Métodos para penetración de soldadura, observación de estructuras y análisis de defectos
La soldadura es una técnica empleada para unir metales en una amplia gama de campos, incluidos los de equipos de planta y automoción. La penetración de la soldadura, el material base y el cordón pueden sufrir defectos causados por la estrés o la corrosión a causa del uso prolongado. Por esta razón, es importante observar y analizar la superficie y la sección transversal de las piezas soldadas. En esta sección se presentan la metodología, junto con ejemplos de observación y análisis utilizando nuestro último Microscopio Digital 4K, que ha cambiado en gran medida los conceptos de observación y análisis con microscopios convencionales.
- Importancia del análisis de la penetración de la soldadura
- Métodos para observar y analizar la penetración de la soldadura (estructuras metálicas)
- Últimos ejemplos de observación y análisis de la penetración de la soldadura
- Observación de la sección transversal y análisis de defectos de la estructura de penetración de la soldadura
- Observación de la estructura de penetración de la soldadura mediante muestras SUMP
- Lograr un microanálisis en el sitio con la observación manual
- Una sola unidad admite varias mediciones en 2D y 3D
- Nuevas prácticas comunes de observación y análisis de la penetración de la soldadura
Importancia del análisis de la penetración de la soldadura
Entre otras técnicas de unión de metales, la soldadura es un proceso de fabricación racional y hermético que se utiliza en una amplia gama de aplicaciones. Las infraestructuras, la arquitectura, los automóviles, los aparatos eléctricos y los dispositivos electrónicos emplean diversos métodos de soldadura. Estos diferentes métodos, como las variaciones de la soldadura por arco, la soldadura por rayo láser y la soldadura por puntos de resistencia, se utilizan según la finalidad y el material de base.
En particular, los equipos de proceso de las plantas están destinados a ser utilizados durante décadas. Este requisito exige el máximo nivel de calidad de la soldadura. Hay muchos tipos de plantas, como las centrales térmicas; las plantas petroquímicas donde se fabrican nuevos materiales a partir del petróleo; las plantas que fabrican productos químicos en general, fármacos y alimentos; las plantas de tratamiento de aguas para depurar las aguas residuales; y las plantas de eliminación de residuos industriales que llevan a cabo procesos de reciclaje. Todas estas plantas son enormes instalaciones que requieren líquidos y gases con diferentes propiedades y en diferentes estados. Cuando se detecta el envejecimiento o un defecto en la soldadura, la observación y el análisis del equipo son cruciales para identificar el problema y la causa. Esto no suele ser una tarea fácil.
Métodos para observar y analizar la penetración de la soldadura (estructuras metálicas)
En el caso de las instalaciones a gran escala, como las plantas, no se puede realizar un microanálisis en la estructura soldada. Sin embargo, los defectos tales como una mala fusión, la inclusión de escoria o las grietas (grietas por corrosión bajo tensión y grietas por fatiga) en la parte soldada siguen requiriendo una investigación. Por lo tanto, la mayoría de las observaciones microscópicas y análisis de estos problemas emplean los siguientes dos tipos de métodos de creación de muestras:
- Observación microscópica de la muestra rellena de resina (incrustación)
- La parte soldada con el defecto se recorta como muestra y se rellena (incrusta) con resina para su observación microscópica. Como la muestra está recortada, es posible observar la sección transversal de la penetración de la soldadura.
- Observación microscópica mediante SUMP
- “SUMP” son las siglas de Suzuki's Universal Micro Printing. Si una muestra no se puede recortar para su observación microscópica, la superficie de la muestra se transfiere a una placa de celuloide y se observa utilizando un microscopio en el sitio. Se dice que las réplicas de muestras utilizadas para la microscopía electrónica se originaron con el SUMP.
Estos métodos de observación que implican la creación de muestras no sólo se utilizan en las plantas, sino también con los automóviles, los equipos relacionados con la aviación, los vehículos ferroviarios y los barcos. En resumen, se pueden encontrar en cualquier lugar donde las fallas y los defectos de soldadura pueden provocar accidentes graves. En cada caso, la estructura metálica de la pieza soldada se observa y analiza mediante la observación de la superficie y de la sección transversal; junto con otras técnicas.
Últimos ejemplos de observación y análisis de la penetración de la soldadura
Gracias a los avances tecnológicos de los últimos años, los microscopios digitales han resuelto los problemas de los microscopios convencionales, han cambiado significativamente la claridad de los aumentos y han mejorado la maniobrabilidad de las muestras para la observación y el análisis de la penetración de la soldadura.
El Microscopio Digital 4K de ultra alta definición Serie VHX de KEYENCE adopta las últimas lentes de alta resolución, CMOS 4K, opciones de iluminación y tecnología de procesamiento de imágenes, lo que permite así la observación con imágenes nítidas y un análisis racional más allá de la comparación con los microscopios convencionales.
Observación de la sección transversal y análisis de defectos de la estructura de penetración de la soldadura
Con los microscopios convencionales, sólo se enfocaba una parte de la estructura metálica de la penetración de la soldadura bajo observación, por lo que este procedimiento llevaba mucho tiempo. Además, era necesario dominar la técnica para lograr una observación y un análisis precisos.
El Microscopio Digital 4K Serie VHX permite capturar rápida y fácilmente imágenes completamente enfocadas mediante el uso de la composición de profundidad. Estas imágenes completamente enfocadas contribuyen a la observación clara del estado de la estructura metálica de la penetración de la soldadura y de las grietas finas en el material base, independientemente del nivel de habilidad del usuario, lo que ayuda a evitar que se pasen por alto los problemas.
Observación de la estructura de penetración de la soldadura mediante muestras SUMP
Con los microscopios convencionales, las muestras creadas por SUMP pueden enfocarse sólo parcialmente debido a la necesidad de una observación de gran aumento. Además, las réplicas tienen poco contraste, lo que puede imposibilitar la observación.
Utilizando imágenes 4K nítidas y de alta resolución, la Serie VHX puede observar y analizar muestras SUMP que tienen superficies irregulares y de bajo contraste.
Lograr un microanálisis en el sitio con la observación manual
Convencionalmente, los objetos de prueba de gran tamaño no se podían observar con un microscopio en el sitio; las únicas formas de observar y analizar dichos objetos eran recortar una muestra y rellenarla con resina (incrustación) o, si no se podía recortar una muestra, utilizar el SUMP para transferir o crear una réplica. La precisión y la viabilidad de la investigación también se veían afectadas por la calidad de las muestras creadas.
El Microscopio Digital 4K Serie VHX puede realizar la observación y el análisis de forma manual, proporcionando imágenes con aumento nítidas producidas por la gran profundidad de campo de la lente dedicada. Esta observación y análisis puede eliminar el tiempo, el trabajo y la molestia de crear muestras, así como permitir la observación y el análisis no destructivos del objeto real en el lugar.
Una sola unidad admite varias mediciones en 2D y 3D
El Microscopio Digital 4K Serie VHX no sólo puede realizar un aumento y observación claros, sino que también puede realizar mediciones y cuantificaciones que no eran posibles con los microscopios convencionales.
Las mediciones en 2D y 3D, la medición de la rugosidad, la inspección de la limpieza técnica, la medición del tamaño del grano del cristal y otras funciones útiles para la inspección de estructuras y productos metálicos se pueden ejecutar fácilmente desde una sola máquina mediante operaciones sencillas con el ratón.
Nuevas prácticas comunes de observación y análisis de la penetración de la soldadura
La observación y el análisis de las soldaduras y sus estructuras metálicas son extremadamente importantes, ya que estas operaciones están estrechamente relacionadas con la seguridad de diversos productos y equipos metálicos. Se requiere precisión y velocidad para identificar y analizar problemas.
La Serie VHX está equipada con muchas otras funciones avanzadas que no estaban disponibles convencionalmente. El acercamiento automático de 20x a 6000x, la funcionalidad de iluminación múltiple y las mediciones en 2D y 3D contribuyen a una observación y análisis avanzados que no son posibles con los microscopios convencionales.
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