EN ISO 5173 Ensayos destructivos de soldaduras en materiales metálicos - Ensayos de flexión

La norma "EN ISO 5173 Ensayos destructivos de soldaduras en materiales metálicos - Ensayos de flexión", que tiene su base en una norma europea y fue publicada posteriormente por la Organización Internacional de Normalización (ISO), describe el método de realización de ensayos de flexión transversal de raíz, cara y lado en probetas tomadas de soldaduras a tope, soldaduras a tope revestidas (subdivididas en soldaduras en chapas revestidas y soldaduras revestidas) y revestidas sin soldaduras a tope, con el fin de revelar defectos en o cerca de la superficie de la probeta bajo tensión durante el ensayo de flexión o para evaluar la ductilidad.

Esta norma también especifica las dimensiones de la probeta. También especifica los métodos que deben utilizarse en lugar de los ensayos de flexión transversal con matriz para uniones soldadas cuando los materiales base, las zonas afectadas por el calor o el metal de soldadura presentan diferencias significativas en sus propiedades físicas y mecánicas en comparación con la flexión. Esta norma se aplica a materiales metálicos en todas las formas de producto con uniones soldadas realizadas mediante cualquier proceso de soldadura.

Para los efectos de esta norma, se aplican los siguientes términos y definiciones:

• La muestra de prueba de flexión de cara transversal para soldadura de un extremo se refiere a la muestra de soldadura de cara transversal en la que la cara está tensada.
• La muestra de prueba de flexión de raíz transversal para soldadura de un extremo se refiere a la muestra de soldadura de extremo transversal en la que se tensa la raíz.
• La muestra de prueba de flexión lateral transversal para soldadura de un extremo se refiere a la muestra de soldadura en la que la superficie bajo tensión es la sección de soldadura.
• La muestra de prueba de flexión de cara longitudinal para soldadura de un extremo se refiere a la muestra cuya dirección es paralela a la dirección de soldadura del extremo y la cara está en tensión.
• La muestra de prueba de flexión de raíz longitudinal para soldadura de un extremo se refiere a la muestra de soldadura cuya dirección es paralela a la dirección de soldadura del extremo y la raíz está en tensión.
• La probeta de ensayo de flexión frontal para revestimientos sin soldadura a tope se refiere a una probeta en la que el revestimiento está en tensión. Puede aplicarse tanto a probetas transversales como longitudinales.
• Para revestimientos sin soldadura a tope, la probeta de ensayo de flexión lateral se refiere a una probeta cuya sección transversal del revestimiento está sometida a tensión. Puede aplicarse tanto a probetas transversales como longitudinales.
• La muestra de prueba de flexión frontal para revestimiento de soldadura a tope se refiere a una muestra soldada a tope en la que el revestimiento está en tensión.
• La muestra de prueba de flexión lateral para revestimiento soldado a tope se refiere a la muestra soldada a tope en la que la sección transversal del revestimiento está en tensión.

En principio, al realizar el ensayo, se toma una probeta transversal o longitudinal de una unión soldada y se somete a deformación plástica doblándola, sin invertir la dirección de flexión, de modo que una de las superficies o secciones de la unión soldada esté bajo tensión. Se debe registrar la temperatura a la que se realizan los ensayos. La velocidad de ensayo debe ser constante y, si se conoce, debe registrarse. El ensayo debe realizarse de acuerdo con uno de los métodos descritos en esta norma.

Los métodos de ensayo descritos en la norma EN ISO 5173 se utilizan para evaluar la ductilidad y la resistencia de las soldaduras, específicamente la capacidad del material soldado para experimentar deformación plástica sin agrietarse. Los principales métodos de ensayo de flexión son:

• Prueba de flexión de cara: La superficie exterior (cara) de la soldadura se somete a tensión. Esta prueba se realiza para detectar grietas, falta de fusión, penetración incompleta u otros defectos de soldadura, y para garantizar que el metal de soldadura y la zona afectada por el calor puedan soportar la deformación plástica.
• Prueba de flexión de raíz: La raíz (lado opuesto) de la soldadura se somete a tensión. Esta prueba se realiza para detectar defectos en la raíz, como penetración o fusión incompletas, porosidad y grietas en la raíz o cerca de ella, y para garantizar que la zona de la raíz pueda experimentar deformación plástica sin fallas.
• Prueba de flexión lateral: Se prueba una sección transversal de la soldadura con el lado en tensión. Esta prueba se realiza para identificar defectos internos que no se pueden detectar únicamente mediante pruebas de flexión de cara o raíz, y para garantizar que toda el área de soldadura tenga suficiente ductilidad y resistencia. Se utiliza generalmente cuando el espesor del material es demasiado grande para realizar pruebas de flexión de cara o raíz.
• Ensayo de flexión longitudinal: Se dobla una muestra a lo largo del eje de la soldadura (menos común). Este ensayo se realiza para evaluar la ductilidad general de la soldadura y las áreas circundantes a lo largo de su dirección, así como para identificar defectos como grietas longitudinales, falta de fusión, inclusiones y porosidad alineada con la soldadura.

Estos métodos de prueba se utilizan en una variedad de situaciones para evaluar la integridad mecánica y la resistencia de las uniones soldadas en materiales metálicos.

Las probetas deben prepararse de forma que el proceso no afecte al material base ni al metal de soldadura. El tamaño y la preparación de las probetas dependen del espesor del material y del tipo de ensayo de flexión. Las probetas suelen ser rectangulares y se mecanizan a partir de una unión soldada.

Para realizar la prueba, la muestra se coloca sobre dos soportes y se dobla sobre una matriz (mandril) de un diámetro específico. Según el método, el doblado puede realizarse con una máquina de ensayo de doblado guiado o con rodillos. El ángulo de doblado y el diámetro de la matriz se seleccionan en función del tipo y el espesor del material.

Tras el doblado, se examina la probeta para detectar grietas superficiales u otras discontinuidades. Los criterios de aceptación se basan en los tamaños máximos admisibles de grieta o en la presencia de defectos evidentes. Las grietas causadas por efectos de borde o defectos preexistentes (no relacionados con la soldadura) pueden ignorarse si se identifican claramente.

En resumen, el propósito de esta norma es garantizar que las uniones soldadas tengan la ductilidad adecuada y estén libres de defectos internos o superficiales significativos. Se utiliza comúnmente en las pruebas de calificación de soldaduras y el control de calidad de productos soldados.

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