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• David Lema

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INTRODUCCION El ensayo por líquidos penetrantes es un método de ensayo no destructivo que Permite la determinación de discontinuidades superficiales en materiales sólidos no porosos. El procedimiento está limitado a discontinuidades que se encuentren abiertas a la superficie, si por el contrario el defecto es sub-superficial no se puede detectar usando esta técnica. El procedimiento se basa en que la aplicación de un líquido aplicado sobre la superficie limpia de la pieza penetre en las discontinuidades que afloran a la superficie debido al efecto capilar, de forma que, al limpiar el exceso de líquido de la superficie, quede solamente el líquido introducido en las discontinuidades. Al salir posteriormente ese líquido, ayudado normalmente por la acción de un agente denominado revelador, señala sobre la superficie las zonas en las que existen discontinuidades. Las aplicaciones de esta técnica son amplias, y van desde la inspección de piezas críticas como son los componentes aeronáuticos hasta los cerámicos como las vajillas de uso doméstico. Se pueden inspeccionar materiales metálicos, cerámicos vidriados, plásticos, porcelanas, recubrimientos electroquímicos, entre otros. Una de las desventajas que presenta este método es que sólo es aplicable a defectos superficiales y a materiales no porosos. El campo de aplicación más frecuente de estos ensayos es la inspección de metales no ferromagnéticos (aluminio y sus aleaciones, aceros inoxidables, cobres, bronces, latones, etc.) Los metales ferromagnéticos (aceros al carbono y aleados, etc.) también se pueden inspeccionar por líquidos penetrantes pero normalmente suele ser más ventajoso emplear el método de ensayo no destructivo

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de partículas magnéticas, que es mucho más sensible en estos materiales RESUMEN Este informe se trata sobre la aplicación de las tintas penetrantes en un cordón de soldadura están dichas tintas nos permitirá observar imperfecciones tales como son: -inclusiones no metálicas -porosidad sopladuras -contracciones -segregaciones -soplado en frio -salpicaduras -desgarre en caliente A través de 3 tipos de tintas que cada una cumple su función especial una vez finalizada la aplicación de todas las tintas se procede aúna inspección visual para tratar de identificar algún tipo de discontinuidad que nombramos anteriormente este informe presentaremos como es la aplicación para realizar el ensayo no destructivo conocido como ‘Tintas Penetrantes’ detallaremos sus ventajas .limitaciones y características de los líquidos usados para la realización de este informe

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OBJETIVOS Objetivo General 

Realizar un ensayo no destructivo en el cordón de soldadura realizado por estudiantes de 6 nivel de la carrera de Mecánica Aeronáutica mediante la aplicación del ensayo no destructivo de ‘Tintas Penetrantes’.

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Evaluar el cordón de soldadura para ver si se encuentra en óptimas condiciones para su uso mediante la aplicación de tintas penetrantes y posteriormente su interpretación de resultados.

Objetivos Específicos 

Desarrollar los conceptos y definiciones que se deben conocer previo a realizar la práctica tales como el proceso de aplicación de las tintas penetrantes y herramientas necesarias para desarrollar las mismas.

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Localizar los diferentes tipos de discontinuidades que presenta el cordón de soldadura atreves de una inspección visual.

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MARCO TEÓRICO ENSAYOS NO DESTRUCTIVOS. Los ensayos nos destructivos permiten conocer con anterioridad a que una pieza falle, los posibles defectos e imperfecciones presentes. La importancia y gran ventaja de los ensayos no destructivos es que permiten realizar las Pruebas sin deteriorar ni maltratar la pieza y arrojando información valiosa de su estado. Dentro de la soldadura se practican mucho este tipo de pruebas, ya que permiten evaluar de manera muy precisa los acabados superficiales y sub-superficiales y encontrar los defectos en el procedimiento. Los ensayos no destructivos requieren personal calificado y con experiencia, pues no es posible realizar estas pruebas únicamente teniendo disponibilidad de los equipos. Los métodos de END, permiten el control del 100 % de una producción y pueden obtener información de todo el volumen de una pieza, con lo que contribuyen a mantener un nivel de calidad uniforme, con la consiguiente conservación y aseguramiento de la calidad funcional de los sistemas y elementos. Además colaboran en prevenir accidentes, ya que se aplican en mantenimiento y en vigilancia de los sistemas a lo largo del servicio. Por otra parte proporcionan beneficios económicos directos e indirectos. Se identifican comúnmente con las siglas PND; y se consideran sinónimos a: ensayos no destructivos (END) inspecciones no destructivas, exámenes no destructivos y non destructive testing (NDT). Los ensayos no destructivos implican un daño imperceptible o nulo.

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PRUEBAS NO DESTRUCTIVAS SUPERFICIALES Estas pruebas proporcionan información acerca de la sanidad superficial de los materiales inspeccionados. Los métodos de NDT. Superficiales son: - VT Inspección Visual - PT Líquidos Penetrantes - MT Partículas Magnéticas - ET Electromagnetismo En el caso de utilizar VT (Inspección Visual )y PT (Tintas Penetrantes) se tiene el alcance de detectar solamente discontinuidades superficiales (abiertas a la superficie); por otro lado, con MT (Partículas Magnéticas ) y ET ( Corrientes Eddy ) se detectan tanto discontinuidades superficiales como sub-superficiales (debajo de la superficie pero muy cercanas a ella).

ENSAYO TINTAS PENETRANTES El análisis no destructivo con Líquidos Penetrantes se emplea generalmente para evidenciar discontinuidades superficiales sobre casi todos los materiales no porosos(o con excesiva rugosidad o escamado) como metales, cerámicos, vidrios, plásticos, etc., característica que lo hace utilizable en innumerables campos de aplicación. Se introdujo en la industria durante la segunda guerra mundial, con el fin de disponer un control válido alternativo al de partículas magnetizables, el cual requiere para su aplicación características de metales con cualidades ferromagnéticas. Esta técnica está basada en el fenómeno de la capilaridad, permite evidenciar de una manera confiable y rápida, discontinuidades abiertas a la superficie (fisuras, porosidad, pliegues, etc.) Sobre

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casi cualquier componente (ferroso y no ferroso) independientemente de la geometría y del material de la pieza. CARACTERÍSTICAS GENERALES DE LOS LÍQUIDOS PENETRANTES. La característica fundamental es su poder de penetración, no obstante son imprescindibles otras propiedades: 1. Capacidad para introducirse con facilidad en discontinuidades o grietas muy finas. 2. No evaporarse o secarse o demasiada rapidez. 3. Poder mantenerse en el interior de discontinuidades más anchas y poco profundas. 4. Que se pueda eliminar de la superficie con facilidad. 5. Permanecer en estado fluido para salir con facilidad al aplicar el revelador. 6. No ser corrosivo ni atacar al material de ensayo. 7. Otras características como no ser tóxicos o inflamables y lógicamente se económicamente rentables. PRINCIPIOS FISICOS DE LOS LÍQUIDOS PENETRANTES. 

Capilaridad: Es la acción que origina que un líquido ascienda o descienda a través de los llamados tubos capilares.

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Cohesión: Es la fuerza que mantiene a las moléculas de un cuerpo a distancias cercanas unas de las otras.

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Adherencia: Es la fuerza de atracción entre moléculas de sustancias diferentes.

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Viscosidad: Es la resistencia al deslizamiento de una capa de un fluido sobre otra capa.

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Tensión superficial: Es la fuerza no compensada que ejerce la superficie del líquido debido a la tensión no compensada de las moléculas subsuperficiales sobre la membrana superior.

Ilustración 1 Propiedades de las tintas penetrantes

VENTAJAS Y LIMITACIONES DEL ENSAYO POR LÍQUIDOS PENETRANTES Ventajas: _ Es un ensayo no destructivo que permite ensayar toda la superficie de la pieza. _ No importa el tamaño o la forma de la pieza. _ No necesita equipos complejos o caros. En general, es un ensayo económico, de poco coste. _ Puede realizarse de forma automatizada o manual, en taller o en obra. _ Puede realizarse donde no hay suministro de electricidad o agua. _ Se puede aplicar a una amplia gama de materiales. Limitaciones:

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_ Sólo detecta discontinuidades abiertas a la superficie y no puede detectar discontinuidades sub-superficiales. _ No se puede aplicar a materiales porosos. _ Las superficies a ensayar tienen que estar completamente limpias (sin pinturas ni recubrimientos). CLASIFICACIÓN DE LOS LÍQUIDOS PENETRANTES

Ilustración 2 Clasificación de penetrantes

ELECTRODO E-6011

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SISTEMA DE SOLDADURA MIG El sistema MIG fue introducido a fines del año 1940. El proceso es definido por la AWS como un proceso de soldadura al arco, donde la fusión se produce por calentamiento con un arco entre un electrodo de metal de aporte continuo y la pieza, donde la protección del arco se obtiene de un gas suministrado en forma externa, el cual protege el metal líquido de la contaminación atmosférica y ayuda a estabilizar el arco. La ilustración siguiente indica esquemáticamente una soldadura por sistema MIG:

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Ilustración 3Funcion del sistema mig

Hay varios factores que son necesarios considerar al determinar el tipo de gas de protección a emplear. Estos son: 1. Tipo de metal base. 2. Características del arco y tipo de transferencia metálica 3. Velocidad de soldadura. 4. Tendencia a provocar socavaciones. 5. Penetración, ancho y forma del depósito de soldadura. 6. Disponibilidad 7. Costo del gas. 8. Requerimientos de propiedades mecánicas. El siguiente cuadro indica aplicaciones, características y mezclas más comunes empleadas en soldadura por sistema MIG:

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Ilustración 4 Características y mezclas más comunes en el sistema mig

Ilustración 5Tabla de regulación para uniones a tope con alambre sólido en aceros de mediana y baja aleación

SISTEMA DE CLASIFICACIÓN DEL ALAMBRE PARA PROCESO MIG La AWS clasifica los alambres sólidos, usando una serie de números y letras. Para aceros al carbono, la clasificación está basada en las propiedades mecánicas del depósito de soldadura y su composición química. Una típica clasificación de electrodo MIG para soldadura de acero es: ER-70S-6 (Sistema inglés) ER-48S-6 (Sistema métrico

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1. La letra E indica electrodo 2. La letra R indica varilla 3. Los dos (o tres) dígitos siguientes indican la resistencia a la tracción en miles de libras/pulg2o decenas de megapascales según se use el sistema de unidades inglés o métrico respectivamente. 4. La letra S indica que el tipo de alambre es sólido. 5. El dígito, o letra y dígito indica la composición química especial del electrodo. Así, ER-70S-6 indica un electrodo-varilla, sólido, con una resistencia mínima a la tracción de 70.000 lb/pulg2 y ER-48S-6 un electrodo-varilla, sólido, con una resistencia mínima a la tracción de 480 MPa

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MARCO METODOLÓGICO Materiales y Herramientas: Cepillo de alambre

Guaipe

Solvente

Penetrante

Revelador

Electrodo E-6011

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Cordón de soldadura de 5mm en acero a-36

Procedimiento: 1. Limpiar el cordón de soldadura a con un cepillo de alambre para retirar el resto de escoria que deja el proceso de soldadura.

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2. Aplicamos el solvente sobre el cordón de soldadura

3. Limpiamos el exceso del solvente con ayuda de un guaipe limpio.

4. Aplicamos el penetrante sobre el cordón de soldadura debemos esperar un lapso de tiempo aproximadamente de 10 minutos a 15 minutos para que el penetrante pueda penetrar sobre el material y así lograr identificar las discontinuidades.

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5. Limpiamos el exceso de penetrante con el guaipe

6. Aplicamos el revelador sobre la superficie a ser analizar

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7. Realizar una inspección visual para detectar los tipos de discontinuidades presentes en el cordón de soldadura.

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CONCLUSIONES 

La soldadura por el proceso MIG no deja escorias y tiene un mejor acabado en comparación por el proceso de arco eléctrico

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Las imperfecciones que se pueden presentar en un cordón de soldadura en mayor parte son por una mala limpieza del material a ser soldado.

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Las salpicaduras que se producen durante

la soldadura son detectadas

como discontinuidades. 

La escoria también es considerada como discontinuidades.

RECOMENDACIONES 

Quitar las impurezas que se encuentran en el cordón de soldadura porque estos pueden ocultar las discontinuidades y no pueden ser vistas a simple vista.

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Tener cuidado durante la manipulación de estos líquidos ya que son tóxicos.

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Obedecer los intervalos de tiempo de cada líquido para que cumpla su función.

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Trabajar en una área de trabajo limpia y ordenada

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Cada vez que se realice cualquier práctica porta el equipo de protección personal pertinente.

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BIBLIOGRAFIA http://www.indura.com.ec/Descargar/Manual%20de%20soldadura?path=%2Fcont ent%2Fstorage%2Fec%2Fbiblioteca%2F4597905076cb48238c6638290f8adad8.p df http://www.raquelserrano.com/wp-content/files/ciencias_t8.3_liq_penetrantes.pdf https://es.scribd.com/doc/207225622/LIQUIDOS-PENETRANTES-pdf https://es.slideshare.net/elmer9966/lquidos-penetrantes-nivel-ii-end http://www.indura.cl/Descargar/INDURA%206011?path=%2Fcontent%2Fstorage %2Fcl%2Fbiblioteca%2F44f5dff3b2e844c6a499d0d999763c67.pdf

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ANEXOS

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