EN ISO 9016 Ensayos de impacto en soldaduras: posición de la probeta, dirección de la entalla e inspección

La norma EN ISO 9016, «Ensayos destructivos de soldaduras en materiales metálicos - Ensayos de impacto - Posición de la probeta, orientación de la entalla e inspección», basada en una norma europea y publicada posteriormente por la Organización Internacional de Normalización (ISO), describe un método para definir la posición de la probeta y la orientación de la entalla para ensayos e informes de impacto en uniones soldadas a tope. Esta norma se aplica a los ensayos de impacto en materiales metálicos de todos los productos fabricados mediante cualquier proceso de soldadura por fusión y presión.

Esta norma se utiliza como complemento de la serie de normas “Materiales metálicos ISO 148 - Prueba de impacto de péndulo Charpy” e incluye la nomenclatura de las muestras de prueba y requisitos de informes adicionales.

El ensayo de impacto debe cumplir con la norma ISO 148-1. La temperatura de ensayo, la ubicación, el tipo y tamaño de la probeta, así como la orientación de la indentación, deben cumplir con la norma de aplicación pertinente. Además de los requisitos de la norma ISO 148-1, la ubicación de la indentación puede determinarse mediante macroabrasión.

La norma EN ISO 9016 forma parte del control de calidad y la cualificación de los procedimientos y el personal de soldadura. Esta norma especifica la ubicación, orientación y preparación de las probetas para ensayos de impacto Charpy con entalla en V utilizadas en ensayos destructivos de uniones soldadas en materiales metálicos.

Esta norma es aplicable a las uniones soldadas en materiales metálicos (p. ej., acero y aluminio). Define:

• Toma de muestras de pruebas de impacto de uniones soldadas (por ejemplo, soldaduras por fusión).
• Oriente y coloque las muescas en relación con la soldadura y el material base.
• Realizar la prueba y evaluar la tenacidad del área soldada y la zona afectada por el calor.

Esta norma se utiliza principalmente para determinar la resistencia a la fractura frágil a temperaturas específicas, lo cual es importante en aplicaciones estructurales y de presión. Se utiliza ampliamente en la calificación de procedimientos de soldadura y en las pruebas de calificación de soldadores. También se utiliza para evaluar el rendimiento de los materiales en aplicaciones críticas para la seguridad (p. ej., tuberías, recipientes a presión y acero estructural).

Para las empresas involucradas en la inspección de soldaduras, fabricación de equipos a presión o aplicaciones estructurales, la norma EN ISO 9016 es una referencia esencial para garantizar que las uniones soldadas cumplan con los requisitos de tenacidad.

Las pruebas destructivas de soldaduras en materiales metálicos se refieren a un conjunto de métodos estandarizados que se utilizan para evaluar las propiedades mecánicas y la integridad de las uniones soldadas mediante la rotura o modificación física de la muestra. Estas pruebas son cruciales para verificar la calidad de la soldadura, la idoneidad de los procedimientos y el cumplimiento de las normas.

Las pruebas destructivas que se realizan comúnmente en las soldaduras son:

• Prueba de tracción: Evalúa la resistencia a la tracción máxima de una unión soldada. Mide la carga que la unión puede soportar antes de romperse.
• Prueba de flexión: Comprueba la ductilidad y la resistencia de la soldadura. La muestra se dobla a un ángulo específico para detectar defectos superficiales e internos, como grietas o falta de fusión.
• Ensayo de impacto (Charpy con entalla en V): Evalúa la tenacidad, especialmente a bajas temperaturas. La norma EN ISO 9016 especifica la ubicación y orientación de las muestras en uniones soldadas.
• Inspección macro y micro: Se pulen y desgastan secciones de soldaduras. Esto se utiliza para examinar el perfil de la soldadura, la penetración y la fusión, y para detectar grietas, porosidad o inclusiones.
• Prueba de dureza: Mide la dureza a lo largo de la soldadura, el metal base y la zona afectada por el calor. Confirma que el material no sea demasiado frágil ni demasiado blando.
• Prueba de fractura: Consiste en romper la soldadura para examinar la superficie de la fractura. Esto puede revelar defectos internos, como inclusiones de escoria o falta de fusión.
• Prueba de fractura por entalla: La soldadura se entalla y luego se fractura para revelar defectos internos. Un método sencillo para detectar porosidad o falta de fusión.

El propósito de estas pruebas es calificar los procedimientos de soldadura, verificar la selección y el diseño de materiales y garantizar el cumplimiento de las normas.

En el ensayo de impacto Charpy con entalla en V según la norma EN ISO 9016, la orientación de la entalla se refiere a la orientación de la misma en la probeta de impacto con respecto a la soldadura y la dirección de la fuerza aplicada. Esto es crucial, ya que la tenacidad puede variar significativamente entre el metal de soldadura, la zona afectada por el calor y el metal base, dependiendo de la posición de la entalla.

La entalla puede ubicarse en el metal de soldadura, la línea de fusión, la zona afectada por el calor o el metal base. La orientación de la entalla es la dirección en la que se orienta respecto al eje de la soldadura y la dirección de la carga. Las orientaciones de la entalla pueden ser:

• Dirección transversal (más común):
  • El eje de la muestra es perpendicular a la fuente.
  • La entalladura puede estar ubicada: en el metal de soldadura, en la línea de fusión, en la zona afectada por el calor o a lo largo de la trayectoria de fractura de la soldadura.
• Dirección longitudinal (menos común pero a veces por consideraciones especiales)
  • El eje de la muestra es paralelo a la fuente.
  • La fractura se propaga a lo largo de la soldadura o zona afectada por el calor.

Las soldaduras son heterogéneas, con propiedades que varían según el metal de aporte, la zona afectada por el calor y el metal base. Una orientación adecuada proporciona valores de tenacidad representativos. Por lo tanto, la orientación de la entalla es importante.

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