¿Qué es la porosidad en la soldadura? Causas explicadas

Terminas una cuenta, quitas la escoria y ahí están: pequeños agujeros que salpican la superficie como la parte superior de una esponja. Eso es la porosidad, uno de los defectos de soldadura más comunes que existen y uno de los más frustrantes porque puede convertir una soldadura de buen aspecto en una débil. La buena noticia es que la porosidad casi siempre tiene una causa rastreable, lo que significa que casi siempre se puede prevenir. Esta explicación cubre qué es la porosidad, qué la causa y cómo mantenerla fuera de sus soldaduras.

La porosidad en la soldadura es la presencia de pequeñas cavidades o agujeros en el metal de soldadura, formados por gas que queda atrapado a medida que el baño de soldadura fundido se solidifica. Esas bolsas de gas debilitan la soldadura. He aquí por qué sucede y cómo detenerlo.

Cómo se ve la porosidad

La porosidad se muestra como bolsas de gas dentro o sobre la soldadura:

• Porosidad superficial, agujeros visibles en la cara de la soldadura.
• Porosidad del subsuelo, bolsas ocultas dentro del metal de soldadura.
• Poros dispersos, repartidos aleatoriamente a lo largo de la cuenta.
• Poros agrupados, agrupados en un lugar donde se perdió el blindaje.

Ya sea que pueda verlos o no, esos huecos reducen la resistencia de la soldadura y pueden provocar corrosión.

Respuesta directa: ¿qué causa la porosidad?

La porosidad se debe a que el gas queda atrapado en la soldadura. Las principales causas son:

• Pérdida de cobertura de gas de protección debido al viento, un saliente demasiado largo o una boquilla bloqueada.
• Metal base contaminado, como aceite, óxido, pintura o humedad.
• Cable o electrodos contaminados o húmedos.
• Humedad en cualquier parte de la junta, línea de gas o consumibles.
• Flujo de gas incorrecto, demasiado bajo para proteger o demasiado alto y turbulento.

Cada uno de estos deja entrar gas en el charco fundido, donde queda atrapado cuando el metal se congela.

¿Por qué el gas queda atrapado?

Comprender el mecanismo hace que la prevención sea obvia. Gases como el hidrógeno, el oxígeno y el nitrógeno se disuelven mucho más fácilmente en metal fundido que en metal sólido. Entonces, aunque el baño de soldadura es líquido, puede absorber estos gases, ya sea del aire, de la humedad o de los contaminantes que se queman en la superficie. A medida que la soldadura se enfría y solidifica, el metal ya no puede retener todo el gas disuelto, por lo que el gas sale de la solución e intenta escapar. Si el metal se solidifica antes de que las burbujas de gas lleguen a la superficie y salgan, quedan atrapadas en el interior en forma de poros. Eso es porosidad. Esta es también la razón por la que cualquier cosa que agregue gas a la piscina, pierda protección, contamine o humedezca, conduce al mismo defecto: más gas entra, más gas atrapado.

Cómo prevenir la porosidad

Dado que la porosidad es un problema de gas, la prevención consiste en mantener los gases no deseados fuera de la piscina. Comience con metal limpio: muela o limpie el óxido, el aceite, la pintura y la humedad antes de soldar, porque esos contaminantes se convierten en gas en el arco. Proteja su gas de protección: suelde lejos del viento (o cambie a un proceso de autoprotección al aire libre), mantenga el saliente en el rango correcto para que el gas cubra la piscina y asegúrese de que la boquilla no esté obstruida con salpicaduras. Verifique el flujo de gas para que sea lo suficientemente alto como para proteger, pero no tan alto que se vuelva turbulento y aspire aire. Mantenga los consumibles secos, ya que los alambres húmedos, el fundente o los electrodos con bajo contenido de hidrógeno añaden humedad. Y confirme que no haya fugas en la línea de gas. Consiga la cobertura de gas adecuada y mantenga limpia la junta, y la porosidad suele desaparecer.

¿La porosidad es siempre un problema?

Una pregunta justa es si la porosidad siempre significa que la soldadura debe rechazarse, y la respuesta es no, no siempre. Que la porosidad sea aceptable depende de la aplicación y del código o especificación con la que se realiza el trabajo. Una soldadura estructural o de presión crítica puede permitir muy poco o nada, mientras que una soldadura no crítica puede tolerar una porosidad pequeña y dispersa dentro de límites definidos. La cuestión es que la aceptación se decide según la norma vigente, no mediante conjeturas, y un soldador debe conocer los criterios para el trabajo. Dicho esto, la porosidad es una señal de que algo en el proceso anda mal, por lo que incluso cuando está dentro de los límites vale la pena corregir la causa. Una soldadura libre de porosidad es más fuerte y confiable, por lo que el objetivo siempre es minimizarla.

El resultado final

La porosidad es gas atrapado: las pequeñas cavidades que quedan en la soldadura cuando el gas disuelto en el baño fundido no pueden escapar antes de que el metal se solidifique. Proviene de la pérdida de gas de protección, metales y consumibles contaminados o húmedos y humedad, todos los cuales agregan gas a la piscina. Debido a que la causa siempre es un gas no deseado, la prevención es sencilla: limpie el metal, proteja el gas protector del viento y la obstrucción, use el saliente y el flujo de gas correctos y mantenga los consumibles secos. Pequeñas cantidades de porosidad pueden ser aceptables según el código, pero siempre indica un problema de proceso que vale la pena solucionar. Controle el gas y mantenga todo limpio, y sus soldaduras saldrán sólidas en lugar de esponjosas.

Preguntas frecuentes

¿Qué causa la porosidad en una soldadura? La porosidad es causada por el gas que queda atrapado en la soldadura a medida que se solidifica. Ese gas proviene de la pérdida de cobertura de protección (viento, un saliente demasiado largo, una boquilla obstruida), metal base contaminado (aceite, óxido, pintura, humedad), cables y electrodos húmedos o sucios, o flujo de gas incorrecto. Todos estos añaden gas al charco fundido, que se convierte en poros atrapados cuando el metal se congela.

¿Cómo se previene la porosidad en la soldadura MIG? Mantenga los gases no deseados fuera de la piscina. Limpiar el metal de óxido, aceite, pintura y humedad; soldar protegido del viento para que el gas protector no se lleve el viento; mantenga el saliente en el rango correcto y la boquilla libre de salpicaduras; establezca el flujo de gas correcto, ni demasiado bajo ni tan alto que se vuelva turbulento; y mantenga el alambre seco. Una buena cobertura de gas y un metal limpio previenen la mayor parte de la porosidad.

¿La porosidad es siempre un defecto rechazable? No. Que la porosidad sea aceptable depende de la aplicación y del código o especificación vigente. Las soldaduras estructurales o de presión críticas pueden permitir muy poco o nada, mientras que las soldaduras no críticas pueden tolerar una porosidad pequeña y dispersa dentro de límites definidos. La aceptación la establece el estándar del trabajo, no las conjeturas, aunque la porosidad siempre indica un problema del proceso que vale la pena corregir.

¿Por qué la humedad causa porosidad? Porque la humedad se convierte en gas con el calor del arco, añadiendo hidrógeno y oxígeno al charco fundido. El metal fundido absorbe estos gases fácilmente, luego no puede retenerlos mientras se solidifica, por lo que quedan atrapados en forma de poros. Esta es la razón por la que los electrodos húmedos, las uniones mojadas y las condiciones húmedas causan porosidad, y por la que es importante mantener secos los consumibles y el metal.

¿Se puede soldar sobre la porosidad para arreglarla? Por lo general, simplemente soldar sobre la porosidad no la soluciona, porque el gas atrapado y cualquier contaminación permanecen y pueden causar más porosidad. La solución adecuada es eliminar el metal de soldadura poroso esmerilándolo o sacándolo, corregir la causa (limpiar el metal, arreglar el blindaje, secar los consumibles) y luego volver a soldar el área con buena técnica y cobertura.

¿La porosidad debilita una soldadura? Sí. La porosidad deja huecos en el metal de soldadura que reducen la sección transversal que soporta la carga, lo que reduce la resistencia de la soldadura, y los poros también pueden convertirse en puntos de partida para grietas o provocar corrosión. Incluso cuando pequeñas cantidades están dentro de límites aceptables, una menor porosidad significa una soldadura más fuerte y confiable, por lo que minimizarla es siempre el objetivo.

Referencias

• Orientación de Air Products sobre la causa de la porosidad debida a la absorción de gas en el baño de soldadura (industria), airproducts.co.uk.
• The Fabricator, posibles causas de porosidad en soldadura (industria), thefabricator.com.
• Guía de defectos de soldadura de ESAB sobre porosidad (fabricante), esab.com.