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7/18/2019 Soldadura de Arco Elctrico e Inspeccin
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9 de septiembre de 2015
Soldadura de ArcoElctrico e Inspeccin
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Introduccin
Los Obeti!osque al finalizar el curso logremos:
Utilizar el equipo de soldadura por arco elctrico.
Aplicar distintas tcnicas para inspeccionar soldaduras.
Realizar soldaduras entre elementos planos de diversos espesores y en tuberas de distintosdimetros! en posiciones varias! utilizando electrodos adecuados en cada caso.
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Capitulo 1
"ntroducci#n a la soldadura por"ntroducci#n a la soldadura porarco elctricoarco elctrico
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1.1 Aplicacin de la soldadura por arcoelctrico
$e utiliza en la uni#n de piezas de carpintera metlica! empalmes de tubos!rellenos de piezas para luego ser maquinadas! en la construcci#n de soportes!bande%as y escuadras para el tendido de lneas de tubos para aire comprimido!para soldar una brida en un e&tremo de un tubo! soldar pelda'os de una escalerade (ierro! una baranda de contenci#n! adems para la reparaci#n de estructurasde mquinas! reparaci#n de bases! etc.
)l proceso de soldadura por arco elctrico con electrodo revestido es de todos losprocesos de soldadura el de mayor difusi#n y aplicaci#n.
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1.2 Cmo funciona la soldadura por arcoelctrico
)n la soldadura electrodo revestido el material de aporte se obtiene por la fusi#n
del alambre o n*cleo metlico que integra el electrodo revestido! dentro de unaatm#sfera gaseosa protectora generada por la quema de los elementos queintegran el revestimiento."nternacionalmente! el proceso de soldadura por arco con electrodo revestido seconoce con la sigla en ingles de $+A, -$(ielded +etal Arc ,elding $oldadura
por arco metlico protegido/.
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1.2 Cmo funciona la soldadura por arcoelctricoLos electrodos.
0ara la soldadura por arco es necesario generar un arco elctrico entre lavarilla1electrodo y las piezas a unir. )sta varilla1electrodo debe cumplir la doblemisi#n de conductor de la energa elctrica y de metal de aporte.
a. )lectrodos desnudos
A pesar de tener una composici#n qumica definida! tienen varios inconvenientes
que! sumados a los avances tcnicos! (an llevado a que (oy en da ya no seanutilizados.
b. )lectrodos revestidos
)stos electrodos estn constituidos por un n*cleo metlico -el alambre/ y unapasta o revestimiento de composici#n muy variable! acorde al tipo.
)l alambre utilizado para la fabricaci#n de los electrodos proviene de un acero conba%o contenido de carbono. La elecci#n de los alambres para la fabricaci#n de loselectrodos se realiza a travs de un anlisis qumico! buscando que la composici#ncorresponda apro&imadamente a un acero tipo 233412323 de la norma $A).
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1.2 Cmo funciona la soldadura por arcoelctrico
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1.2 Cmo funciona la soldadura por arcoelctrico5unciones del revestimiento.
)l revestimiento del electrodo! adems de proveer estabilidad en el proceso de soldadura porarco elctrico! cumple tres funciones bsicas:
a. 5unci#n elctricaLos electrodos de las normas A.,.$. )6 4323 # ".$.7. 1 ).8. ) 9 ; < ;3! de revestimiento=celul#sico s#dico=! tienen un arco de fuerte penetraci#n con transferencia en forma depeque'simas gotas -=spray=/ de metal fundido! realizada a alta velocidad entre la punta delelectrodo y el metal a soldar. )ste tipo de transferencia confiere al arco la particularidad de
mantener su estabilidad a pesar de las fuertes variaciones de distancia.
b. 5unci#n fsicaUna de las funciones fsicas del revestimiento es la de formar (umos ms densos que el airepara proteger de la contaminaci#n por los gases atmosfricos al metal en transferencia -gotas/durante la soldadura y la pileta de metal fundido. 7tra de la funciones es la de contribuir en latransferencia de las gotas de metal fundido en determinadas posiciones! contrarias a la ley degravedad.
c. 5unci#n metal*rgicaLa funci#n metal*rgica del revestimiento consiste en aportar elementos reductores deimpurezas y otros elementos *tiles! que se agregan al metal fundido a fin de me%orar lascaractersticas mecnicas y1o qumicas del metal depositado.
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1.3 El equipo de soldadura
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1.3 El equipo de soldadura
Fuente de energa
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0ara la soldadura con corriente continua se
utilizan fuentes rectificadoras o generadores!mientras que para la soldadura con corrientealterna se utilizan transformadores.
0ara la selecci#n de la fuente de energaadecuada se deber tener en cuenta el electrodoque se va a emplear! de forma que puedasuministrar el tipo de corriente continua -
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1.3 El equipo de soldadura
in!a porta electrodo
La pinza porta electrodo tiene lamisi#n de conducir la corriente alelectrodo y su%etarlo para evitarun sobrecalentamiento en lasmordazas! que debenmantenerse siempre en perfecto
estado. Un sobrecalentamientose traducira en una disminuci#nde la calidad de la soldadura ydificultara su e%ecuci#n.
A"E#CI$#
Se de%e seleccionar siempre el portaelectrodo adecuado para el di&metro delelectrodoque se 'a(a a utili!ar.
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1.3 El equipo de soldadura
in!a de masa
La ubicaci#n incorrecta de la pinzapuede provocar dificultad en el controldel arco y un cable mal su%etado noproporcionar un contacto elctricoconsistente. La cone&i#n se calentar y
ello puede producir una interrupci#n enel circuito y la e&tinci#n del arco.
Un posible forma de colocar la masa esen la mesa de traba%o. $i la mesa no esmetlica se deber colocardirectamente en una de las piezas asoldar! asegurndose de que el punto
de contacto sea el conveniente.
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1.3 El equipo de soldadura)l arco elctrico.
)l arco elctrico se conforma por efecto del pasa%e de la corriente elctrica por unamasa gaseosa de volumen reducido. >e esta forma! se genera el calor necesariopara soldar! adems de una elevada intensidad luminosa.
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1.3 El equipo de soldadura
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1.3 El equipo de soldaduraLa soldadura por arco con electrodos revestidos se puede realizar tanto con corriente alternacomo con corriente continua. La elecci#n depender del tipo de fuente de energa disponible!
del electrodo a utilizar y del material base.
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1.3 El equipo de soldadura
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1&
ara un electrodo de ) mm dedi&metro la intensidad normalsera*
I + ) mm , 3- Amm + 1)/ A
E0E
)n el comportamiento de una corriente elctrica de soldadura se distinguen tres tipos detensiones:
a. ?ensi#n en vaco:es la tensi#n antes de iniciar el arco -43 a @3 apro&imadamente/.b. ?ensi#n de cebado:es la tensi#n en el momento de iniciar el arco -mnima/.c. ?ensi#n de traba%o:es la tensi#n durante la soldadura -3 apro&imadamente/.
)n la soldadura con corriente alterna puede regularse solamente la intensidad de corriente-ampera%e/ requerida! mientras que para la soldadura con corriente continua (ay aparatos quepermiten regular tambin la tensi#n. 0or otro lado! con corriente continua es posible cambiar
el sentido de circulaci#n de la corriente -polaridad/. 0ara calcular la intensidad normal de unelectrodo se toma como base ; A por cada milmetro de espesor del n*cleo.
1.3 El equipo de soldadura
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1.3 El equipo de soldadura
)l equipo de protecci#n.
)sta mscara est (ec(a de
fibra de vidrio o fibraprensada y tiene una mirillaen la cual se coloca un vidrioneutralizador! que a su vezest protegido por vidriostransparentes. $e usa pararesguardar los o%os y paraevitar quemaduras en la
cara.
ascara de proteccin
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1.3 El equipo de soldadura
entes de seguridad
)&isten tambin lentes deprotecci#n en forma demscara! que adems delos o%os tambin protegela cara.
entes de proteccin
tipo m&scara
>ebe evitar e&ponerse sin equipo de seguridad a los diferentes tipos de rayos! ya que puedenproducir afecciones de distinto grado y en relaci#n con la e&posici#n a:
Rayos luminosos: encandilamiento. Rayos infrarro%os: quemaduras en la piel. Rayos ultravioletas: quemaduras de piel y o%os.
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1.3 El equipo de soldadura
A"E#CI$#
ara ad'ertir al resto de los tra%a4adoresse de%er se5ali!ar el &rea con el a'iso6!ona de soldadura7.
0royecciones y quemaduras.
)n estos casos! deben emplearse mamparas
metlicas de separaci#n de puestos de traba%o y elsoldador debe utilizar mscara de protecci#n.)l filtro de cristal inactnico debe ser protegidocolocando en su parte anterior un cristal blanco.
)&posici#n a (umos y gases.
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1.3 El equipo de soldadura
Campana m'il esa con aspiracin
descendente
La campana m#vil es un sistema de aspiraci#nmediante conductos fle&ibles! que (ace circular el
aire sobre la zona de soldadura a una velocidad deal menos 3!; m1s. 0ara garantizar un buenresultado es muy importante situar el conducto loms cerca posible de la zona de traba%o.
La mesa con aspiraci#n descendenteconsiste en una mesa con una parrilla
en la parte superior. )l aire es aspirado(acia aba%o! a travs de la parrilla! (aciael conducto de evacuaci#n.
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Acti'idad 1
FAS8E9:A:E9;no de los incon'enientes de los electrodos
re'estidos es que< dada la di=cultad en laalimentacin ( en la esta%ilidad del arcoelctrico< se utili!an >nicamente con corriente
continua.
1
2
3
;n electrodo desnudo est& compuesto por dospartes* una met&lica ?el alma@ ( el re'estimientoe e&istiralguna de estas anomalas se eliminarn empleando una amoladora.
+ovimientos del electrodo durante la operaci#n.
>urante la operaci#n de soldadura un electrodo est sometido a tres movimientos: avance!descenso y oscilaci#n. )s necesario que dic(os movimientos sean regulares y uniformes aefecto de obtener un cord#n de soldadura de buena calidad.
)l movimiento a lo largo del cord#n de soldadura es tan importante como saber mantenercorrectamente la posici#n del electrodo.
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2.2 peracin del arco elctrico
0osiciones de la soldadura.
a. 0osici#n plana b. 0osici#n (orizontal
A"E#CI$#
Siempre de%e procurarse reali!ar una soldadura sin roturas ( de su=ciente penetracin. os factoresque inBu(en en la e4ecucin son* la corriente< la distancia entre los %ordes< la inclinacin ( eldi&metro del electrodo.
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"#
c. 0osici#nvertical
2.2 peracin del arco elctrico
d. 0osici#n sobre cabeza e. 0osici#n enngulo ?
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"5
f. )mpalme en plano (orizontal g. )mpalme en plano vertical
2.2 peracin del arco elctrico
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"$
Duntas atope
Eordes rectos F espesores (asta 4mm.
Eordes biselados en ! espesores entre 4 y 2G mm.
Eordes biselados en H! espesores mayores de 2G mm.
Duntas desolape! en
ngulo y en ?
0ara c(apas de 23 mm! solapa de 93 a ;3 mm.
0ara espesores de 22 a G3 mm! solapa de 43 a @3 mm.
2.2 peracin del arco elctrico
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"%
0unteado.
)l punteado que vaya a ser incorporado debe realizarse con el mismo tipo deelectrodo que se utilice en la soldadura. Una vez realizado el punteado y eliminada lacapa de escoria! debe inspeccionarse cuidadosamente cada punto buscando posiblesgrietas o crteres. )n caso de que se detecte alguno estos defectos! (ay queeliminarlos completamente.
2.2 peracin del arco elctrico
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"&
0armetros de soldadura.
>imetro del electrodo.
)n lneas generales! se deber seleccionar el mayor dimetro acorde aestos parmetros:
$u aporte trmico. $u fcil utilizaci#n. La posici#n. )l espesor del material. )l tipo de uni#n.
2.2 peracin del arco elctrico
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"9
2.2 peracin del arco elctrico
"ntensidad de la soldadura.
La intensidad a utilizardepende de la posici#n desoldadura y del tipo de uni#n.
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#0
elocidad de desplazamiento.
La velocidad de desplazamiento durante lasoldadura debe a%ustarse de tal forma queel arco adelante ligeramente al ba'o defusi#n.
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#1
?ipos de %untas de soldaduras.Una %unta soldada es la uni#n de dos o ms piezas mediante un proceso de
soldadura.
2.2 peracin del arco elctrico
0untas a tope 0untas angulares0untas detraslape
0untas en " (esquinadas
2 2 i d l l t i
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#2
2.2 peracin del arco elctrico
0osiciones atope de
soldadurasde tuberascon bisel
2 2 i d l l t i
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#"
2.2 peracin del arco elctrico
Duntas soldadas
tpicas! secciones ysmbolos que lasrepresentan.
2 2 i d l l t i
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##
2.2 peracin del arco elctrico
Duntas soldadas
tpicas! secciones ysmbolos que lasrepresentan.
2 2 peracin del arco elctrico
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#5
2.2 peracin del arco elctrico0reparaci#n de caras seg*n el tipo de %untas.
0ara espesores inferiores a 9 # ; mmlas caras son simplemente
acercadas.
0ara espesores (asta 2; mm se
preparan en forma de .
0ara espesores (asta G3 mm conposibilidad de soldar las dos partes! esaconse%able la preparaci#n en =doble =.
0ara espesores de ms de G3 mm conposibilidad de soldar! tiene la venta%a deefectuar un buen dep#sito del metal deaportaci#n que la preparaci#n en ==.
2 2 peracin del arco elctrico
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#$
2.2 peracin del arco elctrico
>ise'o y disposici#n de la %unta.
)l dise'o de la %unta consiste enla configuraci#n -arreglo/ ypreparaci#n de los ngulos osuperficies concordantes de una%unta a soldarse.
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#%
2.2 peracin del arco elctrico
?ipo de dise'os de%untas de traslape
ariantes comunesde la %unta ?
2 2 peracin del arco elctrico
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#&
Duntas esquinadasy angulares
A"E#CI$#
Antes de acer una 4unta sede%e determinar siempre laclase de ser'icio que seespera de una soldadura.:espus se de%e elegir eldise5o de 4unta m&s
adecuado ( la disposicinpara las condiciones deser'icio.
2.2 peracin del arco elctrico
2 3 9ecaudos ( tcnica
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#9
2.3 9ecaudos ( tcnica)fectos de la soldadura en los materiales de base.
)l principal efecto e%ercido por la soldadura en los materiales de base es un cambio en sudureza. $oldadura a tope
2 3 9ecaudos ( tcnica
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$oldadura enngulo o en solape
2.3 9ecaudos ( tcnica
2 3 9ecaudos ( tcnica
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+ateriales de aporte y (abilidad del soldador.
)ntre las aptitudes que debe presentar un buen soldador se encuentra la capacidad dedeterminar la longitud de arco! la velocidad de avance y la intensidad de corriente necesariaspara lograr una soldadura de #ptima calidad! como se ver a continuaci#n.
Aspecto en funci#n de la longitud del arco.
a. Arco demasiado corto
0rovoca montones irregulares del metalsoldado con fciles inclusiones de escoria.
b. Arco demasiado largo
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Aspecto en funci#n de la velocidad de avance.
a. elocidad demasiado lenta
0rovoca un dep#sito anc(o! espeso y delongitud inferior a la normal! lo cual es causade prdida de electrodos y de tiempo.
b. elocidad demasiado rpida
0roduce un cord#n estrec(o y alto! y unainsuficiente penetraci#n del material baseque! por otro lado! dificulta quitar laescoria.
2.3 9ecaudos ( tcnica
2 3 9ecaudos ( tcnica
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a.
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5#
2.3 9ecaudos ( tcnica
$oldadura de #ptima calidad.
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2.3 9ecaudos ( tcnica
Accesorios para limpieza
a. )l cepillo de acero b. La piqueta
2.3 9ecaudos ( tcnica
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5$
2.3 9ecaudos ( tcnica
$oplo magntico.
)fecto del soplo magntico.
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+edidas para eliminar o disminuir elefecto del soplo magntico.
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5&
ACTIVIDAD 3.
Conocer los pasos en la operacin del arco elctrico es
indispensa%lepara utili!ar el equipo.rdene los pasos en forma correcta< completando el n>mero seg>ncorresponda.
Colocar el electrodo en la pin!a portaGelectrodo.
Encender el arco.
impiar la pie!a a soldar.
antener el electrodo a distancia constante del
n>cleo.
Acti'idad 3
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Encender la m&quina.
9egular el ampera4e de la m&quina
Colocar el material so%re la mesa de tra%a4o.
Fi4ar la cone,in de masa so%re la mesa desoldar.
Apagar el arco retirando el electrodo de lapie!a.
Acti'idad )
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$0
ACTIVIDAD 4.
Identi=car las posiciones de soldadura le facilitar& su desempe5o ala
ora de tra%a4ar con el equipo de arco elctrico.;na con Becas la posicin de soldadura con la representacincorrespondiente.
Acti'idad )
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Acti'idad -
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$2
ACTIVIDAD 5.
oder identi=car las caractersticas del arco ( de la soldadura %a4o
condiciones correctas e incorrectas le permitir& me4orar el procesode soldadura.Complete la siguiente ta%la identi=cando las caractersticas que presentacada soldadura de la =gura.
Capitulo 3
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$"
"nspecci#n y control de soldaduras"nspecci#n y control de soldaduras
3.1 "ipos de control
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$#
a inspeccin ( el control
de la operacin de soldadurapor arco elctrico se puede di'idiren dos etapas*
Controles operati'os Controles operati'os
Se reali!an durante laoperacin de soldadura.
Se reali!an despus de laoperacin de soldadura.
3.1 "ipos de control
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$$
a.
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$%
Anlisis metalogrficos.
)n el anlisis de la macroestructura se pueden identificar defectos como poros! fisuras e
inclusiones! e&aminando la configuraci#n en la secci#n del cord#n de soldadura y en la zonaafectada por el calor.
)l anlisis de la microestructura pone en evidencia las fisuras! poros e inclusiones a nivel micro!en cada una de las diferentes zonas de la soldadura.
A continuacin se'er&n
algunos mtodos enparticular
para la deteccin de
defectosen las 4untas.
Control por taladro
Control por radiacinpenetrante
Control por ultrasonido
Control con mtodosmagnticos
Control por lquidospenetrantes
Control de ermeticidad
3.1 "ipos de control
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ACTIVIDAD 6.
a siguiente acti'idad le permitir& 'eri=car si a comprendido qucontroles efectuar en determinadas situaciones en el proceso desoldadura.Sin recurrir al manual< indique qu control aplicara en las situaciones quese presentan a continuacin.
Si desea identi=car causas de da5o parcial en las construccionessoldadas enser'icio
1
ara o%tener datos so%re la medida< la forma< la posicin en plano ( lafrecuencia de los defectos
2
ara inspeccionar material %ase ( cordones de soldadura conespesores entre ( -// mm ?/.31 ( 1.D in
3
Acti'idad H
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ACTIVIDAD 7.
a siguiente acti'idad le permitir& 'eri=car si a comprendido las'enta4as de los mtodos de control 'istos.
;na el tipo de control con sus correspondientes 'enta4as.
Control conmtodos
magnticos
ermite detectar defectos u%icadosa profundidades ma(ores a 3 mm dela super=cie del material a anali!ar.
Es un procedimiento %arato (producti'o.
Control porultrasonido
Control porlquidos
penetrantes
Es mu( e=ciente para descu%rir=suras=nas u otros defectos alargadosu%icados cerca de la super=cie de lasoldadura.
Simplicidad< %a4o costo (
operati'idad. a posi%ilidad de inspeccionarmateriales paramagnticos ?acerosaustenticos< aluminio< co%re< %ronce