Ingeniero

CONAMET/SAM-2006

EVALUACIÓN DE DEFECTOS INDUCIDOS EN PROBETAS DE ACERO
AISI 304 A TRAVÉS DE MÉTODOS CONVENCIONALES Y
NO CONVENCIONALES DE INSPECCIÓN ULTRASÓNICA
Edda C. Rodríguez Prato.
Universidad Simón Bolívar. Departamento de Ciencia de los Materiales.
Apartado 89000. Caracas 1080-A. Venezuela
e-mail: eprato@usb.ve
RESUMEN
La utilización de patrones de referencia en la evaluación depiezas por métodos no destructivos
especialmente a través de técnicas ultrasónicas, es indispensable pues a través de ellos es posible
correlacionar las características de los defectos de dicho patrón con aquellas encontradas en piezas que se
encuentren en condiciones de servicio. Dentro de la industria, los aceros inoxidables particularmente los
aceros austeníticos Tipo 304, son utilizadosampliamente en algunos sistemas por presentar excelentes
propiedades mecánicas en medios corrosivos. Sin embargo, los mismos pueden presentar
discontinuidades y defectos en las regiones soldadas, que se generan principalmente durante los procesos
de fabricación e instalación y por las condiciones de operación a los cuales se someten posteriormente.
Las técnicas de inspección volumétricapermiten conocer la integridad de un material en su espesor y
detectan discontinuidades internas que no son visibles en la superficie de la pieza. Las técnicas
convencionales y no convencionales ultrasónicas, son las más utilizadas actualmente y entre las técnicas
no convencionales destaca la Espectroscopia Ultrasónica [1-2]. El propósito de la espectroscopía
ultrasónica es determinar la dependenciade las propiedades y características del material bajo estudio con
la frecuencia. Las mismas pueden ser de origen geométrico (espesor de capas, tamaño, forma y
orientación de la discontinuidad) o inherentes (atenuación, dispersión, absorción). La dependencia de la
frecuencia esta usualmente conectado a algunas propiedades geométricas microscópicas, tales como el
tamaño de grano en materialespolicristalinos. En la caracterización y detección de discontinuidades, el
espectro de frecuencia de un pulso ultrasónico contiene información acerca de la forma, tamaño y
orientación de una discontinuidad [1-3]. Es por ello que el análisis espectral ultrasónico, es de gran
importancia en la caracterización de materiales y contribuye en el estudio y evaluación de las señales
ultrasónicas [4-6].El presente estudio, tiene por objeto evaluar el comportamiento de las señales ultrasónicas obtenidas en
patrones de piezas soldadas de acero inoxidable AISI 304 a través de métodos convencionales y no
convencionales de inspección ultrasónica. Para ello se fabricaron, probetas soldadas de acero inoxidable
AISI 304 con dimensiones de (180x150x12.5) mm y (150x120x10) mm aproximadamente y encada una
de ellas se generaron defectos característicos de los procesos de soldadura TIG. En la inspección
ultrasónica de las piezas, se utilizó el método pulso eco de contacto empleando palpadores del tipo emisor
receptor con un diámetro igual a 0.250 pulgadas, con una incidencia de 45º y de 5 y 7.5 MHz de
frecuencia. La digitalización de las señales se realizo mediante un Osciloscopio Tektronixmodelo 1002
de 60 MHz y una longitud de registro de 2.500 puntos por canal y las señales así obtenidas fueron
procesadas por medio de MATLAB 6.5. A través de las herramientas contenidas en dicho software se
procedió al análisis espectral de cada una de las señales, este análisis incluye la determinación de los
espectros de amplitud, espectros de densidad de potencia espectral, potencia total,ancho de banda así
como del rango de frecuencia.
Estos resultados permitieron determinar y establecer en forma cuantitativa diversas características, que
fueron la base para la caracterización, evaluación y detección de las discontinuidades presentes en cada
una de las probetas evaluadas. En general, se hizo un análisis de las señales ultrasónicas así como de los
espectros provenientes de...