inspeccion-visual1
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Entrenamiento – Calificación - Certificación
Inspección Visual
Nivel I - II
TRAINING CENTER ADEMINSA GROUP
ING. CIP. ALBERTO F. REYNA OTAYZA CERTIFIED API 653 INSPECTOR N. 33069 CERTIFIED API 570 INSPECTOR N. 36430
CERTIFIED API 510 INSPECTOR N. ASNT LEVEL III N. 121763 CWI – AWS N. 04070861
REG. CIP. 34856
ING. CIP. LUIS A. CHIRINOS MARTÍNEZ NIVEL III SNT – TC – 1A (PT,MT, VT, UT)
NIVEL II SNT – TC – 1A (ET, RT) NIVEL I SNT – TC – 1A (TIR, VA)
PMI MEMBER # 1522185 REG. CIP. 93591
Indice Entrenamiento, calificación y certificación
Indicaciones
Limpieza
Visión Humana
Mediciones
Visión Remota, Boroscopios, Fibroscopios, Videoscopios
Propiedades de los metales
Producción de los metales
Corrosión
Soldadura
Detección de Discontinuidades
Cuestionario
Lección 1
ENTRENAMIENTO
ENTRENAMIENTO
CALIFICACIÓN Y CERTIFICACIÓN
ACERCAMIENTO A LOS ENSAYOS NO
DESTRUCTIVOS (NDT)
Propósito de Este Entrenamiento
Explicar las diferentes calificaciones y certificaciones que se
requieren
Diseminar conocimientos técnicos sobre las funcionales de
NDT que tienen que ver con las inspecciones en VT.
Discutir por qué existe la necesidad de entrenamiento
Conocer qué compañías solicitan entrenamiento certificado.
Conocer las más recientes especificaciones sobre NDT usadas
actualmente
Conocer los fundamentos básicos de la Inspección Visual
(VT).
Entrenamiento
Entrenamiento
Indicaciones
Limpieza
Visión Humana
Mediciones
Boroscopios
Propiedades de los Metáles
Producción de los Metales
Corrosión
Soldaduras
INTRODUCCION
METODOS DE ENSAYO NO DESTRUCTIVOS
AET- Emisión acústica
ET- Electromagnetismo
LT- Fuga
PT- Liquido penetrante
MT- Partículas magnéticas
NRT- Radiografía neutrónica
RT- Radiografía
IRT- Térmico/Infrarrojo (PdM)
UT- Ultrasonido
VA- Análisis de Vibración (PdM)
VT- Visual
MFL – Magnetic Flux Leakage
- Laser
¿QUE SON LOS ENSAYOS NO
DESTRUCTIVOS?
Son métodos de inspección que se emplean para la detección y evaluación de discontinuidades superficiales y sub superficiales de los materiales sin destruirlos, sin alterar o afectar su utilidad.
Son un campo de ingeniería que se aplican en la fabricación y/o construcción y en servicio de componentes, subemsables, equipos e instalaciones donde intervienen varias actividades.
CLASIFICACION DE LOS END
1-Técnicas de inspección superficial.
Se emplean para detectar y evaluar las discontinuidades abiertas de la superficie (VT y PT) y/o muy cercanas a ellas (MT y ET).
Partículas Magnéticas Radiografía – Inspección subsuperficial
La inspección con líquidos penetrantes es un método no destructivo de localización de discontinuidades superficiales basado en la capilaridad o en la acción capilar.
En este método el líquido se aplica a la superficie del objeto de inspección y se deja pasar un tiempo suficiente para su penetración en la discontinuidad, si la discontinuidad es pequeña o angosta como una rajadura o un fino agujero la capilaridad ayuda en la penetración.
Luego que a transcurrido el tiempo suficiente para que el penetrante
entre en la discontinuidad, la superficie de la pieza es limpiada. La
acción capilar se usa de nuevo, cuando al aplicar un revelador a la
superficie examinada, este actúa como en secante y extrae el
penetrante de la discontinuidad.
2- Técnica de la Inspección Volumétrica.
Se emplean para
verificar la sanidad
interna de los
materiales; comprue-
ban el grado de la
integridad de un
material en todo su
espesor
Prueba UT – A Scan
METODOS DE END MT vs PT/ FMPI - FPI
MÉTODOS DE END
Todos los métodos tienen ventajas y limitaciones; su principal ventaja es que se complementan entre si, las parejas clásicas son:
MT vs PT/ET
UT vs RT
NRT vs RT
INSPECCIÓN POR INMERSIÓN - UT
Una instalación de prueba típica usualmente
incluye los artículos mostrados debajo:
CAPACITACIÓN, CALIFICACIÓN Y
CERTIFICACIÓN DEL PERSONAL
Cada método de inspección requiere de calificación
y certificación de los inspectores que los aplican;
existen tres niveles básicos de capacitación., según
SNT-TC- 1A.
Nivel I en END
Nivel II en END
Nivel III en END
INTRODUCCIÓN
EL ENSAYO NO DESTRUCTIVO ES HOY
UNA DE LAS TECNOLOGÍAS DE MÁS
RÁPIDO DESARROLLO.
El ensayo no destructivo puede adoptar otras
denominaciones tales como:
NDI / INSPECCIÓN
NDT / PRUEBA
NDE / EVALUACIÓN
INTRODUCCIÓN
El NDT hoy afecta nuestras vidas. Esta hecho
para proveer un alto nivel de seguridad del
producto mas que otra tecnología. Se puede
asumir entonces que el NDT ha minimizado
la cantidad de lesiones y pérdidas de vidas
como resultado de una implementación
adecuada.
ENTRENAMIENTO APROPIADO/ TECNICAS
DE INSPECCIÓN
APROPIADAS/INSTRUMENTO
¿Por qué es necesario este capítulo?
Crea conciencia de la importancia y el impacto de la inspección de NDT en la Industria de la Aviación y otras industrias.
Puntualiza la necesidad de realizar la inspección de NDT con personal calificado y certificado
¿Qué entidades piden entrenamiento?
ASME SECCIÓN I
ASME SECCIÓN III Div. I
ASME SECCIÓN V
ASME VIII Div. I
ASME SECCIÓN IX
ANSI/AWS D1.1
API 1104
Construcción y supervisión segura
de las calderas
En 1905 una fábrica de
zapatos en Brockton
Massachussets sufrió un
grave accidente donde
perdieron la vida 58
empleados y 117 resultaron
heridos. No sólo se daño el
edificio sino también el
vecindario de alrededor al
explotar la caldera
SOCIEDAD AMERICANA DE INGENIEROS
MECÁNICOS (ASME)
Daños en el edificio por explosión de la caldera
La caldera accidentada dentro del edificio
¿Qué entidades piden entrenamientos?
Pratt & Whitney
Boeing / Douglas
ASTM 1444 / 1417
Boletín de Servicio / Directivas de
Seguridad Aérea
¿Qué entidades piden entrenamientos?
FAR’ S REGULACIONES DE AVIACIÓN
121.375 MAINTENANCE & PREVENTIVE MAINTENANCE TRAINING PROGRAM
Each certificate holder or person performing maintenance or preventive maintenance functions for it shall have a training program to ensure that each person (including inspection personnel) who determines the adequacy of work done is fully informed about procedures and techniques and new equipment in use and is competent to perform his duties
¿Qué entidades piden entrenamientos?
FAR’ S
145.39 PERSONNEL REQUIREMENTS
(a) An applicant for domestic repair station certificate and rating, or for an additional rating, must provide adequate personnel who can perform, supervise, and inspect the work for which the station is to be rated.
The officials of the station must carefully consider the justification and shall be determine abilities of their employees .
Its uncertificated employes performing maintenance operations on the basis of practical test or employees records. The repair station is primarily responsible for the satisfactory work of its employees.
CÓDIGO
Es el documento que define los requisitos
técnicos de: diseño, materiales, procesos de
fabricación, inspección y prueba que debe
cumplir una parte, componente o equipo.
¡CUIDADO!
Los códigos son obligatorios de aplicarse o
seguirse así lo puede establecer el contrato de
compra-venta o de fabricación de un bien
NORMA (ESTÁNDAR)
Son los documentos que establecen y definen
una regla para poder:
Adquirir, comparar, medir o juzgar un bien,
parte, componente o servicio.
Establecer definiciones, símbolos o
clasificaciones.
ASTM / ISO
ESPECIFICACIONES
Describen de manera detallada un material, bien o servicio.
Define las propiedades físicas, químicas o mecánicas de un material.
Establecen la forma en que deben realizarse las pruebas y las tolerancias en los resultados para aceptación o rechazo.
ASTM
INTERNOS DE LA COMPAÑÍA
¡CUIDADO!
Las normas y especificaciones sólo son
obligatorias por acuerdo de comprador y
vendedor.
Tienen condiciones que debe establecer el
comprador o de lo contrario puede quedar a
discreción del vendedor aplicarlas.
PRÁCTICA RECOMENDADA
Son documentos que al seguirse sus
recomendaciones se obtienen resultados
consistentes, pero no es obligatoria su
aplicación
Describen lo que es la “buena práctica” o la
forma más recomendable de hacer una
actividad
SNT-TC-1A
¿Entrenamientos?
P & W Boeing/Douglas ASTM 1417 & 1444
ABS
SNT-TC-1A SNT-TC-1A SNT-TC-1A SNT-TC-1A
ATA 105 MIL-STD-410E ATA 105 ATA 105
MIL-STD-410E NAS 410 MIL-STD-410E MIL-STD-410E
NAS 410 NAS 410 NAS 410
¿Entrenamientos?
(M.P.I.) IPM (Manual de procedimientos para inspecciones) debe establecer que procedimientos usará un taller determinado para definir su metodología de clasificación y certificación.
BASADA EN?
ESTACION DE REPARACIÓN
APROBADA POR LA FAA
SNT-TC-1A / NAS 410 / CP-189 / ATA
105 / ISO 9712 / MIL-STD-410E
Calificación y certificación
Calificación: Habilidades y conocimientos
demostrados, entrenamiento y experiencia
requerida y documentada, para que el
personal realice adecuadamente las
obligaciones de un trabajo específico.
ENTRENAMIENTO DOCUMENTADO
CERTIFICACION : TESTIMONIO ESCRITO DE LA CALIFICACION
SNT-TC-1A
El sistema de certificación en uso hoy en Estados
Unidos conocido como “SNT-TC-1A”, es un
ejercicio recomendado que provee una guía diseñada
para asistir al empleador en el desarrollo de su
propio procedimiento o “práctica escrita”.
La práctica escrita se convierte entonces en un
sistema para entrenar, calificar y certificar al
personal de NTD de cada empleador
individualmente.
SNT-TC-1A
SNT-TC-1A / edición 2001 / 2006
SOCIEDAD AMERICANA PARA
ENSAYOS NO DESTRUCTIVOS (ASNT)
SNT-TC-1A
Este documento provee una guía para
establecer un programa de calificación y
certificación.
El empleador debe confeccionar “la práctica
escrita” para el control y administración del
entrenamiento, examen y certificación del
personal de NDT. (Es fundamental que el
empleador lo elabore).
SHALL
Los documentos americanos son muy
estrictos en su redacción.
SHALL es el imperativo en español que
indica que: “debe hacerse”, “tiene que
hacerse”
La información o condición se debe aplicar
rigurosamente no se puede aplicar “ criterios
personales”.
SHOULD
Es el condicional en español, que indica que:
“Podría hacerse”
“Puede hacerse”
Indica que se recomienda seguir la condición
establecida en el párrafo
SNT-TC-1A
TRES NIVELES: NIVEL I, II Y III
LEVEL I: El individuo debe estar calificado para
realizar adecuadamente calibraciones específicas,
NDT específicos y evaluaciones específicas para
determinaciones de aceptación o rechazo de acuerdo
con las instrucciones escritas y antecedentes. El nivel
I de NDT debe recibir las instrucciones necesarias o
supervisión de un individuo de NDT certificado
como nivel II ó III.
SNT-TC-1A
Examen y puntuación
Promedie los resultados de
las evaluaciones: general,
específicas y práctica.
La mínima puntuación en
cada exámen es de 70/100,
pero el promedio de los
tres no menor a 80/100.
Examen visual (visión de
cerca) / diferenciar
contraste de color
SECCIÓN PREGUNTAS
General (40)
Específico (30)
Práctico (10)
NDT
COURSE
Level I/II Total hours
OJT Training Hours
CEU
credits
Level I Level II
Visual Testing 24 70 140 2.4
Fluorescent Magnetic Particle
24 70 210 2.4
Liquid Penetrant 16 70 140 1.6
Eddy Current 40 210 630 4.0
Ultrasonic 40/80 210 840 4.0
Este certificado no es transferible y mantiene
su vigencia tanto tiempo como el trabajador
permanezca activo en la disciplina en que se
ha certificado y empleado por la compañía
donde se certifica.
SNT-TC-1A
La cantidad de horas de
entrenamiento laboral
(OJT) se establece en
el procedimiento
escrito de cada
compañía
individualmente.
SNT-TC-1A indica las
horas recomendadas
MÉTODO NIVEL I NIVEL II
ET 210 630
MT 70 210
PT 70 140
UT 210 840
VT 70 140
SNT-TC-1A
Los intervalos máximos de recertificación
recomendados son:
NIVEL I (3) AÑOS
NIVEL II (3) AÑOS
NIVEL III (5) AÑOS
Para los Niveles I / II
SNT-TC-1A del 2001 : Hasta 3 años
SNT-TC-1A del 2006 : Hasta 5 años
ANSI/ASNT CP 189
Norma Americana que establece los requisitos
mínimos y certificación del personal.
Es obligatoria en comparación a la práctica
recomendada SNT-TC-1A.
El único nivel III que reconoce es el certificado por
la ASNT.
A diferencia de la SNT-TC-1A que requiere como
agudeza visual Jaeger N. 2, esta exige la Jaeger N.1
(20/20)
ATA 105 / ATA 107
ATA NDT – El especialista requiere de una guía de entrenamiento específicamente ajustada para la INSPECCIÓN DE AVIONES.
ESTE DOCUMENTO CONTIENE LAS ESPECIFICACIONES RECOMENDADAS QUE HAN SIDO DESARROLLADAS EN LOS TÓPICOS QUE ABORDA.
ATA - SU USO NO ES MANDATORIO
ATA 105
Primer requerimiento
La persona certificada debe establecer un programa escrito para el control y administración del entrenamiento del personal, examen, calificación y documentación. Este programa debe incluir un método para el mantenimiento de las habilidades y los pasos para reentrenar y recertificar según se requiera.
ATA 105
Mínimos requerimientos de entrenamientos en clases y experiencia.
MÉTODO DE NDT INSTRUCCIÓN EN
CLASES (HRS)
EXP. (HORAS/MES)
NIVEL I NIVELII
ET 40 480/3 1440/9
UT 40 480/3 1440/9
MT 16 160/1 480/3
PT 16 160/1 480/3
RT 40 480/3 1440/9
ATA 105
La experiencia para MT y PT puede reducirse
hasta 80 horas (2 semanas) si el inspector
tiene una licencia de A & P o un certificado
para reparaciones
ATA 105
EXAMEN VISUAL DE CERCA.
JAEGER # 2 – PRUEBA DE AGUDEZA
VISUAL A NO MENOS DE 12 PULGADAS
ATA 105
UN TÉCNICO DE NDT PUEDE CALIFICAR DIRECTAMENTE PARA NIVEL II SIN HABER SIDO CERTIFICADO PARA NIVEL I, SI ALCANZA LA EXPERIENCIA REQUERIDA QUE CONSISTE EN LA SUMA DE LAS HORAS DE LOS DOS NIVELES Y APRUEBA LOS EXAMENES DE NIVEL II.
MIL – STD 410 E
Norma militar norteamericana aplicable a
todo aquel que fabrique, venda o inspecciones
materiales para el departamento de la defensa.
Es exigida en la inspección de mantenimiento
preventivo de aviones comerciales.
MIL – STD 410
MIL – STD - 6866
MIL – STD - 6868
MIL – STD - 1949
MIL – STD - 410
MIL – I – 25135
CANCELADO
NAS 410
NIVELES DE CALIFICACIÓN
APRENDIZ
NIVEL I
NIVEL II
NIVEL III
INSTRUCTOR
AUDITOR NIVEL DE CERTIFICACIÓN
NIVEL I, II Y III
NAS 410 Mínimo de horas de entrenamientos, niveles I y II.
MÉTODO (1) + (2) = (3)
PT 8 8 16
MT 12 8 20
ET 12 40 52
UT 40 40 80
RT 40 40 80
NAS 410
EXPERIENCIA MÍNIMA REQUERIDA
MÉTODO (1) (2) (3)
PT 130 270 400
MT 130 400 530
ET 130 1200 1330
UT 400 1200 1600
RT 400 1200 1600
NAS 410 / CP – 189
EXAMEN VISUAL DE CERCA.
JAEGER # 1 PRUEBA DE AGUDEZA
VISUAL A NO MENOS DE 12 PULGADAS
ASTN / ATA 105 : JAEGER # 2 PRUEBA
DE AGUDEZA VISUAL A NO MENOS DE
12 PULGADAS
EL EXAMEN PUEDE REALIZARSE CON LA VISIÓN NATURAL O AGUDEZA DE VISIÓN CERCANA CORREGIDA CON UN OJO AL MENOS, DE MANERA TAL QUE EL APLICANTE SEA CAPAZ DE ALCANZAR UNA LECTURA MÍNIMA JAEGER (J2).
LA DISTANCIA PARA MEDIR LA AGUDEZA DE VISIÓN CERCANA EN EL OJO CON RESPECTO A LA CARTA DEBE EXCEDER (SER MAYOR) QUE 12 PULGADAS
NAS 410
NIVEL I es el primer nivel de calificación
certificable. El individuo de NIVEL I debe tener las
habilidades y conocimientos para realizar pruebas
específicas, calibraciones específicas y con la
aprobación previa de un individuo de NIVEL III,
realizar interpretaciones y evaluaciones de producto
específicas para su aceptación o rechazo, y
documentar los resultados de acuerdo con los
procedimientos específicos
SECUENCIA PARA LA CALIFICACIÓN Y
CERTIFICACIÓN
APRENDIZ
Mientras un individuo esta en proceso para
ser entrenado, calificado y certificado, debe
ser considerado como un aprendiz; este debe
trabajar con un individuo certificado.
El no debe ejecutar, interpretar, evaluar o
reportar los resultados de ningún método de
END en forma independiente
NIVEL I EN END
Es un individuo que esta calificado para:
Conocer los principios básicos del método.
Realizar una inspección siguiendo un
procedimiento calificado.
Realizar inspecciones específicas.
Aplicar criterios de aceptación establecidos en
un procedimiento
NIVEL II EN END
Es un individuo que está calificado para:
Ajustar y calibrar equipos.
Interpretar y evaluar los resultados con
respecto a los códigos, normas y
especificaciones aplicables.
NIVEL II EN END
Ejercer la responsabilidad asignada para el
entrenamiento en el trabajo y guía de los
aprendices y de los niveles I.
Ser capaz de organizar y reportar los
resultados.
Estar fuertemente familiarizado con el alcance
y limitaciones del método.
NIVEL III EN END
Es un individuo que esta calificado para:
Establecer técnicas y procedimientos.
Interpretar códigos, normas especificaciones y
procedimientos.
Designar el método particular, técnicas y
procedimientos a ser usados
NIVEL III EN END
Preparar, revisar y/o aprobar los
procedimientos de inspección.
Entrenar, examinar y certificar a personal
Nivel I, Nivel II u otro Nivel III.
Estar familiarizado con los otros métodos
comunes de END.
VIGENCIA DE LA CERTIFICACIÓN
El periodo de validez del certificado es:
3/5 años para el NIVEL I.
3/5 años para el NIVEL II.
5 años para el NIVEL III.
Durante la vigencia, el empleador puede a
discreción examinar al personal técnico según
SNT-TC-1A, edición 2001 / 2006
RECERTIFICACIÓN
Todos los niveles deben recertificarse
periódicamente con un de los siguientes
criterios:
Evidencia de continuidad satisfactoria.
Reexaminación donde lo considere necesario
el NIVEL III del empleador.
SUSPENSIÓN O CANCELACIÓN
DE LA CERTIFICACIÓN
Esta puede suceder cuando:
Se falle en la reexaminación hecha a
discreción del empleador.
Se rebase el período permitido de servicio
interrumpido.
Se viole el código de ética.
ISO 9712
Establece que cada país debe tener una
agencia central calificadora.
La certificación es requerida por un sector
industrial:
Química y petroquímica.
Aeroespacial.
Metal-mecánica.
Naval.
Lección #1 1. La responsabilidad de expedir un certificado a un técnico en NDT es siempre del empleador si el documento
de SNT-TC-1A lo indica ?.
A. Verdadero
B. Falso
2. NAS 410 es más exigente que SNT-TC-1A ?.
A. Verdadero
B. Falso
3. Si se siguen los lineamientos de ASNT-TC-1A, el nivel III debe tener conocimiento de los otros métodos de NDT así su certificación sea únicamente para el área de líquidos penetrantes.
A. Verdadero
B. Falso
4. Para cumplir con los lineamientos de ASNT-TC-1A todos los niveles I y II deben tomar un examen general, uno práctico y específico.
A. Verdadero
B. Falso
5. Es recomendable que todo empleador use por lo menos la SNT-TC-1A, para establecer una práctica escrita.
A. Verdadero
B. Falso
Lección 2
INDICACIONES
Inherentes, de proceso y de servicio.
1. Las discontinuidades inherentes se forman, usualmente, cuando el material es derretido (fundido).
Discontinuidades inherentes de la forja: relacionadas con el derretido y solidificaciones del lingote original antes de ser transformados en planchas y tochos.
Discontinuidades inherentes de fundición: relacionadas con el derretido, vaciado y solidificación de un artículo fundido. Usualmente causadas por variables inherentes a una alimentación inadecuada, temperatura de vaciado excesiva o gases atrapados
2. Discontinuidades de proceso: usualmente
relacionadas con varios procesos de manufactura
como maquinado, formado, extrusión, rodadura,
soldadura, tratamiento térmico, enchapado, etc.
3. Discontinuidades de servicio: relacionadas con
varias condiciones de servicio como el stress,
corrosión, fatiga, erosión, creep, etc.
Durante el proceso de manufactura, muchas discontinuidades sub-superficiales se abrirán a la superficie debido al maquinado, esmerilado, etc
Recuerde que la discontinuidad no es necesariamente un
defecto. Cualquier indicación verdadera encontrada por el
inspector se le llama discontinuidad hasta tanto esta pueda ser
identificada y evaluada de acuerdo al efecto que tendrá en el
servicio o a los requerimientos de las especificaciones.
Clasificaciones de las discontinuidades por su
origen: discontinuidades inherentes:
relacionadas con el derretido original y
solidificación del metal en el lingote o en la
fundición. Las discontinuidades típicas
encontradas en el lingote son inclusiones,
agujeros en el aire, bolsas de contracción y
segregación.
1. Las inclusiones no metálicas, como escorias y óxidos, pueden estar presentes en el lingote original.
2. Los agujeros de aire y la porosidad se forman por la presencia de gas insoluble en el metal derretido y que es atrapado cuando el metal se solidifica.
3. Las bolsas de contracción (pipe) están en el centro de lingote, causadas por encogimientos internos durante la solidificación.
4. La segregación de aleaciones ocurre cuando la distribución de varios elementos no es uniforme a través del lingote. Esta indicación llamada “Banding”, no es regularmente significativa
Cuando el lingote es posteriormente transformado en planchas, changotes y tochos, es posible que las discontinuidades anteriores cambien en forma y tamaño. Las discontinuidades, luego de la laminación y el conformado son llamadas laminaciones, vetillas o fisuras en función del tipo de proceso o del tipo de discontinuidad original.
Usualmente al lingote le es recortado el “remate” (Hot Top) para
removerle una buena parte de las discontinuidades antes de ser
sometidos a procesos posteriores
DEFECTO
Es toda aquella discontinuidad que por su
tamaño, forma o localización debe ser
rechazada.
Para rechazar una discontinuidad se debe
evaluar conforme a la norma o documento
aplicable.
No hay defectos aceptables.
EVALUAR
Es la acción de comparar las dimensiones o
característica de una discontinuidad con las
limitaciones que impone el documento
aplicable.
Para poder evaluar podemos contar con el
código, norma, especificación o documento
que rige la especificación.
No se evalúa de memoria.
CLASIFICACIÓN DE LAS DISCONTINUIDADES
Discontinuidad superficial (A)
Discontinuidad subsuperficial (B)
Discontinuidad subsuperficial abierta a la superficie (C)
Discontinuidad interna (D)
Las discontinuidades inherentes típicas encontradas en piezas fundidas
son las grietas del temple (COLD SHUT), las grietas de contracción, las
cavidades de contracción, las microcontracciones, los agujeros de aire y la
porosidad.
Grietas del temple (COLD SHUT): se originan cuando el metal derretido
es vaciado sobre el metal sólido como se muestra a continuación.
Grietas de contracción (HOT TEARS): se originan cuando
ocurre una contracción desigual entre las secciones más
livianas y más pesadas, según se muestra a continuación
Cavidades de contracción: Usualmente aparecen por la
ausencia de metal suficiente para llenar el espacio creado por
la contracción (PIPE) en el lingote
Microcontracciones: Usualmente aparecen en forma de pequeños agujeros subsuperficiales en la entrada del molde.
Las microcontracciones también pueden ocurrir cuando el metal derretido debe pasar desde una sección a otra más fina, y de esta a otra más gruesa.
Agujeros de aire: Son pequeños agujeros en la superficie del metal fundido causado por el gas que proviene del mismo molde. Muchos moldes son hechos de arena. Cuando el metal derretido hace contacto con el molde, el agua en la arena se convierte en vapor.
Porosidad: Se produce por gases atrapados. La porosidad es usualmente sub-superficial, pero puede ocurrir en la superficie en dependencia del diseño del molde.
Discontinuidad de proceso: son aquellas que se encuentran o producen durante las operaciones de formado, incluyendo la rodadura, la forja, la soldadura, el maquinado, el esmerilado y el tratamiento al calor.
Laminaciones : Aparecen cuando los tochos son aplanados y las inclusiones no metálicas se expanden. Las bolsas de contracción y porosidad también podrían causar laminación de la manera en que se indican.
Vetillas (Stingers) : Aparecen cuando los tochos son rolados
y convertidos en barras, y las inclusiones no metálicas se
comprimen en más largas y finas discontinuidades llamadas
vetillas.
LAMINACIONES
TREN DE LAMINACION
LAMINACIONES
LAMINADO EN FRIO
El metal pierde sus propiedades de resistencia si se calienta por arriba de la temperatura de recristalización.
LAMINADO EN FRIO
DISCONTINUIDADES DE SOLDADURA:
SON DISCONTINUIDADES DE PROCESO
POROSIDADES
Las porosidades son debidas a gas atrapado
durante la solidificación del metal de aporte y
se clasifican en:
Porosidades aisladas.
Porosidades aglomeradas.
Porosidades alineadas.
Poros en túnel o agujeros de gusano.
Porosidades en la raíz.
POROSIDADES
Porosidades superficiales
FUSION INCOMPLETA
PENETRACION INCOMPLETA O FALTA DE
PENETRACION (HI-LO)
FALTA DE PENETRACION POR
DESALINEAMIENTO
FALTA DE FUSION ENTRE CORDONES
EXCESO DE PENETRACION
FORJA Las discontinuidades de forja ocurren cuando el metal usualmente caliente,
está siendo impactado o presionado para darle forma.
La pieza forjada se fortalece debido a que el grano se orienta tomando la
forma de la matriz.
La “solapa de forja” es causada por metal plegado en la superficie de la
pieza forjada, usualmente cuando algunos metales forjados son
comprimidos dentro del molde desalineado.
La “quebradura de forja” es una ruptura causada por
forja a temperaturas inadecuadas pueden ser internas
o abiertas a la superficie como se muestra a
continuación:
Las rajaduras de esmerilado son discontinuidades de
proceso: es un tipo de discontinuidad causada por el
stress creado por el calentamiento excesivo que se
produce entre la rueda de amolar y el metal.
Las rajaduras de esmerilado aparecen usualmente en
ángulo recto a la rotación de la rueda de amolar.
Las rajaduras por tratamiento al calor ocurren, a menudo, debido al stress producido durante el calentamiento y enfriamiento. El enfriamiento desigual entre las secciones más livianas y pesadas puede causar rajaduras por tratamiento al calor.
Las rajaduras por tratamiento al calor no se encuentran en un lugar específico y usualmente comienzan en los cantos del material más expuesto a la concentración de stress.
Discontinuidades de servicio: Son también tipos de discontinuidades importantes a considerar.
Los artículos que pueden desarrollar defectos debido a la fatiga del metal son considerados extremadamente críticos y requieren de mucha atención.
Las rajaduras por fatiga son discontinuidades de servicio que usualmente se abren a la superficie. A menudo comienzan en los puntos de concentración del stress.
Las rajaduras por fatiga ocurren solamente luego de que la pieza esté prestando algún servicio, pero puede aparecer como resultado de la porosidad, inclusiones u otras discontinuidades en una parte metálica altamente estresada.
ELEMENTOS ESTRESANTES DE LOS
COMPONENTES EN SERVICIO
La fatiga y la corrosión son los mayores enemigos de los metales.
EL ORIGEN PUEDE ENCONTRASE
EN
UN ARAÑAZO E INCLUSO EN UNA
MARCA DE HERRAMIENTA
Lección #2 1. Las grietas de fatigas superficiales son más críticas que las subsuperficiales.
A. Verdadero
B. Falso
2. Durante el proceso de manufacturado del acero, la parte superior del lingote es removida para ayudar a eliminar discontinuidades como porosidad e inclusiones no metálicas ?.
A. Verdadero
B. Falso
3. La falta de penetración y la falta de fusión se refieren al mismo tipo de discontinuidad ?.
A. Verdadero
B. Falso
4. Las discontinuidades inherentes son consideradas porque se formaron cuando el metal estaba en condiciones de metal fundido ?
A. Verdadero
B. Falso
5. La porosidad podría causar laminaciones si el metal fuese conformado a partir de un tocho plano ?.
A. Verdadero
B. Falso
6. Las discontinuidades y los defectos son términos que están considerados con el mismo significado en un examen de corrientes inducidas.
A. Verdadero
B. Falso
Lección 3
LIMPIEZA
INTRODUCCIÓN
La Inspección Visual (VT) es una de los métodos
más antiguos y ampliamente usados en los ensayos
no destructivos. Ha sido usada para la inspección de
partes que van desde una bujía de encendido en un
automóvil común hasta los componentes más
complejos de una aeronave, recipiente a presión,
máquinas en general, etc.
Siempre debe ser considerada como la primera
alternativa de inspección.
ASPECTOS BÁSICOS DE
LIMPIEZA
¿Qué es limpieza?
“Todo limpio” es lo que está libre de
impurezas o lo que está purificado.
En general, limpieza es el acto de remover
suciedades, impurezas o materias extrañas.
LIMPIEZA
Industria de alimentos
Industria médica
Industria nuclear
Industria en general
Industria de alimentos: Requerimientos de
limpieza, que implica la remoción de algún
residuo u organismo que pueda causar
suciedad o contaminación. Los productos de
limpieza deben ser compatibles y/o ser
capaces de ser removidos, sin afectar al
alimento que se está procesando.
Industria médica: Limpieza significa
esterilización de equipos y medio ambiente
Industria nuclear: Limpieza significa la
ausencia de contaminantes residuales que van
en detrimento de los equipos y controles en
instalaciones nucleares.
Los materiales perjudiciales pueden incluir
metales con bajo punto de fusión que
incluyen:
El mercurio, haluro, sulfuro y otros elementos
los cuales pueden causar corrosión en las
diferentes especialidades.
En la industria: Limpieza significa la
remoción los contaminantes que puedan
afectar el procesamiento de una parte de la
producción en cadena.
PROCESOS DE LIMPIEZA
MECÁNICA
O
LIMPIEZA QUÍMICA
Los químicos usados en actos de limpieza de
las manchas se usan por virtud de su
composición.
Los limpiadores químicos pueden disolver a
otros, ser dispersantes o reaccionar con las
manchas o contaminantes para removerlas de
la superficie.
LIMPIEZA MECANICA
La limpieza mecánica significa acción física
para remover suciedades desde la superficie.
Este tipo de limpieza esta considerada más
como preparación de superficie que como
limpieza.
SECUENCIA DE LA INSPECCIÓN CON
PENETRANTE FLUORESCENTE (FPI)
1. ANTES DE LAS SIGUIENTES OPERACIONES:
LIMPIEZA A CHORRO CON ESPESOR
Anodizado de Al o Mg Engomado Pulido al vapor Impregnación Remachado Revestimiento
Lijado Lustrado Pulido Enchapado Pintura Baleo
Excepciones
Las operaciones que tienden a manchar la superficie de metal, como la
limpieza a chorro con aspersor o vapor, el lijado, son permisibles antes
de FPI siempre que la FPI final sea precedida por una operación de
baño de ácido. (ETCHING)
2. DESPUES DE LAS SIGUIENTES OPERACIONES:
Maquinado Alineado
Prueba de presión
Agua fuerte.(baño de ácido)
Esmerilado
Balanceo
Tratamiento al calor
RESIDUO?
Es importante que el limpiador no deje ningún residuo durante el proceso que pueda interferir con la inspección visual (VT).
Las partes que irán a operaciones subsiguientes requerirán limpieza de su superficie, tales como pinturas, niquelado, revestimiento; etc. Es importante que ellas sean limpiadas después de la inspección.
Limpiar la película reveladora y las trazas de penetración desde la superficie (PT)
EQUIPAMIENTO
IMPACTO DEL MEDIO AMBIENTE
(DESECHOS)
SALUD Y SEGURIDAD (MSDS)
LA FORMULA DE LIMPIEZA
CONCENTRACIÓN X TEMPERATURA X
TIEMPO X ACCIÓN
MECANICA = LIMPIEZA
Usualmente alguna variable puede estar fija, la
limpieza o pulcritud puede acompañarse del
ajuste de una o más de las otras variables.
Nota: Un aumento o disminución de estas
variables pueden ser necesarios
Es importante los conocimientos que usted tenga de limpieza, porque no todos los limpiadores son adecuados para todos los sustratos. Un limpiador que contiene hidróxido de sodio puede atacar el Aluminio o el Acero Inoxidable.
Materiales ferrosos pueden necesitar un limpiador con protección para el herrumbre.
LECCIÓN #3 1. Los materiales perjudiciales incluyen metales con bajo punto de fusión:
A- VERDADERO
B- FALSO
2. Los químicos usados en el acto de limpieza de las manchas se usan por virtud de su composición:
A- VERDADERO
B- FALSO
3. La limpieza mecánica significa empleo químico para remover suciedades desde la superficie:
A- VERDADERO
B- FALSO
4. Todos los limpiadores son adecuados para todos los sustratos
A- VERDADERO
B- FALSO
5. Los residuos que permanecen en la superficie después de la limpieza mecánica no intervienen en la inspección visual:
A- VERDADERO
B- FALSO
6. La fórmula de la limpieza está dada por las variables: concentración, temperatura, tiempo y acción mecánica.
A- VERDADERO
B- FALSO
Lección 4
VISION HUMANA
La Inspección Visual (VT) es el método mas antiguo y
común en la inspección NDT
Limitada a la inspección de la superficie de objetos opacos
Y a la Inspección interna de objetos transparentes
Número
Forma
Reflectividad al color /tono
Dimensiones
Características funcionales
Discontinuidades
Terminado de la superficie
Talla
Color Apto o idóneo
LA INSPECCIÓN VISUAL ES USADA CON
OTROS METODOS DE NDT
MT
PT
RT
ET
UT
RANGO DE LA DISTANCIA Y ANGÚLO
A CONSIDERAR EN LA INSPECCION.
En el Insp. Visual (VT) el ojo debe de
estar entre 10-24 pulgadas del objeto y
posicionado a un ángulo no menor de 30
grados a la superficie de inspección.
VISION EL OJO
El instrumento mas común usado en la prueba de visión
Capaz de adaptarse y proveer visión bajo variaciones de distancia e intensidades de luz
Humor acuoso
Pupila
MECANISMO DE LA VISIÓN: La placa usada en una cámara Fotográfica esta representada en el ojo por la retina, la cual contiene las placas terminales del nervio óptico.
Estos receptores son estructuras extremadamente complicadas llamadas conos o bastones. Los impulsos nerviosos surgen aquí y son conducidos a lo largo de un camino visual hasta la región occipital del cerebro.
El mecanismo de convertir la energía luminosa en impulso nervioso es un proceso fotoquímico que ocurre en la retina
PROCESO FOTOQUÍMICO
1. La luz entra a través de una película de lagrimas en la
cornea. Ocurre la refracción.
2. Luego la luz pasa a través del iris / pupila, que controlan
la cantidad de luz que entra al ojo.
3. La luz pasa del iris hasta el cristalino (lentes) aquí cambia
su forma para enfocar la luz en la retina.
La retina esta cubierta con células llamadas conos y
bastones
El ojo esta lleno de un gel claro: el humor vítreo
PUPILA E IRIS
PUPILA.- Apertura central del ojo Transparente a la luz
Contraída y dilatada por el iris
Moduladora de la cantidad de luz que alcanza la retina
Corrige las aberraciones (defectos) esféricos y de cromatismo de la retina
Aumenta la profundidad de la visión
IRIS.- Es una delgada cortina de forma circular Dilata y controla el músculo del esfínter pupilar
Expande y contrae la apertura de la pupila
Controlan la habilidad del ojo para
adaptarse a condiciones de luz diferentes
Ambos el humor vítreo y el humor acuoso son
líquidos que proveen soporte a la estructura
del ojo y le permite la habilidad de refractarse
Humor acuoso
EL OJO COMO UN INSTRUMENTO
REFRACTARIO
Cornea y cristalino (lentes)
Proveen la mayor habilidad de enfocado al ojo
Cornea
Cubre el iris y la pupila
Provee el 70% de la habilidad refractaria del ojo
Cristalino
Provee el 30% de la habilidad refractaria del ojo
Mantiene la imagen de la retina con nitidez aunque la distancia cambie.
El músculo que esta atado a los lentes pueden cambiar su grosor.
FORMACIÓN DE UNA IMAGEN
Ejecutada por la retina y sus componentes
FOVEA CENTRAL
NERVIO OPTICO
MACULA
CONOS Y BASTONES
RETINA
Delicada membrana nerviosa localizada detrás
del ojo
Convierte la luz en señales eléctricas
Transmite las señales eléctricas por la vía del
nervio óptico hasta el cerebro (región
occipital).
RECEPTORES VISUALES - CONOS Y BASTONES
BASTONES
Responden a bajas intensidades de la luz
Responden mas al color azul y menos al rojo
No presentan sensación al calor
El ojo como un instrumento
refractario
El mayor porcentaje de habilidad de enfocado del ojo lo provee la cornea y los lentes del cristalino con una menor participación de la pupila y del índice refractario del humor vítreo y del humor acuoso.
La cornea cubre el iris y la pupila; provee alrededor de un 70% de la habilidad refractaria del ojo
RECEPTORES VISUALES – CONOS Y
BASTONES
CONOS
CONCENTRADOS EN LA FOVEA CENTRAL
Casi completa ausencia de bastones
TRES TIPOS DE CONOS (Sensibles a específicas longitudes de onda de la luz)
455 nanómetros--------------azul
550 nanómetros--------------verde
575 nanómetros -------------amarillo
PRESENTAN SENSACIÓN AL COLOR
La sensación al color varia cuando la intensidad de la luz varia
En la luz natural el amarillo es de intensidad luminosa
COLOR Y VISIÓN DE COLOR Visión de color es una función del ojo cuando se
adapta a la luz depende de la agudeza de los conos
Los colores tienen tres características Tono y color (tinte). Características que dan al color este
nombre
Saturación o pureza. 100% saturación – verdadero color
Brillantez o luminosidad. El factor más importante para ver un color depende del factor reflexión y de la intensidad de la luz. Excesiva brillantez causa fulgor (luz intensa y molesta)
PROCESO FOTOQUIMICO
El mecanismo de conversión de la energía
luminosa en impulsos nerviosos es un proceso
fotoquímico que ocurre en la retina.
La visión natural (luz del día), la cual nos
permite ver color y detalles, es dada por los
conos, principalmente en la fovea central.
EVALUACIÓN DE COLOR Y CAMBIOS DE
COLOR NECESARIAMENTE
FRECUENTES
VISIBILIDAD DE UN OBJETO DEPENDE DE
LA AGUDEZA DEL OBSERVADOR
ILUMINACIÓN Luz fluorescente- menor intensidad menor sombra y
oscuridad
Incandescente –alta intensidad
Mínima intensidad: 100 candela pie (1000 Lux) en la superficie de inspección
Excesiva brillantez dentro del campo de visión con variacio-nes mayores de 10 a 1 causan una sensación llamada fulgor deslumbrante.
El fulgor interfiere con la habilidad de una visión clara, una critica observación y juicio. El fulgor puede evitarse usando luz polarizada u otros dispositivos polarizados (en la misma lámpara o usando lentes)
VISIÓN ESCOTOPICA - ADAPTACIÓN A LA
OSCURIDAD/USA BASTONES SOLAMENTE
VISIÓN FOTOPICA – ADAPTACIÓN A LA LUZ
NATURAL/ USA CONOS SOLAMENTE
VISIÓN MESOPICA – USA AMBOS, BASTONES
Y CONOS
HIPERTERMIA - Destruye las células del ojo
debido al calor intenso / radiación infrarroja
LIMITE ESPECTRAL DE
VISIBILIDAD
El ojo percibe todos los colores del espectro
solar entre el violeta (0.390 μm) y el rojo
(0.720 μm)
LOS OBJETOS CON MAYOR BRILLANTEZ
APARECEN DE MAYOR TAMAÑO QUE
LOS OBJETOS OSCUROS DE LA MISMA
TALLA
PROPIEDAD DE LA LUZ – INCLUYE LOGITUD
DE ONDA, FRECUENCIA Y REFRACCIÓN
RANGO ÓPTIMO DE LONGITUD
DE ONDA VISIBLE
DESDE 0.470 μm hasta 0.610 μm.
TANTO UN BAJO NIVEL DE
ILUMINACIÓN COMO EL FULGOR
CAUSAN FATIGA AL OJO
Individuos ciegos al color (DALTONISMO)
no pueden distinguir el color verdadero, el
rango entre el rojo y el verde.
Error en la percepción – no pueden distinguir
entre colores.
La luz blanca está compuesta de todos los
colores del espectro
Ojo humano - órgano perfectamente esférico.
Procesamiento de la visión : Preatención primero y enfocado
del campo como acción posterior.
El iris da color al ojo
LA LUZ ENTRA PRIMERO
EN LA CORNEA QUE EN
LOS LENTES DEL
CRISTALINO
RETINA ES SIMILAR A UNA
PELÍCULA DENTRO DE UNA
CÁMARA
AGUDEZA DE VISIÓN – HABILIDAD PARA
VER E IDENTIFICAR CUAL ES EL
PARECIDO
GLAUCOMA – ENFERMEDAD QUE DAÑA EL
NERVIO ÓPTICO DEBIDO A ALTA PRESIÓN.
PRESBICIA – DIFICULTAD EN EL ENFOCADO
/ PRESENTE EN EDADES DESPUES DE LOS 40
– 45 AÑOS. DEBIDO A LA PÉRDIDA DE LA
FLEXIBIVIDAD EN LOS LENTES DEL
CRISTALINO
VERSIÓN – DONDE LOS DOS OJOS SE
MUEVEN SIMULTÁNEAMENTE EN LA
MISMA DIRECCIÓN.
VERGENCIA – DONDE LOS DOS OJOS
SE MUEVEN EN IGUAL Y OPUESTA
DIRECCIONES.
MIOPÍA, HIPERMETROPIA Y ASTIGMATISMO
OCURRE CUANDO LA LUZ ES ENFOCADA EN UN
PLANO DE LA RETINA
Miopía (corto de vista),
es un problema de visión
experimentado por
alrededor de un tercio de
la población. Los miopes
tienen dificultad para la
lectura de los signos del
camino y ver otros
objetos a distancia, pero
pueden ver tareas
cercanas tales como las
lecturas
Hipermetropía (visión larga), es un problema común de visión, que afecta alrededor de un cuarto de población. Personas con hipermetropía pueden ver muy bien objetos distantes, pero tienen dificultad para ver objetos que están muy cercanos
El astigmatismo es el problema más común de
la visión.
Astigmatismo es causada por una irregulari-
dad en la forma de la cornea y es corregida
con espejuelos, lentes de contacto, o cirugía
refractaria.
EL OJOS COMO UN INSTRUMENTO
REFRACTARIO
La habilidad del enfocado del ojo es provista mayormente por la cornea y los lentes del cristalino, con una menor asistencia desde la pupila y el índice refractario del humor vítreo y humor acuoso.
La cornea cubre el iris y la pupila y la provee alrededor del 70% de la capacidad refractaria de los ojos
LECCIÓN #4 1. El instrumento más comúnmente usado en los exámenes visuales son los ojos:
A- VERDADERO
B- FALSO
2. El fulgor deslumbrante puede ser reducido en una inspección de la superficie con el uso de la luz espectral y luz visible:
A- VERDADERO
B- FALSO
3. En el examen visual el ojo debe estar entre 10 – 24 pulgadas de la superficie a inspeccionar o el objeto que va ser inspeccionado:
A- VERDADERO
B- FALSO
4. La placa usada en una cámara fotográfica está representada en el ojo por la retina: A- VERDADERO
B- FALSO
5. Un bajo nivel de iluminación y el fulgor no causan fatiga visual: A- VERDADERO
B- FALSO
6. La energía luminosa se convierte en impulsos nerviosos por un proceso fotoquímico que ocurre en la retina:
A- VERDADERO
B- FALSO
Lección 5
MEDICIONES
INTRODUCCIÓN LA SISTEMA DE
MEDIDAS
El sistema de medidas lineal incluye solamente las medidas que envuelven una línea recta aislada y en una sola dimensión.
Las reglas son esenciales y se usan frecuentemente en una variedad de trabajos suplementando a un número de estilos diferentes.
Las reglas más comunes son de acero y están graduadas en fracciones de una pulgada o sistema métrico decimal.
INTRODUCCIÓN A LOS
DISPOSITIVOS DE MEDIDAS
EXACTITUD – GRADO DE
CONFORMIDAD DE UNA MEDIDA CON
SU VALOR REAL.
PRECISIÓN – CAPACIDAD DE UN
INSTRUMENTO DE REPRODUCIR SUS
PROPIAS MEDICIONES.
Diferencia entre una escala y una regla.
Una escala está graduada en proporción a una unidad de longitud.
Una regla es unidad de longitud, sus dimensiones son los múltiplos.
PARALOX: Aparente cambio relacionado con la observación de un punto.
Reglas gruesas tienen un mayor problema con ángulo de visión
Reglas – las de acero tienen un rango de longitud hasta 144” y 1000 mm. Su rango en estilos va desde totalmente-flexibles hasta semi-flexibles, también templadas con elasticidad, hasta templadas con elasticidad muy pesadas.
Seleccionamos reglas graduadas en pulgadas porque el sistema de pulgadas sigue con graduaciones gruesas (tales como 8ths y 16ths) y con muy finas graduaciones tales como 64ths y 100ths, más que el sistema milimétrico. El sistema milimétrico está limitado a mm y ½ mm de graduación
ESCALA DEL PIE DE REY
(INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN)
La regla de acero está clasificada como un sistema de mediciones que no tiene gran precisión y básicamente es usada cuando las mediciones de fracciones son adecuadas.
Los pie de rey son instrumentos de medición de mayor precisión los cuales son capaces de realizar medidas en unidades decimales hasta un factor de precisión de 0,01 mm.
La escala pie de rey está considerada básicamente como un instrumento de medición de mayor precisión.
El sistema de pie de rey es usado en varios instrumentos de medición de gran precisión tales como:
MICRÓMETRO DE VERNIER / ALTURA DE VERNIER / INSTRUMENTOS TRANSPORTADOS VERNIER.
UN VERNIER ES UNA COMBINACIÓN DE DOS ESCALAS Y
LA ESCALA DE VERNIER
La escala principal puede estar dividida en ambos, pulgadas o centímetros.
Cada pulgada está dividida en 10 partes (significa 1/10 de una pulgada). Cada una de estas partes subdivididas, generalmente en cuartas partes, cada una representando 1/40 de una pulgada.
Para convertir esta fracción en su equivalente decimal, dividimos el denominador con el numerador.
1 dividido por 40(1/40) = 0.025.
Otro nombre para 0.025 de una pulgada es 25 MILS
EL PIE DE REY ES UN INSTRUMENTO DECIMAL (ISO)
NO UN INSTRUMENTO FRACCIONAL
Este provee capacidad de precisión
LA ESCALA DE PIE DE REY ESTA CALIBRADA EN
MILESIMAS DE UNA PULGADA, CON 25
GRADUACIONES ES NUMERADA (0,5,10). CADA
SEGMENTO INDIVIDUAL REPRESENTA UN VALOR DE
1/1000 PULGADAS DE LA ESCALA PRINCIPAL
LECTURA DE LA ESCALA DEL
PIE DE REY / CUATRO PASOS 1. Note la cercanía de la subdivisión de las décimas en la escala
principal a la izquierda del cero Vernier. Adiciones esto al paso 1.
2. Cuente el número de líneas graduadas en la escala principal entre las subdivisiones decimales más cercanas y el cero de Vernier. Multiplica el número de graduaciones (0.025), y adiciona este número a los resultados del paso 2.
3. Mira en la escala del pie de rey para una graduación que coincida perfectamente con la alguna división de la escala principal. Recuerda que cada graduación de Vernier representa 1/1000 de una pulgada, adicione el valor que coincide con la graduación de Vernier al resultado del paso 3, y luego obtenga la lectura verdadera.
4. Encuentre el cero en la escala de Vernier. Note la cercanía de los números enteros en pulgadas en la escala principal a la izquierda del cero.
Los calibradores corredizos (pie de rey) son instrumentos de medición muy versátiles. Ellos no tienen la precisión extrema de un micrómetro, pero son muy exactos y cada uno de ellos tiene un rango mayor que un micrómetro simple o aislado.
La mejor esfera digital de los calibradores corredizos, con respecto a resolución se considera exactamente entre .001” or .03 mm.
Los calibradores corredizos (pie de rey) vienen en diferentes estilos – cartabones digital electrónico, calibradores de esfera mecánica, calibradores de Vernier y cartabones corredizos planos
Es importante mantener la superficie de deslizamiento limpia y ligeramente
lubricada
Medición dentro de la pieza
Medición Externa Exactitud Hasta 0.001 de una pulgada
Medida de Profundidad Los cartabones (carátulas) esféricos son usados para el chequeo rápido de
dimensiones de mayor ancho con relativa tolerancia.
EQUIVALENCIAS DE LOS
SITEMAS METRICO INGLES
1 PULGADA IGUAL A:
25.4 Milímetros
2.54 centímetros
.0254 metros
.0000254 kilómetros
CM
2.54 In.
CUADRO DE LOS MÚLTIPLOS Y SUBMÚLTIPLOS
DEL METRO
Denominación Símbolos Valores en metro
Múltiplos Kilómetro Km 1000
Múltiplos Hectómetro Hm 100
Múltiplos Decámetro Dm 10
Unidad Metro m 1
Submúltiplos Decímetro dm 0.1
Submúltiplos Centímetro cm 0.01
Submúltiplos Milímetro mm 0.001
CUADRO DE LOS SUBMULTIPLOS DEL
MILÍMETRO
Denominación Símbolos Valores en milímetro
Unidad Milímetro mm 1
Submúltiplos Décima 0.1
Submúltiplos Centésima 0.01
submúltiplos milésima 0.001
PREFIJOS MÉTRICOS
Kilómetro 1,000 = 10(3)
Hectómetro 100 = 10(2)
Decámetro 10 = 10
Metro 1 = 1
Decímetro 0.1 = 10(-1)
Centímetro 0.01 = 10(-2)
Milímetro 0.001 = 10(-3)
mm / cm
MICRÓMETROS Un micrómetro puede ser usado con
seguridad hasta una medida dentro de 0.0001 de una pulgada de exactitud.
El micrómetro opera con el principio del tornillo de exactitud hecho con una inclinación de 40 roscas por pulgada pudiendo acercarse (.025) de una pulgada con cada vuelta completa.
Este tornillo de rosca está marcado longitudinalmente con cuatro líneas por pulgada que se corresponden con el número de roscas en el perno.
Cada cuatro líneas esta numerado con los dígitos desde 0 hasta 9 que indican el .000 hasta .900 lecturas.
El borde biselado del dedal está marcado en 25 divisiones alrededor de la circunferencia y es un número desde 0 hasta 24.
Cuando el micrómetro está cerrado, solamente la línea cero en el dedal se alineó con la línea horizontal o axial del manguito (CABO).
Si la línea 0 del dedal no está alineada con la línea horizontal o axial en el manguito, este último puede ser ajustado hasta cero, usando una herramienta de medición que generalmente la provee cada instrumento
Medida del Diámetro Externo Grandes variaciones en la temperatura pueden producir errores
Para medir las caras estas deben estar limpias y libres de
aceite, impurezas, hilachas, etc.
La medición de las caras puede estar paralela a la superficie de prueba, o perpendicular al diámetro de la parte redonda.
Ser muy cuidadoso durante el ejercicio y engranaje del yunque con la pieza de prueba.
Las vibraciones del yunque contra la pieza de la prueba tienen a producir un uso desigual y esto debe ser evitado.
No desengranar la pieza de prueba antes de tomar la lectura.
El micrómetro es la herramienta manual de mayor
precisión y exactitud utilizada por operadores
hábiles. Los Vernier corredizos son versátiles por
sus capacidades de medida de longitud, pero cuando
son necesarias medidas más precisas, el micrómetro
es la mejor herramienta de trabajo para la medición,
porque puede medir y leer en la misma dirección y al
final el yunque es soportado por una estructura
adecuada.
Las medidas de altura (height gages) vienen en una variedad de estilos, tallas, lecturas externas, y exactitudes acordes a las necesidades individuales.
El rango de exactitud va desde .000050” y 0.001 mm hasta .001” y 0.03 mm en nuestra esfera y medidas de altura de Vernier.
Las medidas de altura son normalmente usadas en superficie planas conocidas.
Algunas aplicaciones requieren el uso de medidas de altura en un plano vertical
MICRÓMETRO MEDIDOR DE
PROFUNDIDAD
LOS MICRÓMETROS MEDIDORES DE
PROFUNDIDAD SON USADOS DE MANERA
SIMILAR AL USO DE LOS CARTABONES
MEDIDORES DE PROFUNDIDAD EXCEPTO QUE
SU LECTURA ES OBTENIDA DESDE EL MANGO Y
CASQUILLO DEL MICRÓMETRO.
Los medidores de profundidad están disponibles en varios tipos y ofrecen
exactitud de selección y habilidades mecánicas a conveniencia.
Se fabrican estos instrumentos: electrónicos, con esfera, Vernier, o reglas
de precisión de lectura externa con un rango desde .001” (0.03 mm) en la
esfera marcadora de profundidad (dependiendo del indicador usado) hasta
64th y ½ mm de precisión en nuestras reglas medidoras de profundidad.
Las medidas estandar
de profundidad tiene un
rango hasta 12” (300
mm), pero estan
disponibles también
longitudes especiales
Micrómetros interiores
LAS SIGUIENTES PRECAUCIONES DEBEN SER
TOMADAS CUANDO USAMOS UN MARCADOR O
INDICADOR DE CARATULA.
La punta del indicador debe ser de un material, que el uso excesivo no cause puntos o desgastes de contacto, por lo que se usa un cromo duro, carburo de tungsteno, puntas de diamante.
Los puntos de contacto no deben apretarse ajustadamente. La distorsión puede causar adhesividad o ligadura.
Montar firmemente los indicadores de carátula (esferas) cercanos al dispositivo de soporte para eliminar los movimientos desorientados.
Mantener limpia la superficie y el nivel de referencia
LAS SIGUIENTES PRECAUCIONES DEBEN SER
TOMADAS CUANDO USAMOS UN INDICADOR DE
CARATULA (ESFERA) O UN MARCADOR
Evitar golpes intensos en el lado de los puntos de contacto.
Mantener la aguja del indicador limpia para prevenir el uso inadecuado y adhesión.
Inspeccionar la exactitud del marcador con un plan fijo regido acorde con su uso.
Limpiar el indicador de carátula con jabón, agua y un solvente apropiado.
La manguera de aire no puede ser usada para limpiar un marcador o indicador de carátula porque esta fuerza húmeda y sucia puede pasar a las partes en movimiento.
COMBINACIÓN DEL SET (JUEGO) DE
ESCUADRAS
Chequear la cabeza de la escuadra
Aspecto externo de la escuadra
Medida de profundidad
Chequear ángulo de 45 grados
Chequear el centro de la escuadra
Localizar el centro circular de la maquinaria
Chequear la cabeza del instrumento transportador
Desmonte de la herramienta
Colocarla fuera del ángulo en una base o soporte plano
Medida del ángulo de la maquinaria
Esta sección concierne a lo que llamamos herramientas “UTILES”. Un par de compases (en términos comunes, un compás) es uno de los mas antiguas herramientas de medición usadas para comparación. Ellos dependen de un “indicador” para la medida de una parte, transfiriendo esta dimensión a una regla de precisión, micrómetro o pie de rey (cartabón corredizo), y luego hacer una buena lectura. Esto necesita habilidad y experiencia. Si es correctamente usado, los compases pueden medir hasta como mínimo. 004” or 0.01mm
Mediciones con un compás requiere tanto como sea posible de luz y tacto porque la mayoría de las comparaciones son hechas con reglas, donde el compás esta colocado contra las graduaciones, sin tener contacto con ninguna otra cosa.
Los compases están divididos y se ofrecen en dos tipos generales de diseños: de resorte o muelle y de unión firme. Los compases de resorte o muelle están estirados o tensos contra el tornillo de ajuste, mientras el de unión firme esta sujetado por fricción.
Las herramientas de esta sección son usadas para medir huecos, ranuras, y cavidades o depresiones. Ellas son muy convenientes, relativamente baratas, y cubren un amplio rango de tallas para diversas variedades de aplicaciones
Las herramientas de medición angular como instrumento transportador vernier tienen un rango de lectura hasta 5 minutos de un grado, los regulares (transportador) leen hasta un grado y son capaces fácilmente de un estimado de hasta 30 minutos.
Estos marcadores o herramientas de medición angular tiene un propósito especial tales: como desmonte de instrumento de corte, para diseñadores de instrumentos de transportación. Para marcar el diámetro de la broca o ranura y pueden tener una combinación del instrumento transportador y los marcadores de profundidad en series
Esta sección esta hecha de marcadores estándar que son rápidamente chequeados, de varias dimensiones y que los trabajadores hábiles necesitan para medir en el curso de su trabajo. ESTOS PRODUCTOS INCLUYEN:
Marcadores de tornillos graduados
Marcadores de radio
Marcadores de ranura
Marcadores de diámetros y bolas
Marcadores de centro
Marcadores de ángulos
Marcadores de grosor
Marcadores de planchas y alambres
UN INSTRUMENTO DE MEDICIÓN DE
CUALQUIER TIPO QUE SE HA CAIDO O SE HA
MALTRATADO EN CUALQUIER OTRA
FORMA DEBE SER CALIBRADO ANTES DE
SER USADO NUEVAMENTE
LOS INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN DE
PARTES EN MOVIMIENTO PUEDEN RECIBIR
OCASIONALMENTE UNA GOTA DE ACEITE
EN EL INSTRUMENTO PARA LUBRICARSE
DURANTE LA EJECUCIÓN DE LAS TAREAS.
LECCIÓN #5 1. Cuando usamos el pie de rey o micrómetro la lectura debe ser tomada en la pieza de trabajo siempre que
sea posible:
A – VERDADERO
B – FALSO
2. El pie de rey es un instrumento fraccional:
A – VERDADERO
B – FALSO
3. El término de exactitud se refiere a un grado de conformidad de una medida con su valor real:
A – VERDADERO
B – FALSO
4. El símbolo de √125 representa una superficie mas fina que el símbolo √16:
A – VERDADERO
B – FALSO
5. Los carátulas corredizos (pie de rey) son instrumentos de medición de mayor precisión que un micrómetro:
A – VERDADERO
B – FALSO
6. El micrómetro es la herramienta manual con mayor precisión y exactitud usada por operadores hábiles:
A – VERDADERA
B – FALSO
Lección 6
MAGNIFICADORES, BOROSCOPIOS
Y FIBROSCOPIOS
Básicos de Boroscopios,
Fibroscopios y Sondas de Video
Introducción a los equipos básicos de inspección Visual Remota
Técnicos de Boroscopios
BOROSCOPIOS Y FIBROSCOPIOS
Ampliamente usados para examinar tubos, huecos profundos, grandes
longitudes interiores, conductos, partes internas de maquinarias
EL BOROSCOPIO VIENE EN
DIFERENTES MEDIDAS
Los boroscopios mas comunes están
equipados con fuentes de luz
localizadas cerca de la punta
TIPOS DE MOTORES DE TURBINA
HAY TRES TIPOS
1. Turborreactor básico, o turborreactor
2. Turbohelice
3. Motor de doble flujo
SOBREVISIÓN
Boroscopios, telescopios de fibras y sondas de
video
Breve historia
Componentes y configuraciones
Consideraciones al seleccionar un equipo
Productos nuevos
Historia BOROSCOPIO
El primero fue inventado en Alemania en 1806 (médico). Los primeros modelos producidos en 1900 (aplicaciones médicas) uno de los primeros telescopios industriales fue hecho por Westinghouse Co. Para mirar dentro del rotor de una turbina de vapor alrededor de 1921.
En 1946 el boroscopio de luz ultravioleta fue desarrollado.
En 1962 se desarrollaron boroscopios resistente a la radiación y temperaturas. En los años siguientes la televisión de circuito cerrado fue usada con boroscopios.
Estos progresos llevaron al nacimiento de los fibroscopios y sondas de video.
Componentes comunes y
configuración
BOROSCOPIO
Diámetros desde .098 hasta .472 pulgadas.
Dirección de visión: 0, 15, 45, 70, 90, 110 grados
Campo de visión: 35, 40 y 45 grados
Distancia de 1.5 hasta 62 pulg.
Cristales estándar de cuarzo para temperaturas elevadas
Componentes comunes y
configuración
BOROSCOPIO
Maquinarias específicas ensambladas y especializadas para
satisfacer necesidades específicas.
Estuches típicos para: Allison, Garrett, General Electric, Pratt
& Whitney, Rolls Royce y otros
MICRO FIBROSCOPIOS
Diámetro desde .028” hasta .100”
Hasta 10,000 paquetes de píxel
50 ó 70 grados de campo de visión
Distancia desde 1” hasta 72”
Visión directa a ángulo recto
Revestimiento o cubierta protectora adecuada
Componentes comunes y
configuración
FIBROSCOPIOS
Diámetro desde .126 hasta .236 pulgadas
2 y 4 formas de articulación hasta 130 grados
Pieza del ojo magnificada: 25x y 30x
Guia de luz ambiental puede estar sumergida en: Agua, JP4,JP5,Jet A y gasolina
Construcción de la guia de luz: Uretano, SST Tungsteno trenzado
Distancia desde20 hasta 108 pulgadas
Campo de visión:45 hasta 60 grados
Profundidad del campo: .20 - 4 pulgadas
Componentes comunes y
configuración
FIBROSCOPIO
El fibroscopío esta hecho de una multitud de fibras de vidrio muy pequeñas las cuales están preparadas para transmitir la luz a través de ellas y no salga luz a través de la paredes de la fibra.
TAMBIEN TIENE UNA FUENTE DE LUZ EN LA
PUNTA PARA ILUMINAR EL AREA DEL INTERES
FIBROSCOPIO
Los fibroscopios están revestidos para prevenir la difracción.
El paquete de luz solamente lleva luz
Las fibras pueden mantener la misma orientación
Si la orientación cambia, la imagen comienza a desenfocarse
Las fibras rotas pueden dar puntos negros
Las fibras rotas pueden ser reparadas, pero el costo es alto
VIDEOSCOPIO
Día. Desde 6 a 12mm
Detector de imagen: ¼” CCD
Campo de visión: 80 grados
Distancia de 6 a 98 pies
Resolución espacial:470,000
Foco ajustable distal
Cierre electrónico:1/60 a 1/40,000
Angulo de visión 0 a 90 grados
Potencia: 110 / 220 VAC o 12 VDC
Componentes comunes y
configuración
CONSIDERACIONES AL SELECCIONAR UN
EQUIPO
DIAMETRO DE ACCESO
- Los accesorios electrónicos pueden aumentar el tamaño de la sonda y / o el campo de visión
- Típicamente se selecciona el diámetro más grande con el que se pueda trabajar mientras se considera el mínimo radio de inclinación
DISTANCIA PARA TRABAJAR
- Cortas, no se pude trabajar distancias largas es incómodo. ¡Aprenda esta aplicación!
- Largas distancias (longitudes mayores) = mayor inversión
ARTICULACIONES
- Ninguna, 1 paso, 2 pasos, o 4 pasos de articulación
SONDA RIGIDA o FLEXIBLE
¿Cuáles son las necesidades de ajuste? ¿Hay que considerar aplicaciones futuras?
MAGNIFICACIÓN (AMPLIACIÓN)
BOROSCOPIOS están típicamente entre 2x y 8x considera: Un boroscopio trabajando con 2x de magnificación a 1 pulgada de distancia puede magnificar 4x a ½ pulgadas de distancia.
Un mayor rango de magnificación es más aprovechable.
CONDICIONES DEL MEDIO AMBIENTE
Impermeabilidad, resistencia a los productos químicos, altas temperaturas o radiaciones, es un requerimiento? Sondas especiales están disponibles.
CONSIDERACIONES AL SELECCIONAR UN
EQUIPO
INSPECCION TIPICA DE BOROSCOPIO
SOPORTE DE LOS FIBROSCOPIOS DE
INSPECCION
ESTRATEGEMA DE MAGNIFICACIÓN
UN OBJETO APARECE CON SU TAMAÑO INCREMENTADO CONFORME SE ACERCA AL OJO
PARA DETERMINAR LA POTENCIA DE MAGNIFICACIÓN, EL TAMAÑO VERDADERO DEL OBJETO ES EL QUE SE APARECE
EN LA IMAGEN A 10 PULGADAS DEL OJO
ESTE VALOR DE 10 PULGADA ES USADO COMO UN ESTANDAR PORQUE ESTA ES LA DISTANCIA DESDE EL OJO , EN QUE UN OBJETO PEQUEÑO SE PUEDE VER USUALMENTE CUANDO LO
EXAMINAMOS.
LA LETRA X ES NORMALMENTE USADA PARA DESIGNAR LA POTENCIA DE MAGNIFICACIÓN DE UN LENTE (10X)
DISTANCIA FOCAL
LA DISTANCIA FOCAL ES LA DISTANCIA DESDE EL LENTE HASTA EL PUNTO EN EL CUAL LOS RAYOS PARALELOS DE LUZ CHOCAN CON EL LADO POSITIVO DEL LENTE HACIENDOLOS LLEGAR HASTA EL FOCO.
FORMULA DE MAGNIFICACIÓN
M = 10/F
M = MAGNIFICACIÓN
F = DISTANCIA FOCAL DEL LENTE (PULGADA)
10 = CONSTANTE
Un lente con una distancia focal de 5
pulgadas tiene una magnificación de
2 o se puede decir que el lente tiene
doble magnificación (se escribe 2x)
DISTANCIA FOCAL
TIPOS DE LENTES
CONVERGENTES Y DIVERGENTES
LOS LENTES PUEDEN SER CONVEXOS
(ABULTADOS HACIA FUERA), CÓNCAVOS
(HUNDIDOS HACIA DENTRO), O PLANOS.
A continuación tenemos tres defectos inherentes a
todos los lentes; los cuales son corregibles. El grado
de corrección dicta la calidad de los lentes.
Distorsión
Aberración esférica
Aberración cromática
TRES DEFECTOS EN LENTES
1. DISTORSIÓN- No aparece una imagen natural. La calidad de material de los lentes ( el rozamiento y pulido) son ambos la causa y el propósito para la corrección de este problema
2. ABERRACIÓN ESFÉRICA- Los rayos de luz pasando a través del centro del lente y en los bordes vienen hasta el foco en puntos diferentes.(naturalmente, la distorsión es peor en lentes de mayor diámetro que los de menor diámetro). La aberración esférica puede corregir con una ligera modificación de la superficie curva del lente.
3. ABERRACIÓN DE CROMATISMO (NO ENFOCADO) – Esto es un efecto de prisma: cuando los colores se descomponen, los rayos de luz no enfocan en el mismo lugar. Este efecto puede ocurrir tanto lateral como longitudinal. Esto es corregible por el uso de lentes compuestos de diferentes tipos de cristales.
POTENCIA (GRADO) DE MAGNIFICACIÓN
AUMENTA LA MAGNIFICACIÓN /
DISMINUYE LA DISTANCIA FOCAL / Y
DISMINUYE EL AREA DE INSPECCIÓN
CONSIDERACIONES AL SELECCIONAR UN
EQUIPO..
Documentación / grabaciones requeridas como elabora reportes y donde estos deben ser enviados ? se pueden usar:
Cinta (tape) (VCR)
Disco duro (hard copy) (printer)
Grabaciones digitales (memoria de computadoras) memory chips, computadoras)
Con el avance tecnológico se puede realizar inspecciones y transmitir una copia exacta de las imágenes y el texto a cualquier lugar alrededor del mundo en minutos. ….
¿Puede valorar esto por si mismo?
PRODUCTOS NUEVOS
Cámara CCD
Muy utilizadas desde hace años
Costo reducido
Pequeño footprint (rastro)
Alta resolución
Requiere mucho menos luz para una buena imagen.
Equipos de potencia (Baterías)
Todos los diversos componentes pueden operarse con una
batería (ej: fuente de luz, sonda de video, monitores,
dispositivos de grabación)
PRODUCTOS NUEVOS
OPCIONES DE INSPECCIÓN
Los displays de cabeza permiten:
- reducir el tamaño del equipo
- mantener tus manos libres
MONITORES w/VCR
Displays de plano compacto con /8mm de grabaciones
Dispositivos de toma digital puede ser fácilmente adicionados al sistema para añadir habilidades digitales.
PROGRAMAS DE COMPUTADORAS
Estas tienen un ancho rango de habilidades
disponibles IPG que específicamente desarrolla el
Sistema DIDBS que para el mercado de NDT
permite:
Anotación de la imagen
Detalles y cese de la transmisión de la imagen
Reporte generalizado de habilidades para fácil
documentación
PRODUCTOS NUEVOS
Amplificador estéreo
IPG recientemente ha adicionado otro producto visual llamado el MANTIS. Sus características incluyen:
Bajo costo, un sistema de visión para mesa de trabajo
Incrementa la productividad y control de calidad
Reduce la tensión del ojo y la fatiga del operador
Exhalta la visión de superficies complejas
Ofrece verdaderas imágenes estéreo
Magnificaciones (amplificaciones 2x hasta 10x)
PRODUCTOS NUEVOS
LECCIÓN #6 1. Los lentes de aumento son los únicos que pueden ser utilizados para realizar las mediciones en la inspección visual:
A – VERDADERO
B – FALSO
2. Las linternas son un buen modo de suministrar luz al área que va a ser visualmente examinada:
A – VERDADERO
B – FALSO
3. Los boroscopios y fibroscopios son muy utilizados para examinar áreas interiores y profundas de difícil acceso:
A – VERDADERO
B – FALSO
4. El fibroscopio no necesita de una fuente de luz en la punta para evaluar el área de interés:
A – VERDADERO
B – FALSO
5. Para determinar la potencia de magnificación , el tamaño verdadero del objeto es la que aparece en la imagen a 10 pulgadas del ojo:
A – VERDADERO
B – FALSO
6. Todos los lentes convexos son abultados hacia afuera:
A – VERDADERO
B – FALSO
Lección 7
PROPIEDADES DE LOS METALES
PROPIEDADES MECÁNICAS DE LOS METALES
RESISTENCIA
Maleabilidad de los metales
Dureza de los metales
Ductilidad de los metales
Elasticidad de los metales
¿QUE SON LOS ENSAYOS
DESTRUCTIVOS?
Es la aplicación de métodos físicos directos,
que dañan y alteran de forma permanente las
propiedades: físicas, químicas mecánicas o
dimensiónales del material, parte o
componente sujeto a inspección.
Pero que permiten conocer sus propiedades,
tales como esfuerzo-deformación, dureza,
composición química, etc.
¿PARA QUÉ SE EMPLEAN LOS ENSAYOS
DESTRUCTIVOS?
Para determinar cuantitativamente:
Composición química
Resistencia mecánica
Dureza
Tenacidad (Capacidad de absorber energía
mientras se deforma plásticamente hasta su
ruptura).
ENSAYOS DESTRUCTIVOS
FORMA DE EMPLEO
Por muestreo en los lotes de fabricación, por
lo que sus resultados deben considerarse
representativos de la pieza o del lote de piezas
que no fueron probadas.
PROPIEDADES DE LOS MATERIALES
CLASES:
PROPIEDADES QUIMICAS
Resistencia a la corrosión
Aluminio (ánodo) versus hierro (cátodo)
PROPIEDADES FISICAS
Dureza
Resistencia – tensión – comprensión
Elementos aleatorios
Propiedades de procesamiento
Moldeabilidad/ soldabilidad / maquinibilidad.
SISTEMA DE VOLUMEN Y MATERIAL
DEFECTUOSO:
Tensiones normales – tensión – comprensión
Tensiones de corte
Esfuerzo de flexión
Tensiones – volumen de la parte
EFECTOS DE LA TENSIÓN – aumenta el volumen
hay flujo plástico cuando son alcanzados los valores
críticos
Efectos como las fracturas, son el resultado final
PRUEBA PARA EVALUAR PROPIEDADES MECANICAS
PRUEBA DE TENSIÓN
PUNTO DE DEFORMACIÓN: tensión a la cual la deformación aumenta sin acompañarse de un aumento de la tensión
PROPIEDADES FISICAS DE LOS METALES
TENSIÓN GENERAL – la curva de deformación muestra porciones elásticas y plásticas de una típica curva.
La deformación elástica se refiere a la habilidad de los metales de volver a su talla y forma original después que han sido cargados.
Deformación elástica es el estado en el cual la mayoría de los componentes de los métales fueron usados en servicio
A – B = Rango de elasticidad
B = Límite de elasticidad
C = Punto de deformación
D = Punto de endurecimiento para trabajar
E = Resistencia final
F = Ruptura
PROPIEDADES FISICAS DE LOS METALES
PRUEBA PARA PROPIEDADES MECANICAS
TENSIÓN: Carga o peso de un material de prueba dividido por el área a través de la cual esta actúa
DEFORMACIÓN (DISTENSIÓN): Cambios por unidad de longitud en una dimensión lineal del material de prueba; usualmente expresado en %.
LIMITE ELASTICO: Tensión máxima aplicada en un material de prueba sin deformación plástica
RESISTENCIA A LA TENSIÓN: Resistencia final (máxima) del material de prueba sometido a la carga de tensión
TENSIÓN DE RUPTURA: Tensión nominal desarrollada en un material al romperse.
DUCTILIDAD: Extensión hasta la cual un material puede soportar deformación plástica sin ruptura.
FLUJO PLASTICO: Deformación que permanece después que la carga causante de la misma es retirada.
LIMITE ELASTICO: La mayor tensión que puede ser aplicada a un material sin causar deformación permanente.
PRUEBA PARA PROPIEDADES MECANICAS
ELONGACION: Medida de la ductibilidad de un material determinado en una prueba de tensión.
TENACIDAD: Extensión (limite) hasta la cual un material absorbe energía sin fractura.
FIRMEZA: Medida de la resistencia de un material hasta que se localice deformación plástica.
MALEABILIDAD: Habilidad de ser martillado y convertido en planchas.
FRAGILIDAD: Requiere pequeñas cantidades de energía para producir ruptura.
PRUEBA PARA PROPIEDADES MECANICAS
PRUEBA DE RUPTURA TRANSVERSAL: MATERIALES
QUEBRADIZOS (FRAGILES), TALES COMO
CONCRETO, CERAMICA, ETC. NO SON PRACTICOS
PARA LA PRUEBA DE TENSIÓN.
PRUEBA DE RESISTENCIA AL CORTE: NECESARIA
PARA CONOCER LA CARGA DE CORTE, TORNILLOS
/REMACHES
PRUEBA PARA PROPIEDADES MECANICAS
PRUEBA DE FATIGA: Un método para determinar la conducta de los materiales sometidos a cargas fluctuantes.
PRUEBA DE FLUENCIA LENTA (CREEP): Método para determinar el deslizamiento o tensión de relajación de un material que esta sujeto a una tensión prolongada bajo una temperatura determinada. Rango de deslizamiento es medido como rango de deformación
PRUEBA PARA PROPIEDADES MECANICAS
Resistencia a la tensión de ruptura: Es la tensión requerida que produce fallo y prescribe valores de tiempo y temperatura.
Prueba de barra marcada (muesca) - Tenacidad
Prueba Charpy.-Prueba de impacto
Prueba de carga y elevación (energía potencial)
Determina la tenacidad a una temperatura determinada.
PRUEBAS PARA DETERMINAR PROPIEDADES
MECANICAS
TIPOS DE ESFUERZOS
ESFUERZOS Y PROPIEDADES
DE LOS MATERIALES
Esfuerzo cerca de un agujero, o de un cambio de sección de una pieza, es mucho más alto que el esfuerzo medio en otras zonas.
Rotura de la pieza se produce en la zona del agujero, que es la sección del material mas cargada.
3X MAS ALTO
LECCIÓN #7 1. El punto de deformación (Yield Point) es la tensión a la cual la deformación aumenta sin acompañarse
de un aumento de la tensión:
A – VERDADERO
B – FALSO
2. La dureza es una propiedad química de los metales:
A – VERDADERO
B – FALSO
3. La deformación elástica no le permite a los metales volver a su talla original, por lo que se considera una deformación permanente:
A – VERDADERO
B – FALSO
4. La dureza o la resistencia es la extensión hasta la cual un material absorbe energía sin fractura:
A – VERDADERO
B – FALSO
5. La resistencia a la tensión de ruptura es una prueba para determinar las propiedades mecánicas de los metales:
A – VERDADERO
B – FALSO
Lección 8
PRODUCCION DE LOS METALES
Introducción La manufactura del Hierro y el Acero es una tecnología
relacionada con la producción de Hierro y sus aleaciones, particularmente alguna de ellas conteniendo un pequeño porcentaje de carbón. Las diferencias entre los varios tipos de hierro y acero pueden ser confundidas en algunas ocasiones por la nomenclatura usada. El acero en general es una aleación de hierro y carbón, frecuentemente con una mezcla de otros elementos. Algunas aleaciones que son llamadas comercialmente de hierro contienen más carbón que el acero comercial. El proceso a fogón abierto para hierro forjado contiene algo más de un 2 % de carbón.
Aceros de varios tipos contienen desde 0.04 por ciento hasta 2.25 por ciento de carbón. El hierro fundido maleable, y el hierro en lingotes contienen cantidades de carbón que varían desde 2 a 4 por ciento. Una forma especial de hierro maleable que no contiene “virtualmente” carbón, es conocida como hierro maleable de corazón blanco. Un grupo especial de aleaciones de hierro, conocidas como ferroaleaciones, son usadas en la manufactura del hierro y las aleaciones de acero; ellas contienen desde 20 hasta 80 por ciento de un elemento aleatorio, tal como manganeso, silicio, o cromo.
El hierro bruto fundido es vaciado en un horno básico de oxigeno (BOF) para su conversión en acero. El acero es una forma de hierro producido desde el hierro mineral, coque, y piedra caliza en un alto horno. El exceso de carbón y otras impurezas son removidos para hacer un acero fuerte.
Horno eléctrico
¿FIERRO O HIERRO?
HIERRO (Fe)
- Es el elemento N° 56 de la tabla periódica de
los elementos.
HIERRO
- Es una aleación de Hierro con contenidos de
carbono mayores al 2%.
¿Cómo se clasifican los aceros?
La mejor clasificación es en base a los aleantes (composición química) que lo forman:
- Aceros al carbono
- Aceros aleados
Se dividen en aceros:
- Bajo carbono 0.08%<% C <0.35%
- Medio carbono 0.35 %< C < 0.60 %
- Alto carbono 0.60 % < % C < 2.0 %
Los aleantes mas comunes que se analizan son: Carbono, Azufre, Fósforo, Silicio y Manganeso
ACEROS BAJO CARBONO
También se les conoce como aceros dulces.
Por lo general no responden al templado
Son suaves
Maleables
Son de uso general como planchas trabajadas
en frio, perfiles y varillas.
ACEROS DE MEDIO CARBONO
SON DE USO GENERAL.
Pueden templarse con agua o aceite
Sirven para hacer algunos tipos de herramientas
Se emplean en la fabricación de piezas
forjadas para partes automotrices por su bajo
costo y fácil templado.
ACEROS DE ALTO CARBONO
Se emplean para herramientas de bajo costo
(cinceles, dados, punzones).
Se templa muy fácilmente en aire y pueden
dar altas durezas.
Tienen a ser frágiles y difíciles de maquinar.
ACEROS ALEADOS
Los aceros aleados se clasifican en:
Baja aleación 2.5% max. de aleante.
Media aleación de 2% a 9% de aleante.
Alta aleación más de 9% hasta 50% de
aleante.
¿QUÉ ES UN ACERO?
Es una aleación compuesta principalmente de hierro
y carbono.
El contenido de carbono en un acero puede variar
entre:
0.08% mínimo de carbono.
2.00% máximo de carbono.
Un hierro tiene más del 2% de carbono
ACEROS DE BAJA ALEACION Son aceros de mejor resistencia mecánica.
La aleación es diseñada para un servicio en particular.
Aceros para cementado y nitrurado.
Acero para industria automotriz.
Aceros para herramientas.
Aceros de resistencia mecánica.
Aceros para temperaturas algo considerables (Aceros al Cromo y Molibdeno).
ACEROS DE MEDIA ALEACIÓN
Son aceros para servicios definidos.
Servicio de alta temperatura
Servicio a baja temperatura
Servicio bajo erosión
Servicio bajo abrasión
Sus propiedades mecánicas dependen de los
aleantes y del tratamiento térmico.
HIERRO-BRUTO / PRODUCCIÓN
Los materiales básicos usados para la manufactura del hierro bruto son: hierro mineral, coque y piedra caliza.
El coque es encendido como un combustible que aporta calor al horno; al consumirse por el fuego, el coque se convierte en monóxido de carbono, el cual se combinará con el óxido de hierro en el mineral, reduciéndose luego a hierro metálico. Esta es una acción química básica.
La piedra caliza en el horno cambia y es usada como un fuente adicional de monóxido de carbono y como un “flujo” que se combinará con sílice infusible (en infusión) presente en el mineral para formar silicato de calcio fundido. Sin la piedra caliza, el silicato de hierro no pudiera ser formado, con una resultante pérdida de hierro metálico. El silicato de calcio y otras impurezas forman una escoria que flota en el tope del metal fundido hasta el fondo del horno. Ordinariamente el hierro bruto es producido en altos hornos que contienen hierro, alrededor de un 92%; carbón, 3 ó 4 %; Sílice, 0.5 a 3%; manganeso, 0.25 a 2.5%; fósforo, 0.04 a 2% y una traza de azufre.
Con el propósito de convertir el hierro, de mineral crudo a hierro bruto usable, las impurezas deben ser removidas. Un alto horno efectúa una mezcla de mineral, coque y piedra caliza acompañada de una fuerza de aire extremadamente caliente, a todo esto lo llamamos carga. Unas carretas llamadas vagones de volteo llevan las cargas hasta el tope del horno, donde es filtrada hacia abajo a través de unos contenedores en forma de campana llamados tragantes. Una vez en el horno, la carga esta sometida a unos chorros de aire que pueden ser tan calientes como 870° C (1600° F). (El horno puede estar recubierto por una capa de ladrillos refractarios, en orden de sostener estas temperaturas). El metal fundido se colecta en el fondo del horno. El metal de desecho, llamado escoria o cagafierro, flota en el tope del hierro bruto fundido. Ambas sustancias son drenadas, o botadas, periódicamente por otros procedimientos
PROCESOS BÁSICOS CON OXÍGENO
El proceso más antiguo para producir el acero en grandes cantidades, es el proceso de Bessemer, este consiste en un alto horno en forma de pera llamado, convertidor de Bessemer, que puede ser inclinado o ladeado oblicuamente (de costado) para cargarse y vaciarse por cantidades. Grandes cantidades de aire están circulando a través del metal fundido; el oxígeno químicamente unido con las impurezas es transportado luego hacia fuera.
Para convertir el hierro bruto fundido, (hierro crudo) en acero; con un horno Bessemer, el aire que esta circulando ayuda a fundir las impurezas. El esquema mostrado a continuación describe una factoría de acero, donde se ilustra el proceso desarrollado por Sir Henry Bessemer en 1855 y usado hasta 1950.
Alto Horno Esquema de funcionamiento de un alto horno
La instalación recibe este nombre por sus grandes dimensiones, ya que puede llegar a tener una altura de 80 metros. Por la parte superior del horno se introduce el material, el cual, a medida que va descendiendo y por efecto de las altas temperaturas, se descompone en los distintos materiales que lo forman. En la parte inferior del horno, por un lado, se recoge el arrabio y, por otro, la escoria, o material de desecho.
Alto Horno
Horno Martin Siemens
Se carga con arrabio, procedente del alto horno. Este
arrabio contiene hasta un 4% de carbono, más ciertos
elementos químicos considerados impurezas, algunos de
los cuales como el fósforo o el azufre son altamente
perjudiciales para el acero, y otros como el silicio o el
manganeso, no son deseables en las cantidades contenidas
en el arrabio. Junto al arrabio se añaden material como la
caliza, que facilita la formación de escorias, regulando de
esa forma el contenido de azufre en la carga. En estos
hornos se producen aceros comunes o poco aleados.
Es calentado con aceite, gas de coquería, gas de gasógenos
o una mezcla da gas de alto horno y de coquería
Un lingote, al rojo vivo y maleable por las altas temperaturas
generadas en un horno de recalentamiento, es retirado fuera
del horno para su posterior procesamiento. Cuando este acero
es trabajado y recalentado se comienza a fortalecer
La fundición continua (flechas rojas, a la derecha) es un método de trabajar el acero que transfiere el acero desde su estado fundido hasta convertirlo en lingotes o láminas gruesas. El metal blanco caliente es vaciado en unas aperturas moldeadas y continúan luego pasando a través de unos rollos enfriados por el agua. Una serie de rollos guían las formas deseadas. Sin embargo, el sólido caliente (flechas azules, a la izquierda) es aún un medio primario del acero laminado. Este proceso comienza con láminas gruesas de acero pre-formadas, las cuales son recalentadas en el horno de recalentamiento. El acero pasa a través de una serie de laminadoras: el laminador de tochos, el laminador preparatorio, y el laminador de terminado, los cuales los van haciendo progresivamente más delgados o finos. Finalmente, el acero es enrollado en unas bobinas y transportado a donde será procesado posteriormente.
PROCESADO SIEMENS-MARTIN
(HOGAR ABIERTO)
Esencialmente la producción del acero desde el hierro bruto es un proceso que consiste en la combustión externa del exceso de carbón y otras impurezas presentes en el hierro. Una dificultad de la manufactura del acero está en su alto punto de fundición, alrededor 1370° C (alrededor 2500° F), lo cual previene el uso ordinario de hornos y combustibles. Para sobrepasar esa dificultad el horno (hogar abierto) fue desarrollado; este es un horno que puede operarse a altas temperaturas por precalentamiento regenerativo del gas combustible y el aire usado para la combustión en el horno. En el precalentamiento regenerativo, los gases de escape desde el horno son tirados a través de una serie de cámaras que contienen una masa enladrillada y aumentan el calor a los ladrillos. Luego este flujo atraviesa el horno en sentido contrario (contramarcha), el combustible y el aire pasan a través de las cámaras calentadas y recalentadas por los ladrillos. Con este método de hornos (hogar abierto) se pueden alcanzar temperaturas tan altas como 1650° C (aproximadamente 3000° F).
Virtualmente el hierro puro es también producido por el método de electrólisis (electroquímica), consiste en pasar una corriente eléctrica a través de una solución de cloruro ferroso. Ni el método directo ni el proceso electrolítico han alcanzado todavía un gran significado comercial.
En algunos hornos, es usada la electricidad en ves de fuego para suplir el calor necesario para la fundición y el refinamiento del acero. Las condiciones de refinamiento en tales hornos pueden ser más estrictamente reguladas que en los hornos de hogar abierto (open-hearth), o en hornos de oxígeno básico, los hornos eléctricos son particularmente usados para la producción de acero inoxidable y otras altas aleaciones de acero que puedan tener especificaciones más exactas. El refinamiento tiene lugar en una cámara estrechamente apretada, donde las temperaturas y otras condiciones son mantenidas bajo un rígido control por dispositivos automáticos. Durante las etapas tempranas del proceso de refinamiento, el oxígeno de alta pureza es inyectado a través de una lanceta, levantando una temperatura del horno y disminuyendo el tiempo necesario para producir el acero final. La cantidad de oxígeno que entra al horno puede ser siempre estrictamente controlada, para mantener bajas las reacciones de oxidación indeseables.
Los cargas más frecuentes consisten casi enteramente en chatarra. Antes de estar lista para ser usada, la chatarra debe ser primero analizada y clasificada, porque su contenido en aleación podría afectar la composición del metal refinado. Otros materiales, tales como las pequeñas cantidades de hierro mineral y la cal seca, son adicionados en orden de ayudar a remover el carbón y las otras impurezas que están presentes. Los elementos aleatorios van dentro de la carga, y más tarde, el acero que está refinado es vaciado en la colada.
Después de que el horno está cargado, los electrodos están debajo muy cercanos a la superficie del metal. La corriente entra a través de uno de los electrodos, los arcos eléctricos van hasta la carga metálica, fluyen a través del metal, y luego los arcos pasan al próximo electrodo. El calor es generado para sobreponerse a la resistencia al flujo de corriente a través de la carga. Este calor, unido a la llegada de un arco intensamente caliente, rápidamente funde el metal. En otro tipo de horno eléctrico, el calor es generado por una bobina.
TUBOS Los tubos de diferentes grados están formados por flejes
planos flexionados, o rolados, de acero caliente en forma cilíndrica; sus bordes sometidos a soldaduras hasta completar el tubo. Para pequeñas tallas de tubos, los bordes planchados están usualmente superpuestos y son pasados entre los rollos apareados curvos hasta que se alcance el diámetro externo del tubo. La presión en los rollos es suficientemente grande que permite soldar los bordes unidos. Los tubos sin costuras o tuberías son fabricadas a partir de varillas sólidas que van pasando luego entre un par de cilindros inclinados que tienen una barra metálica puntiaguda, o mandril, colocado entre ellos de una manera tal que las varillas sean perforadas y formen el diámetro interno del tubo y al mismo tiempo los cilindros estén conformando el diámetro externo.
CLASIFICACIÓN
Acero al Carbono
Aleaciones de acero
Alta resistencia (acero de baja aleación)
Acero Inoxidable
LECCIÓN #8 1. Agujeros de aire son considerados discontinuidades superficiales comúnmente encontradas en piezas
fundidas:
A – VERDADERO
B – FALSO
2. La porosidad puede generar grietas por fatiga en partes altamente tensionadas:
A – VERDADERO
B – FALSO
3. El alto punto de fusión del acero no constituye una dificultad en el proceso de su manufactura:
A – VERDADERO
B – FALSO
4. La fundición continua es un método de trabajar el acero que lo transfiere desde su estado fundido hasta convertirlo en lingotes o laminas gruesas
A- VERDADERO
B – FALSO
5. En el proceso de producción del acero no es necesario controlar estrictamente la cantidad de oxigeno que entra al horno:
A – VERDADERO
B – FALSO
6. La chatarra antes de ser usada debe ser analizada y clasificada porque su contenido de aleación puede afectar la composición del metal refinado:
A – VERDADERO
B – FALSO
Lección 9
CORROSION
INTRODUCCIÓN / CORROSIÓN DE LOS
METALES
La corrosión es una reacción química entre un metal y su medio ambiente, resultando en la deterioración y posibles fallos en el metal. Existen muchas formas, la mayoría de las cuales pueda ser explicada en términos de reacciones electroquímicas. El proceso de corrosión vuelve una reacción de oxidación (anódica) y una reacción de reducción (catódica). En la reacción anódica, los átomos del metal son convertidos a iones con carga positiva (iones cargados), con liberación de los electrones.
PROCESO DE CORROSIÓN
Parte de la reacción tiene la tendencia inherente de los metales de retornar a su estado original en la naturaleza.
Esto nos sirve para explicar porque el hierro oxidado (herrumbroso) está así desde que igualmente es encontrado en la naturaleza como óxido de hierro, mientras que el oro no está corroído y por supuesto es encontrado en la naturaleza como oro puro.
La corrosión es uno de los problemas más costosos en los Estados Unidos, se invierten hasta 40 billones anuales en combinar los esfuerzos para análisis de fallas, reemplazamientos, reparaciones con altos costos de los materiales usados y además el costo de la prevención.
Conocer los diferentes tipos de corrosión que existen y las evidencias visibles a las que puede asociarse la misma, sería un paso en la dirección correcta y podría conducirnos a disminuir significativamente los costos.
OXÍGENO
El proceso de corrosión lleva implícito una reacción de
oxidación, por lo que el oxígeno es necesario para que la
misma ocurra (reacción electroquímica).
NIVELES DE CORROSIÓN SEGÚN BOEING
1er NIVEL DE CORROSIÓN
Daño por corrosión que ocurre entre inspecciones
consecutivas, es local y puede ser retrabajada (re-worked) /
Removida dentro los límites permisibles determinados por el
fabricante.
ENTRE LOS LÍMITES PERMITIDOS
DOCUMENTO D6-54929 DE BOEING
2DO NIVEL DE CORROSIÓN
Corrosión que ocurre entre las inspecciones consecutivas, que requiere de un solo retrabajado (reworked) que excede los límites permisibles, requiriendo un reparación / reforzamiento, relleno, o reemplazo parcial de un elemento estructural principal, según se define por el manual de reparación estructural del fabricante original del equipo del equipo, u otra estructura enumerada en el Programa de Línea Básica.
EXCEDE LÍMITES PERMITIDOS
CONCERNIENTE A LA ACTITUD PARA VOLAR
3er NIVEL DE CORROSIÓN
Corrosión detectada durante la primera y
subsecuente inspección, que es determinada
(normalmente por el operador) por ser un asunto
urgente que concierne a la aptitud para volar y
requiere de acción inmediata.
CLASIFICACIÓN DE CORROSIÓN POR DAÑOS
DE ACUERDO A FAA/43-4A
SECCIÓN 4: DAÑOS DE CORROSIÓN Y LÍMITES DE
RETRABAJADO
Corrosión ligera – Caracterizada por desconsolación o
erosión a una profundidad máxima de aproximadamente
0.001 pulgada.
Este tipo de daño es eliminado temporalmente mediante un
ligero lijado a mano o un mínimo tratamiento químico.
AC 43-4A
Corrosión moderada- se manifiesta de manera
similar a la corrosión ligera, excepto que pueden
aparecer algunas ampollas o evidencias de escalas y
escamas. La profundidad de la erosión puede ser de
hasta 0.010 pulgadas. Este tipo de daño es
normalmente eliminado mediante un lijado mecánico
extenso.
DAÑO POR CORROSIÓN Y RETRABAJADO
Corrosión severa- La apariencia general puede ser similar a la corrosión moderada con exfoliación severa por ampolladura, escalas y escamas. La profundidad de erosión será mayor que 0.010 pulgadas. Este tipo de daño es eliminado normalmente por un lijado mecánico extenso y esmerilado. El daño por corrosión severa por encima de los límites del manual de Reparación Estructural de la Aeronave requiere una autorización de Ingeniería aprobada por la FAA.
LA CORROSIÓN SEVERA REQUIERE LA INCISIÓN TOTAL DEL ÁREA DAÑADA
TIPOS DE CORROSIÓN Existen diferentes tipos de corrosión cada una con evidencias visibles
únicas. Ellas incluyen:
General y uniforme
Corrosión por picadura
Galvánica
En intersticios (Crevice Corrosion)
De frontera granulada
Por erosión
Por cavitación
Por altas temperaturas
Selectivamente porosa
Con nivel de líquido
Por exfoliación
Por calentamiento
Corrosión por stress
TIPOS DE CORROSIÓN GENERAL Y UNIFORME
Forma de corrosión simple que consiste en:
Pérdida del material en toda la superficie de exposición
Originada por las agresiones atmosféricas en el material base
Controlada exclusivamente por la atmósfera
Este tipo de corrosión puede medirse en progreso
CORROSIÓN DISEMINADA / CAVIDAD
Puede causar fallos prematuros
Altamente localizada, el ataque de penetración es profundo
Procede más rápidamente que la general
Más severa en material de aleación rica
Ciertos materiales: se corroen en combinaciones más serias
Se produce frecuentemente en soluciones estancadas, bajo depósitos o en grietas donde pueden formarse uno de los posibles y variados tipos de concentración.
SON MÁS DIFÍCILES DE DETECTAR
CORROSION POR PICADURAS
CORROSION NIVEL II
CORROSIÓN POR PICADURA
Descripción del daño: corrosión encontrada en las paredes internas del muelle regulador. La corrosión se ha desplazado a las paredes de la cavidad del pistón, permitiendo la fuga (goteo).
CORROSIÓN GALVÁNICA
Este tipo de corrosión se produce cuando dos metales diferentes están estrictamente unidos en un electrolito causando una reacción química.
Corrosión rápida activa: metales pasivos en contacto.
Ocurre cuando el área pasiva es pequeña: si el área pasiva es mayor el ataque es más rápido.
Ejemplo: el aluminio se corroe rápidamente contactando con el acero.
EN INTERSTICIOS
La corrosión en intersticios es la que se
produce por bajo contenido de oxígeno.
También se produce bajo los depósitos en el
fondo de los contenedores de líquidos.
El ritmo de corrosión es aceleradamente
mayor.
Ejemplo: los guardafango de los autos, en las
juntas arandelas
BAJO UNA TUERCA O
ARANDELA
DE FRONTERA GRANULADA /
INTERGRANULAR
Corrosión normalmente producida por la diferencia de
composición entre dos materiales unidos.
Un ataque selectivo a lo largo o cerca de las fronteras
granuladadas.
Ejemplo: dos materiales que fueron soldados
EROSIÓN
Corrosión producida por la alta velocidad flujo de los líquidos debido a algún fallo o diseño.
Comúnmente encontrado dentro de los codos de un tubo.
Un factor desencadenadamente puede ser algún fallo en el diseño que aumenta la velocidad del flujo.
Puede ser reducida por: rediseño, reductor de velocidad (Baffles), codos de mayor longitud
ALTA VELOCIDAD DEL FLUJO (ACELERA LA CORROSION - EROSION)
CAVITACIÓN
Comúnmente encontradas en las bombas
La causa es un reventón hacia adentro (implosión), gases en el líquido.
El ataque es acelerado por el estallido interno (reventón) de energía y colapso.
Se crean patrones con dispositivos de aviso en forma de picaduras / perforaciones.
Se reduce por incremento de presión en la succión del sistema de bombeo del líquido.
PRESENTE EN LAS BOMBAS Y TAMBIÉN EN LOS TUBOS CON GASES EN EL LÍQUIDO (BURBUJAS)
CORROSIÓN POR ALTAS
TEMPERATURAS
Generalmente las altas temperaturas aceleran todas las reacciones incluyendo la corrosión.
En algunos materiales esto es drástico.
Vanadio en combustibles residuales
El V2O5 se difunde dentro de la aleación ferrosa, formando el Vanadato de Hierro, con punto de fusión no mayor a los 400ºC.
Motivando la llamada corrosión catastrófica.
CORROSION SELECTIVA
Las áreas ricas en un elemento se corroen
rápidamente y selectivamente.
Un problema particular a lo largo de las
fronteras granuladas de metales (cobre – zinc)
NIVEL LÍQUIDO
Los líquidos de reservorios están expuestos a
cambios en el nivel de líquido mostrando rapidez de
corrosión en la “zona de salpicadura”.
Grandes cantidades de oxígeno por encima de la
superficie y bajas cantidades de oxígeno en el
líquido crean un ánodo, el sector superior será el
cátodo. En presencia de escoria, residuales o
desechos a lo largo de la superficie del nivel del
líquido, acelerarán la corrosión.
EXFOLIACIÓN
“El Granulado Terminal” de algunos
materiales laminados son especialmente
susceptibles.
Examinar: Menor corrosión-en capas de
aluminio resistente (2024 T6).
Se reduce por la protección de las superficies
de “Granulado Terminal”.
CORROSIÓN – FRICCIÓN
(FREETING CORROSION)
La corrosión es acelerada en las uniones superpuestas que tienen movimiento o vibran.
Se desarrolla corrosión por picadura y daños abrasivos a la superficie.
La superficie dañada con hendiduras comienza a rajarse por la fatiga.
Un problema que se nota rápidamente en las uniones.
CORROSIÓN POR STRESS CON RAJADURA
Es de las formas más serias de corrosión.
Se producen en materiales sometidas a una alta tensión (stress), tensión residual o ambas.
El % de stress combinado con la corrosión conduce a fallos tempranos.
Ninguna condición aislada puede causar este fallo.
Ciertas aleaciones: combinaciones corrosivas particularmente malas
Ejemplo: acero inoxidable en cloruros.
En esta corrosión el trayecto de rajadura puede ser intergranular.
La superficie puede no dar muestras de muchos signos de corrosión.
PRODUCTOS DE LIMPIEZA A SER USADOS
PREVIAMENTE A LA INSPECCION VISUAL
REPLICACION
El principio se basa en conseguir una réplica de la superficie a evaluarse en una
película de acetato, produciendo una imagen negativa de dicha superficie:
(a) Microestructura de sección transversal, (b) Película blanda de acetato /
preparación mecánica de superficie, (c) Replicado post-ataque químico de la
superficie y (d) Réplica removida .
Descripción de una supercie fisurada usando replicación;
mostrando fatiga con estrías sobre la superficie con
ampliaciones originales de (a) 2,000x y (b) 10,000x
Comparación de captura de imagen con
microscopio óptico y microscopio de
barrido electrónico, en el registro de la
misma microestructura; donde muestra
daño por fluencia lenta, visible en el
límite del grano; ataque químico con
agua regia; 100x ampliación original:
(a) Imagen con microscopio óptico y (b)
Imagen obtenida con microscopio de
barrido electrónico .
Descripción de daño de fluencia
lenta : (a) vista de una soldadura
500x en un microscopio óptico; la
microestructura consiste de una
matriz austenítica , con carburos y
nitruros precipitados ; puede
observarse la cadena de cavidades
del creep; y (b) La aleación vista a
1,000x en un microscopio de barrido
electrónico; carburos en el límite de
grano, así como cavidades de creep
y partículas que parecen ser nitruros
en la matriz.
Descripción de una fisura SCC, corrosión bajo tensión encontrada en las
soldaduras expuestas a un ambiente de anhidro de amonio; con ataque químico
con Nital al 3% y ampliación 200x.
Descripción de una fisura en la zona afectada por el calor (ZAC) en un Acero al
Carbono A-516 Grado 70. Fisura asociada con tensiones no relevadas durante la
reparación de la soldadura. Metalografía con ataque químico con Nital al 3% y
ampliación 100X.
Proceso de daño por Fluencia Lenta (Creep) mostrando la curva de relación de
tensión a tiempo para un material bajo tensión en una atmósfera de alta
temperatura; note el desarrollo de la fluencia lenta y la aparición de las cavidades
(voids) en la aleación y su proceso unión hasta formar microfisuras: (a) cavidades
aisladas, (b) Cavidades orientadas, (c) Microfisuras y (d) Macrofisuras.
Fractura
Tiempo de exposición
Def
orm
ació
n p
or
flu
enci
a le
nta
Ejemplo de Aplicación
R1
R2
R3
R4
R5
R6
R7
R8
R9
R10
1.50
m
13.50
m
Distribución de réplicas metalográficas – Horno de
Regeneración – Planta Minera de Oro
Procedimiento de Replicación MATERIAL:
Acero inoxidable austentico en las áreas inspeccionadas ASTM A 253 MA
ÁREA INSPECCIONADA:
Horno cilíndrico.
NORMAS Y CÓDIGOS APLICADOS:
ASTM E3 - 95 Preparations of Metallographic Specimens
ASTM E112-97 Determining Average Grain Size.
ASTM E 45 -96.Determining the Inclusion Content of Steel.
ASTM E1351-96 Standard practice for production and evaluation of field metallographic replicas
Procedimiento de Replicación EVALUACIÓN y MANUAL DE COMPARACIÓN:
METALS HANDBOOK- Atlas of Microestructures of Industrial Alloys.
METALURGICAL SERVICES (Laboratories Limited) patrones de comparación.
EQUIPO USADO
Equipo de desbaste esmeril y lijas de 80, 120, 240, 320, 400, 600 y 1000 de tamaño de partícula y pulido mecánico con Pasta de Diamante de 1 µ, reactivo de ataque nital al 5%. Microscopio Metalográfico de campo portátil de 100X y Microscopio Metalográfico para análisis de 100X, a 1000X marca: REICHERT con cámara Fotográfica Digital incorporada.
Procedimiento de Replicación PROCEDIMIENTO APLICADO:
La preparación de la superficie se realizo mecánicamente, así como las etapas de desbaste y pulido utilizando lijas de diferente granulometría. Se complementó la preparación de superficie con un proceso de lapeado usando polvo de alúmina. El ataque químico revela los microconstituyentes, La obtención de la microestructura se realizo mediante la técnica de la réplica. Se utilizaron replicas Struers.
REPORTE DE INSPECCIÖN
Según formato indicado
Tipo de material, microestructura y caracterización del material
Procedimiento de Replicación
Fotomicrografía N.1
Precipitados de carburos
en bordes de grano.
Sensibilización
MICROESTRUCTURA.
Ataque químico:Mezcla de ácidos HNO3 – HCl – HF, según ASTM E407 -70.
Matriz:Austenita equiaxial
Otras fases : Tamaño de grano:Nº 6 , según ASTM E112 – 95. Inclusiones del tipo no óxido.
CARACTERIZACIÓN.
Material : Acero inoxidable austenìtico.
Estado del material : Compatible con estado de recocido.
Austenita poligonal : Granos de color beige verdoso.
Otras fases : No presenta.
Tipo de discontinuidadPresenta límites de grano sensibilizado en metal base, colindante a U.S.
Grado envejecimientoMicroestructuta caracterizada como daño crítico, inicio de corrosión Intergranular.
Fotomicrografía N. 6
Precipitados de
carburos en bordes
de grano.
Sensibilización
MICROESTRUCTURA.
Ataque químico:Mezcla de ácidos HNO3 –
HCl – HF, según ASTM E407 -70
Matriz: Austenita equiaxial
Otras fases:Tamaño de grano:Nº 6 ½ ,
según ASTM E112 – 95
Inclusiones : Del tipo no óxido.
CARACTERIZACIÓN.
MaterialAcero inoxidable austenìtico.
Estado del material : Compatible con estado de
recocido.
Austenita poligonal : Granos de color beige verdoso.
Otras fases : No presenta.
Tipo de discontinuidad: Presenta límites de grano
sensibilizado en metal base, colindante a US.
Grado envejecimiento : Microestructura
caracterizada como daño moderado, inicio de
corrosión Intergranular.
Réplicas de silicona usadas
para determinar la diferencia
de desgaste de un piñon.
SUMARIO DE CORROSIÓN
La corrosión es una reacción química entre un
metal y el ambiente que resulta en la
deterioración y posibles fallos del metal.
LECCIÓN #9 1. La corrosión por stress con rajadura se inicia en las superficies expuestas al medio
ambiente corrosivo:
A – VERDADERO
B – FALSO
2. Agujeros superficiales generados por aire o gases son considerados discontinuidades superficiales comúnmente encontradas en piezas fundidas:
A – VERDADERO
B – FALSO
3. La fatiga y la corrosión son los principales enemigos de los metales:
A – VERDADERO
B – FALSO
4. La porosidad puede generar grietas por fatiga en partes altamente tensionadas:
A- VERDADERO
B – FALSO
5. Las altas temperaturas generalmente aceleran el proceso de corrosión:
A – VERDADERO
B – FALSO
Lección 10
SOLDADURAS
PROCESO DE SOLDADURAS Y DISEÑO
DEFINICIÓN (SOLDADURAS): una coalisión localizada de metales y no metales producida en parte, por el calentamiento del material a temperaturas adecuadas con o sin la aplicación de presión, o por la aplicación de presión solamente, y con o sin el uso de material de relleno.
COALISIÓN – la unión intima de materiales que están siendo soldados.
LA UNIÓN PERMANENTE DE SUPERFICIES METÁLICAS POR EL ESTABLECIMIENTO DE ENLACES ÁTOMO-
ÁTOMO ENTRE LAS SUPERFICIES.
CONJUNTO DE PARTES SOLDADAS: un montaje cuyas partes componentes están unidas por soldadura. Estructurada unificada que funcionalmente tiene propiedades de una parte sólida.
ENLACES: fuerza de enlaces – es la fuerza que sostienen dos átomos unidos. El resultado es una disminución en la energía que los acerca uno al otro. Los dos requerimientos son: LIMPIEZA
DENSIDAD
ENLACES POR FUSIÓN: alta fuerza requerida / superficies fundidas y flujo de unión / impurezas que flotan en la superficie / no presión requerida
PROCESO DE SOLDADURA
EFECTOS METALÚRGICOS DE LA FUNDICIÓN:
Cambios en el tamaño de grano
Alta energía de consumo localizada
Contracción (reducción)
Discontinuidades similares.
FORTALEZAS DE LAS UNIONES JUNTAS
SOLDADAS:
Fortaleza 100%
Cambio de composición
Cambios estructurales – tensión o stress
residual (alivio de tensiones)
Impurezas – discontinuidades
Geometría de diseño
PROCESO DE SOLDAR
Presión de enlazamiento (unión):
La presión es buena pero el calor es mejor
Derrame flexible establece unión estrecha
El calor remueve la capa inherente de óxido
Mínima distorsión
Puede ser suficientemente fuerte para su talla / el
derrame flexible aumenta las uniones (enlaces) de
las cadenas.
MATERIAL DE APORTE
Bajas temperaturas de fundición, menos metal
de relleno que metal base
Baja fusión del metal base
Densidad atómica del metal de relleno
Limpieza atómica por aplicación de metal
fundente
SOLDADURA BRAZING (EN FUERTE)
Un método de soldadura que usa :
Metal rellenador con un punto de fusión (derretido) por encima de 450 grados °C (840 grados F) pero por debajo del material base.
El metal rellenador se distribuye apropiadamente, a la medida de las superficies cercanas por atracción capilar.
SOLDADURA SOLDERING
Temperatura de derretido (fundición) o
rellenador por debajo de 450 °C (840 °F).
Fuerza de enlace débiles estrechez de fluido –
eléctrico.
ENLAZAMIENTOS (UNIONES) EN FRÍO
Alta presión – no calor
Densidad atómica
La presión provee acción de limpieza
METALURGIA DE LAS SOLDADURAS
Problemas complejos
Rápido ritmo de calentamiento – enfriamiento
Sobrecalentamiento localizado
Gases solubles de metales fundidos.
EFECTOS DE COMPOSICIÓN
Segregación de elementos de aleación
Hidrógeno fragiliza los metales
Gas atrapado
MATERIAL DE APORTE
Compensatorio para soldaduras imperfectas
(defectuosas)
Adicionar Níquel como material de aporte en
soldaduras de hierro fundido.
Adicionar inoxidables para la corrosión
Sensibilización de los aceros inoxidables (los
carburos en los bordes de grano)
ESTRUCTURAS DE TAMAÑO DE GRANO
Efectos de templado de metal:
Transformación y recristalización
EFECTOS DEL METAL BASE
Calentamiento – zona afectada (HAZ)
TEMP. INICIAL
Ritmo de calentamiento de energía absorbida.
Temperatura de transformación.
ZONA AFECTADA TÉRMICAMENTE
MÚLTIPLES RANGOS DE ENFRIAMIENTO
Efecto de templado (enfriado) martensita
Aleaciones y carbono equivalente.
Efecto de temple – normalizado
PRECALENTAMIENTO
Elimina los esfuerzos en el material base
Mayor tamaño de grano
Pero mejora el proceso de soldadura
SOLDADO A PRESIÓN
Menor tamaño del haz
Menos merma (pérdida)
EFECTOS EN PROPIEDADES
Rango desde condición del temple hasta la condición de enfriamiento intenso
Normaliza la tensión de reparación
Puede afectar grandemente la corrosión.
DISTORSIONES Y TENSIONES
El calentamiento causa expansión volumétrica
Contracción causa aumento de esfuerzos
Contracción = distorsión
MEDIDAS CORRECTIVAS
Precalentamiento
Postcalentamiento – alivio de tensiones
Normalización
Demora de inspección – 48 horas (cuidado)
en aceros de alta resistencia.
Secuencia de soldaduras
SOLDADURA POR ARCO MANUAL
ELÉCTRICO (SMAW)
Es un proceso de arco eléctrico que produce
coalición de los metales por el calentamiento
con un arco desde un electrodo de metal
recubierto y la pieza de trabajo.
Este proceso puede ser usado con refuerzo
(backing).
Varilla / Electrodo de soldadura.
SOLDADURA POR ARCO ELÉCTRICO MANUAL
BÁSICAMENTE UN PROCESO DE OPERACIÓN MANUAL
RECUBRIMIENTO
Tiene las siguientes funciones:
Proporcionan un material ionizante para estabilizar el arco.
Producir una atmósfera protectora y eliminar el aire (CO2).
Proporciona aleantes y contribuye a desoxidar al metal aportado.
Producir un escoria protectora que reduce la velocidad de enfriamiento
LIMITACIONES
Existe un gran desperdicio (sólo se deposita el 60%
en peso de aporte).
Su calidad depende principalmente de la habilidad
del soldador.
El costo del aporte es el más elevado de todos los
procesos.
Es lento y de baja eficiencia (max. 20 Kg de
soldadura/día/operador).
SOLDADURA DE ARCO ELÉCTRICO MANUAL
PROTEGIDO CON GAS
Es un proceso de soldadura con arco eléctrico que
provee o produce coalición de los metales por
calentamientos de estos con un arco entre un
electrodo de metal de relleno continuo y la pieza de
trabajo.
(MIG) metal gaseoso y arco de soldadura o soldadura
con Cobalto
GMAW – GAS METAL ARC
WELDING
VENTAJAS
Es un proceso muy popular que tiene algunas
ventajas sobre el SMAW
Tiene gran eficiencia (95% de metal depositado).
Es fácil de aplicar en toda posición.
Casi no produce escoria por lo que se puede
automatizar fácilmente
LIMITACIONES
Para escoger este proceso se debe tomar en cuenta:
La penetración depende del amperaje y del tipo de gas empleado.
Se requiere de botellas de gas.
Es muy sensible a los golpes de viento.
La transferencia puede ser en corto circuito, globular o en spray.
La aleación es limitada por el alambre.
GAS PROTECTOR
Se recomienda para evitar porosidades o
mejorar la calidad del cordón.
Normalmente se emplea CO2 o la mezcla
CO2/AR 75-25.
GTAW – GAS TUNGSTEN ARC WELDING
TIG
Es un proceso de soldadura por arco, que produce un coalición de metales por calentamiento de los mismo con un arco entre un electrodo de tungsteno ( no consumible) y las piezas de trabajo.
La protección es obtenida desde el gas.
Soldadura tungsteno / (gas de protección Helio / Argón).
Con / sin material de aporte.
GTAW – GAS TUNGSTEN ARC WELDING
– TIG
El calentamiento se consigue por el paso de corriente
por un electrodo no consumible y el metal base con
la asistencia de un gas protector.
El gas se selecciona en función del metal a soldar y
su espesor
Argón para espesores delgados o en posición plana.
Helio para espesores mayores, alta penetración o posición
sobrecabeza.
Mezclas para mejora las condiciones del proceso.
GTAW – GAS TUNGSTEN ARC WELDING
TIG
VENTAJAS
LAS PRINCIPALES SON:
Un proceso muy limpio.
De alta calidad y precisión en el cordón depositado.
Se puede mecanizar o automatizar fácilmente.
Excelentes en espesores muy delgados.
Especial para materiales muy reactivos como
aluminio, cobalto, o titanio.
LIMITACIONES
LAS PRINCIPALES SON:
Poca tolerancia a la contaminación.
Su velocidad de deposición es muy baja.
Requiere de gran habilidad manual del
soldador.
Puede producir inclusiones de tungsteno.
SAW-ARCO SUMERGIDO-
VENTAJAS
LAS PRINCIPALES:
Tienen gran penetración, ideal para grandes
espesores.
Puede emplearse sin gas de protección.
Alta eficiencia operativa.
Poca habilidad del soldador.
SOLDADURA POR ARCO SUMERGIDO (SAW)
El proceso produce profundidad de penetración
SOLDADURA POR ARCO SUMERGIDO (SAW)
Es un proceso de soldadura con arco eléctrico que produce una coalición de metales por calentamiento de estos con un arco o arcos entre un electrodo de metal no recubierto o electrodos y las piezas de trabajo.
El arco y el metal fundido son reforzados por un flux universal de material granulado en las piezas de trabajo.
VENTAJAS
Las mas importantes son:
Alto índice de deposición
Alta penetración
Se puede mecanizar fácilmente
Se puede automatizar fácilmente
Fácil de entrenar al operador
LIMITACIONES
LAS PRINCIPALES SON:
Alta producción de humo, no se recomienda
en lugares cerrados.
Posición plana
Su alta penetración puede provocar
quemaduras o socavados
SOLDADURA POR PLASMA
Es un proceso de arco de soldadura que produce coalición de los metales por calentamiento de estos con un estrecho arco entre el electrodo y las piezas de trabajo (arco de traspaso) o del electrodo y el pulverizador (soplete) estrecho (arco de no traspaso).
Gas de refuerzo puede ser un gas inerte o una mezcla
PRESION PUEDE O NO PUEDE SER USADA, Y EL METAL DE RELLENO
PUEDE Y NO PUEDE SER USADO
SOLDADURA POR PLASMA
ELECTRODOS PARA CORTE
Los electrodos usados para corte pueden ser de carbón puro o grafito.
El electrodo en DC es el mas común. Los electrodos se desgastan siempre rápidamente durante servicios de corte pesados.
CORTE CON ELECTRODO DE CARBON
UN DISPOSITIVO COMPRESOR DE AIRE SECO ES REQUERIDO
SOLDADURA CON OXÍGENO-ACETILENO
Es un proceso de soldadura con gas que produce coalición de los metales por calentamiento de los mismos con un llama de gas obtenida desde la combustión del acetileno con el oxígeno.
La llama producida por la combustión del acetileno con el oxígeno es un de las más ardientes, alcanza valores de temperatura muy elevadas.
La llama funde (derrite) los bordes de la unión
(junta) y del metal de relleno (si es usado).
SOLDADURA CON OXÍGENO COMO
COMBUSTIBLE
DISEÑOS DE SOLDADURA
Tipos de uniones
Existen 5 tipos básico
de uniones, ellas
pueden ser usadas en
combinaciones
TYPES OF WELDS
SIMBOLOS DE SOLDADURA
La soldadura es un disciplina que requiere de un
sistema de comunicación que reúna la información
técnica y no técnica que permita la realización
correcta del trabajo.
Los símbolos es el mejor medio para comunicar
ideas completas en poco espacio.
NORMA APLICABLE
La elaboración de los símbolos de soldadura está
normalizada por la especificación:
AWS A 2.4
“SÍMBOLOS PARA SOLDADURA Y
PRUEBAS NO DESTRUCTIVAS”
JUNTAS
Sólo existen 5 tipos de juntas en soldaduras.
Junta a tope.
Junta en esquina.
Junta en “T”.
Junta a traslape.
Junta de orilla.
La geometría de una junta consiste únicamente del perfil de su sección de su sección transversal, antes de realizar la soldadura.
JUNTA A TOPE
SOLDADURA EN ESQUINA
SOLDADURA EN T
SOLDADURA A TRASLAPE
TIPOS BÁSICOS DE UNIÓN
La junta debe prepararse para poder soldarla existen 19 tipos básico, los más importantes son:
Ranura a escuadra.
Ranura en bisel sencillo.
Ranura en V
Ranura en J
Ranura en U.
Filete.
RANURA A ESCUADRA
SE EMPLEA PARA ESPESORES DELGADOS.
LAS DOS CARAS SON PARALELAS
ES FÁCIL DE APLICAR
Apertura de raiz: la separación entre los miembros que se unieron en la raíz de la unión
Superficie de la raiz: La superficie acanalada adyacente a la raiz de la unión
Superficie acanalada (Ranurada); La superficie del miembro incluido en la ranura
Angulo de inclinación: el ángulo formado entre el ángulo preparado de un miembro y el plano perpendicular a la superficie del miembro.
Angulo de acanalado: el angulo total de acanalado (ranurado) entre las partes que fueron unidas por ranuras.
Talla de la soldadura: La penetración de la unión (profundidad del acanalado es incrementada en la raiz cuando se especifica).
Espesor del plato: Espesor del plato soldado
Maquinado: perforación de un tubo hasta corregir por fuera la redondez resultante del proceso de manufactura (para alinear).
TIPICA SOLDADURA ACANALADA DE EXTREMO MAS
ANCHO EN LA UNION. TERMINOLOGIA
DISCONTINUIDADES DE LA SOLDADURA
TIPOS DE DISCONTINUIDADES
TECNICA DE SOLDADURA IMPROPIA / SUPERFICIAL
TIPOS DE DISCONTINUIDADES
CONCAVIDAD EXCESIVA
PIERNA INSUFICIENTE
CONVEXIDAD
EXCESIVA
GARGANTA INSUFICIENTE
TIPOS DE DISCONTINUIDADES
SOLDADURAS SOLAPADAS DE ORIGEN METALICAS – NO FUSIONADAS
TIPOS DE DISCONTINUIDADES
TECNICA DE SOLDADURA IMPROPIA / SUPERFICIAL O SUBSUPERFICIAL
TIPO DE DISCONTINUIDADES
PENETRACION EXCESIVA (CONVEXIDAD DE RAIZ), FUNDIDA A TRAVES DE CANELONES O METRALLAS
TIPOS DE DISCONTINUIDADES
SOLDADURAS
CON EXCESO
DE MANCHAS O
SALPICADURAS
TIPOS DE DISCONTINUIDADES
RAJADURAS
Transversal
Longitudinal
En cráter
IMPROPIO USO DEL CALOR / SUPERFICIAL O
SUBSUPERFICIAL
TIPOS DE DISCONTINUIDADES
TIPOS DE DISCONTINUIDADES
PUNTALES DE REFUERZO
ELEMENTOS DE LA SOLDADURA
SIMBOLOS
“símbolo de punto de soldadura” y “símbolo de
soldadura”
El símbolo del punto de soldadura indica el tipo de
soldadura y el símbolo de soldadura es un método de
representar el punto de soldadura o diseño, e incluye
información suplementaria.
SÍMBOLOS DE SOLDADURA
CONSISTE EN OCHO ELEMENTOS, DE LOS CUALES NO TODOS SON USADOS AL MENOS PARA CLARIDAD.
Línea de referencia flecha
Símbolo básico de soldadura
Dimensiones y otra información
Símbolos suplementarios
Símbolos de terminado
Cola
Especificación, proceso, u otras referencias.
SÍMBOLOS DE SOLDADURA
EN LA ELABORACIÓN DE UN SÍMBOLO DE
SOLDADURA, EL ELEMENTO PRIMARIO QUE
SIEMPRE ESTA INCLUIDO ES LA LINEA DE
REFERENCIA.
ESTA PUEDE APARECER EN EL DISEÑO COMO UN
LÍNEA HORIZONTAL, PORQUE PROVEE UNA
SIGNIFICANTE INFORMACIÓN QUE DESCANSA POR
ENCIMA Y POR DEBAJO DE LA LÍNEA.
El próximo elemento del símbolo de la soldadura es la flecha.
Este segmento de línea está conectado a una terminación de la
línea de referencia y a los puntos hasta el lado del punto de
unión de la soldadura. Esto aporta un significado a los
términos del lado de la flecha y del otro lado
SÍMBOLOS DE SOLDADURA
SIMBOLOS DE SOLDADURA
CONTORNO DE LA CORONA
FORMAS DE ACABADO
Se emplea una letra a lado del símbolo auxiliar.
SIMBOLO DE SOLDADURA
El inspector de soldadura pasa una gran parte de su tiempo comunicándose son otros que están envueltos en la fabricación de las diferentes estructuras y componentes de las soldaduras. Símbolo de soldadura / taquigráfico.
Los símbolos de soldadura pueden presentarse a confusión.
Por tanto el inspector de soldadura debe aprender sus significados a través del entrenamiento y su experiencia actual.
LECCIÓN #10 1. La porosidad puede causar laminaciones si el metal fuera formado en un tocho plano:
A – VERDADERO
B – FALSO
2. Las grietas de tratamiento térmico están frecuentemente asociadas con puntos de concentración de tensión sobre la pared tratada térmicamente:
A – VERDADERO
B – FALSO
3. Las grietas en cráter e inclusiones de tungsteno son asociadas con discontinuidades formadas durante el proceso de soldaduras:
A – VERDADERO
B – FALSO
4. Las discontinuidades inherentes son consideradas que se forman cuando el metal está en condiciones de metal fundido:
A- VERDADERO
B – FALSO
5. El calentamiento de la zona afectada (HAZ) es la porción de la base de metal que ha sido fundida y resolidificada
A – VERDADERO
B – FALSO
INSPECCION DE
SOLDADURAS
AWS
Presentación basada en el guia de la SOCIEDAD
AMERICANA DE SOLDADURA (AWS)
para capacitar a los aspirantes al examen de:
INSPECTOR CERTIFICADO DE
SOLDADURA
(CWI)
¿Qué es un CWI?
Es un inspector de soldadura que ha cumplido
los requisitos establecidos en la norma:
“NORMA ANSI/AWS QC-1-96 PARA LA
CERTIFICACIÓN DE INSPECTORES DE
SOLDADURA”
¿Qué es un inspector de soldadura? Es aquel individuo que esta debidamente capacitado y
calificado para decidir la calidad de una soldadura basando su veredicto en:
UN CODIGO
UNA NORMA
UNA ESPECIFICACION
UN REGLAMENTO
Un inspector certificado de soldadura (CWI), debe actuar éticamente para preservar la seguridad y el bienestar de la sociedad y la comunidad en que vive, realizando sus actividades de inspección de forma imparcial y profesional.
Los inspectores pueden tener diferentes areas
de actividad
De agencias
De código
De aseguradoras
Del fabricante
Del comprador
REQUISITOS DE UN BUEN INSPECTOR
Son requisitos de un buen inspector
Ética profesional
Buena salud física y mental
Habilidad para interpretar dibujos y documentos
Experiencia previa
Conocimiento de soldadura
Conocimientos de los métodos de prueba
Habilidad para entrenar
Orden y disciplina para mantener los registros.
CONOCIMIENTO NECESARIO
Principios de metalurgia
Procesos de soldadura
Aplicación de códigos y normas
Interpretación de planos y dibujos
Elaboración de procedimientos
Pruebas destructivas
Pruebas no destructivas
Relaciones humanas
Examen de certificación de AWS
Para poder presentar el examen se deben cumplir los siguientes requisitos:
Presentar la solicitud a AWS
Tener una agudeza visual cercana Jaeger 2
Demostrar una experiencia de 5 años
Presentar y aprobar los examenes
Fundamentos de la soldadura
Especifico (API, AWS, ANSI O ASME)
PRACTICO
ATENCION
Sus obligaciones como inspector son:
Estudiar cuidadosamente sus documentos y
planos y revisar si no hay desviaciones
respecto al código o norma aplicable
Solicitar que las modificaciones de los
requisitos de inspección sean establecidos
emitidos y revisados por el ingeniero
responsable de los cálculos de diseño
OBLIGACIONES COMO INSPECTOR
Verificar las ordenes de compra, comprobar que han
sido especificados correctamente los materiales de
aporte y de base.
Verificar la identificación de los materiales según las
órdenes de compra
Verificar las características de los materiales de base
y de aporte según norma
OBLIGACIONES COMO INSPECTOR
Verificar el almacenamiento correcto de:
Materiales de aporte
Materiales de base
Verificar el estado del equipo para soldar
Maquinas de soldar
Hornos de almacenamiento
Oxicorte y máquinas biseladoras
Investigar y reportar las desviaciones.
OBLIGACIONES COMO INSPECTOR
Verificar la preparación de las juntas a soldar
Verificar el desalineameinto
Verificar que la soldadura se realice según el WPS
calificado y aprobado
Verificar la calificación de los soldadores y
operadores de soldadoras
OBLIGACIONES COMO INSPECTOR
Seleccionar las muestras de producción para el
control de calidad
Evaluar las resultados de las pruebas de las muestras
de producción.
Mantener el registro de sus actividades
Preparar los reportes de avance
Lección 11
DETECCION DE
DISCONTINUIDADES
DETECCION DE DISCONTINUIDADES
En todos los métodos de Ensayos No Destructivos se producen indicaciones en forma directa o indirecta, las cuales deben ser correctamente interpretadas antes de obtener información útil.
Los términos de “interpretación” y “evaluación” se refieren a dos etapas de proceso de inspección que requieren niveles distintos de conocimientos y experiencia.
Definición de Términos Interpretar significa predecir que tipo de discontinuidades puede ser la
causa de la indicación.
Evaluar consiste en comparar las características de la indicación o posible discontinuidad con los requisitos establecidos por una norma.
La evaluación es posterior a la interpretación
Puesto que la evaluación correcta de las indicaciones obtenidas dependen de gran parte de la interpretación de las mismas es necesario clarificar algunos conceptos importantes empleados en la inspección no destructiva.
SENSIBILIDAD
Es la capacidad método de VT para detectar
discontinuidades que tienen una cierta dimensión
establecida por un código, norma o especificación.
INDICACIÓN
Puede ser producida por una alteración en el material
o pieza sujeta a inspección.
TIPOS DE INDICACIONES
Las indicaciones pueden ser:
Falsas
No relevantes
Relevantes
INDICACION FALSA
Es aquella que aparece durante la inspección y que puede ser provocada por una mala aplicación del método
INDICACION NO RELEVANTE
Es producida por la estructura del material o por la configuración de la pieza
Se produce por interrupciones de la configuración de la pieza
INDICACION RELEVANTE
Es aquella producida por una discontinuidad
Para determinar su importancia se debe de interpretar la indicación y evaluar la discontinuidad.
DISCONTINUIDAD
Es la interrupción en la estructura física normal de una material
Puede implicar una deficiencia en la configuración física de una pieza, parte o componente.
Tipos de discontinuidades
Las discontinuidades pueden ser:
No relevantes
Relevantes
DISCONTINUIDAD NO RELEVANTE
Es aquella que por su tamaño, forma o localización
requiere de ser interpretada, pero no es necesario
evaluarla
DISCONTINUIDAD RELEVANTE
Es aquella que por su tamaño, forma o localización
requiere de ser interpretada y evaluada.
DISCONTINUIDADES CRITICA
Es la discontinuidad más grande que se puede
aceptar o la más pequeña que puede ser
rechazada.
INTERPRETACION
Es la determinación del tipo de discontinuidad que ha provocado la indicación y la predicción del posible origen de la misma
EVALUACION
Es la ponderación de la severidad de la discontinuidad después de que la indicación se ha interpretado; es decir, si la pieza debe de ser aceptada, rechazada o reparada.
INTERROGANTE DURANTE EL PROCESO DE
EVALUACIÓN
Se plantean por lo general las 4 interrogantes
siguientes:
¿Qué tipo de discontinuidad causa la indicación?
¿Cuál es la extensión de la discontinuidad?
¿Qué efecto tiene la discontinuidad en la calidad de la
pieza?
¿Cuáles son las tolerancias establecidas por el documento
para la indicación?
CONSIDERACIONES PARA ACEPTACION Y
RECHAZO
El tipo y tamaño de la discontinuidad no sólo se determina con respecto a la amplitud de la indicación, sino también en base a la experiencia del técnico
DISCONTINUIDADES INHERENTES
Son aquellas que se forman durante la solidificación
del metal fundido
Estas discontinuidades están directamente
relacionadas con la calidad, el tipo de aleación, la
forma del vaciado y solidificación del metal.
Discontinuidades de proceso
Son aquellas que se relacionan con los
procesos de manufactura tales como
maquinado, tratamiento térmico,
recubrimiento métalico, etc.
Durante estos procesos discontinuidades sub-
superficiales se puede convertir en
superficiales.
DISCONTINUIDADES DE SERVICIO
Son aquellas que generan por las diferentes
condiciones del servicio al que se sujeta la pieza.
Son originadas por esfuerzos de tensión ó
comprensión, fatiga, fricción, o corrosión.
Lección 12
TAREAS
Tareas # 1 1. ¿Cuál método se puede utilizar para detectar y evaluar las discontinuidades abiertas en la superficie?
a. PT
b. RT
c. UT
d. MT
2. ¿Cuál método se puede utilizar para detectar y evaluar las discontinuidades en la subsuperficie de materiales ferromagneticos?
a. PT
b. VT
c. RT
d. MT
3. ¿Cuál método se puede utilizar para la sanidad interna de los materiales, para comprobar el grado de integridad de una material en todo su espesor?
a. PT
b. MT
c. ET
d. UT
4. Una discontinuidad relacionanda con la soldadura se puede catalogar de a. Inherente
b. Proceso
c. Servicio
5. Las discontinuidades se clasifican de la siguiente forma. a. Discontinuidad superficial
b. Discontinuidad subsuperficial
c. Discontinuidad subsuperficial abierta a la superficie
d. Discontinuidad interna
e. Todas las anteriores
6. De las discontinuidades anteriores, cual de ellas es la más crítica. Argumente su respuesta.
_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
7. Las porosidades son debido al gas atrapado durante la solidificación del metal a. Verdadero
b. Falso
Mencione dos (2) tipos de porosidades existentes
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
8. ¿Cuáles son las mayores enemigos de los metales? a. Fatiga
b. Esmirilado
c. Corrosión
d. Fatiga y corrosión
9. ¿Cuál es la formula de limpieza? ______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
10. El rango del ángulo de medición en la inspección debe ser: a. 2 – 9 pulgadas
b. 10 – 24 pulgadas
c. 25 – 39 pulgadas
d. 10 grados
e. 20 grados
f. No menor a 30°
1. Los equipos que se usan para examinar los interiores (Tubos, huecos, conductos, etc.) a. Boroscopios
b. Fibroscopios
c. Microfibroscopios
d. Sondas de videos
2. Mencione dos (2) de las consideraciones a tomar en cuenta al seleccionar un equipo para examinar los interiores (tubos, huecos, conductos, etc.)
a. _______________________
b. _______________________
3. Mencione la formula de magnificación ______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
4. Diga dos (02) propiedades mecánicas de los metales a. ____________________________________________________________________
b. ____________________________________________________________________
5. Que entiende Ud. por punto de deformación ___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
6. En las propiedades físicas de los metales se contemplan varios aspectos. Mencione tres (3) de ellos. a. ____________________________________________________________________
b. ____________________________________________________________________
c. ____________________________________________________________________
7. ¿Cómo se clasifican los aceros? ___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
Tareas # 2
1. Marque con una (V) si es verdadero y con una (F) si es falso, los siguientes planeamiento: _______________ La corrosión protege el metal del medio ambiente
_______________ La corrosión es una reacción química entre el metal y su medio ambiente.
_______________ Deteriora y crea la posible falla en el metal
_______________ Le permite una mayor vida útil al metal
2. Mencione tres (3) tipos de corrosión a. _______________________
b. _______________________
c. _______________________
3. La corrosión galvanica se produce cuando dos metales diferentes están eléctricamente unidas en un electrolito causando una reacción químico
_____________ Verdadero
_____________ Falso
4. La corrosión por EXFOLIACIÓN no es “el granulado terminal” de algunos materiales laminados que son especialmente susceptibles.
_____________ Falso
_____________ Verdadero
5. Mencione con sus palabras, que entiende Ud. por SOLDADURA ___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
6. El método de soldadura que utiliza un metal de relleno con un punto de derritido por encima de 450°C (840°F), pero por debajo del punto del metal base se conoce como
__________________________________________________________________________
• Las funciones del recubrimiento en la soldadura son: (Mencione dos (02) de ellas): __________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
• Los tipos de gases que se utilizan en función del metal a soldar son: a. ___________________________________________________
b. ___________________________________________________
Tareas # 3