Soldadura Ensayo No Destructivo

Ciencia y Tecnología de Materiales
Práctica 1 ENSAYOS NO DESTRUCTIVOS (E.N.D.)

ENSAYOS NO DESTRUCTIVOS
INTRODUCCIÓN
Los ensayos no destructivos (E.N.D.), como su nombre bien indica, permiten obtener información del material sin causar ningún daño. Son especialmente importantes, por tanto, en la inspección de piezas en servicio y el control de calidad de un producto, permitiendo detectar lapresencia, tamaño y posición de defectos como fisuras o impurezas. Algunos campos donde se aplican especialmente son la aeronáutica y la construcción. Pertenecen a la categoría de END la inspección por liquidos penetrantes, por partículas magnéticas, los ensayos mediante ultrasonidos y la radiografía, por citar los más habituales. En esta práctica se tratarán los dos últimos.

PARTE I: ENSAYOSMEDIANTE ULTRASONIDOS
Los ensayos mediante ultrasonidos permiten la medida de espesores reales en servicio, de espesores de películas protectoras, de pinturas, de recubrimientos, así como la localización y medida de defectos internos como microfisuras, inclusiones, segregaciones, poros... Son especialmente prácticos en la inspección de soldaduras. LOS OBJETIVOS DE ESTA PARTE DE LA PRÁCTICA SON:Entender la importancia de los ensayos de ultrasonidos en el estudio de materiales Utilizar ensayos de ultrasonidos para la inspección de materiales: control dimensional, presencia de defectos, etc. Comparar diferentes métodos de medida y justificar los resultados Para ello se medirán espesores en placas de diferentes metales mediante ultrasonidos y mediante tornillo micrométrico, comparando losresultados. También se trabajará con un Detector Universal de Defectos por Ultrasonidos en diferentes muestras tipo existentes en el laboratorio.

I.1. FUNDAMENTO TEÓRICO
Los ensayos que nos ocupan se basan en la aplicación de ultrasonidos, que son ondas producidas por vibraciones mecánicas de frecuencia superior a 20000 ciclos por segundo, que supera el límite o umbral de audición humana. Losultrasonidos más utilizados son de frecuencias comprendidas entre 105 y 107 ciclos por segundo, y se propagan en línea recta, pudiendo atravesar espesores de acero de varios metros. Su amortiguación, sin embargo, es grande en gases e intermedia en líquidos. Puesto que el comportamiento y la propagación de los ultrasonidos son de naturaleza ondulatoria, para que una discontinuidad o defecto seadetectable mediante esta técnica, es necesario que su dimensión en el sentido de propagación de la onda sea mayor que una semilongitud de onda, pues únicamente en ese caso la onda atravesará con seguridad el defecto y aparecerá una variación de la intensidad sónica medida. Así pues el límite

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de detección de estatécnica depende casi exclusivamente de la frecuencia de los ultrasonidos utilizados. Al tratarse de una onda, las frecuencias se hallan relacionadas con las longitudes de onda en función de la velocidad de propagación de la onda:

v=λ·f
Si observamos la velocidad de propagación del sonido en diferentes medios, recogida en la tabla de la página siguiente, se extraen dos importantes conclusionesque justifican la aplicación de las técnicas de ultrasonidos en sólidos: i) Las longitudes de onda correspondientes a las velocidades en metales son del orden de milímetros, es decir, del orden de los defectos que deseamos detectar. ii) La velocidad de propagación depende fuertemente de la naturaleza gaseosa, líquida o sólida del medio. Así pues, las ondas de ultrasonidos sufrirán cambios bruscosal pasar de un medio a otro, lo cual aporta otra de las razones de su utilización. Los ultrasonidos, de forma análoga a como lo hacen las ondas acústicas o luminosas, sufren fenómenos de reflexión, refracción y difusión, lo cual permite su utilización para el estudio de materiales. VELOCIDAD DE PROPAGACIÓN DEL SONIDO EN DIFERENTES MEDIOS

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