┴──┐
       SÍ     NO
       ↓       ↓
    ACEPTAR   REPARAR

En un proyecto real, este flujo puede ser mucho más complejo y estar definido por códigos, especificaciones, procedimientos y planes de inspección.

El esquema sirve únicamente para entender el principio general.


Tabla rápida: una soldadura visualmente atractiva frente a una unión realmente controlada

Criterio

Solo apariencia

Control técnico

Aspecto del cordón

Geometría

Parcial

Defectos superficiales

Parcial

Defectos internos

No

Según END

Procedimiento de soldadura

No

Materiales

No

Criterios de aceptación

No

Documentación

No

Según proyecto

Cualificación

No

Según aplicación

Evaluación final

Subjetiva

Basada en requisitos

Esta es probablemente la diferencia más importante de todo el artículo.

Una soldadura industrial no se convierte en "profesional" simplemente porque tenga un acabado atractivo.


Entonces, ¿cómo saber si una soldadura está bien hecha?

La respuesta depende del tipo de unión y de los requisitos aplicables.

Para una evaluación inicial, la inspección visual permite comprobar numerosas características superficiales.

Pero cuando la integridad interna es importante, pueden ser necesarios ensayos adicionales.

Y cuando se trata de fabricación industrial, además deben considerarse el procedimiento, los materiales, las condiciones de ejecución, la cualificación correspondiente y los criterios de aceptación.

En otras palabras:

apariencia + proceso + inspección + criterios de aceptación = evaluación de calidad

No existe una fotografía capaz de demostrar por sí sola que una soldadura es estructuralmente segura.


La soldadura del futuro será más controlada, no simplemente más automatizada

El avance tecnológico está desplazando la soldadura industrial hacia sistemas cada vez más conectados.

Robots, sensores, cámaras, adquisición de datos y sistemas de análisis pueden ayudar a controlar variables que anteriormente dependían en mayor medida de la observación humana.

Pero la tecnología no cambia el principio fundamental.

Una unión soldada debe ser adecuada para la función que debe desempeñar.

La verdadera evolución no consiste únicamente en fabricar más rápido.

Consiste en poder responder con mayor precisión a preguntas como:

¿Qué se soldó?

¿Con qué procedimiento?

¿Bajo qué condiciones?

¿Qué discontinuidades existen?

¿Fueron aceptadas según los criterios correspondientes?

¿Puede demostrarse documentalmente que la unión cumple los requisitos?

Ahí es donde la soldadura deja de ser simplemente un proceso de unión de metales y se convierte en un proceso de fabricación controlado.


Conclusión

La diferencia entre una soldadura deficiente y una soldadura de calidad no siempre puede determinarse observando el cordón.

Una superficie uniforme es positiva, pero no demuestra por sí sola la integridad de la unión. Defectos como falta de fusión, falta de penetración, porosidad interna o inclusiones pueden requerir métodos de inspección adicionales.

Las normas internacionales ayudan precisamente a establecer criterios para evaluar la calidad. ISO 5817:2023 define niveles de calidad para determinadas imperfecciones, ISO 17637:2016 establece criterios para el ensayo visual y la serie ISO 3834 aborda requisitos de calidad para la soldadura por fusión de materiales metálicos.

AWS, por su parte, dispone de documentación específica para el examen visual y los ensayos no destructivos de soldaduras.

Por eso, la próxima vez que observes un cordón de soldadura perfectamente uniforme, hay una pregunta más interesante que "¿qué tan bonita se ve?":

¿Qué hay debajo de esa superficie y cómo se comprobó que cumple los requisitos?


Fuentes técnicas

  • ISO 5817:2023 — Welding — Fusion-welded joints — Quality levels for imperfections. Define los niveles de calidad B, C y D para imperfecciones dentro de su campo de aplicación.

  • ISO 17637:2016 — Non-destructive testing of welds — Visual testing of fusion-welded joints. Norma específica para el ensayo visual de uniones soldadas por fusión.

  • ISO 3834-1:2021 — Quality requirements for fusion welding of metallic materials. Establece criterios para seleccionar el nivel apropiado de requisitos de calidad de la serie ISO 3834.

  • ISO 3834-3:2021 — Standard quality requirements. Define requisitos de calidad estándar para soldadura por fusión.

  • American Welding Society — AWS B1.11M/B1.11:2015. Guía para el examen visual de soldaduras, con fotografías y esquemas de discontinuidades comunes.

  • American Welding Society — Welding Inspection and Nondestructive Examination. Material técnico dedicado a inspección, END y control de calidad de uniones soldadas.




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