clause5.io/ welding/ weld-defects/ Soldadura-Porosidad-Causas
Table 8.1Weld Porosity Causes — D1.1:2025 Aceptación Criteria
This porosity Guía focuses on why gas becomes trapped in Metal de Soldadura and how the likely cause changes the next corrective action. Use it to separate shielding, moisture, contamination, speed, and arc-stability issues before comparing the condition with project Inspección Requisitos.
Per D1.1:2025 Table 8.1 item (8), visible piping porosity 1/32 in or greater shall not exceed 3/8 in per linear inch of fillet or Soldadura de ranura on statically cargado connections. CJP butt joints transverse to tensile stress require zero visible piping porosity.
¿Qué Causa la Porosidad en la Soldadura?
La porosidad se forma cuando el gas queda atrapado en el charco de soldadura que se solidifica. El arco genera temperaturas extremadamente altas que causan reacciones químicas en el metal base, el metal de aporte y la atmósfera circundante. Cuando el charco de soldadura se solidifica más rápido de lo que las burbujas de gas atrapadas pueden escapar a la superficie, esas burbujas se congelan en su lugar como poros — ya sean visibles en la superficie (porosidad alargada) o escondidas dentro de la sección transversal de la soldadura (porosidad subsuperficial).
Las seis causas principales son:
Humedad — El agua en cualquier forma es la causa más común. La humedad en las superficies del metal base, en los recubrimientos de fundente del metal de aporte, o absorbida en el alambre tubular, introduce hidrógeno en el arco. El hidrógeno se disuelve en el charco de soldadura a alta temperatura y se libera a medida que el charco se enfría, formando porosidad por hidrógeno. Por esta razón, los electrodos E7018 y otros electrodos de bajo hidrógeno requieren almacenamiento controlado y resaque después de la exposición.
Contaminación de la superficie — Aceite, grasa, pintura, óxido, cascarilla de laminación y zinc (recubrimientos galvanizados) liberan gases cuando entran en la zona del arco. Incluso capas delgadas de contaminación en las caras de la unión pueden generar suficiente gas para causar porosidad visible. Las caras de la unión deben estar limpias y secas en un mínimo de 1 in a cada lado antes de la soldadura.
Pérdida de gas de protección — Los procesos GMAW, FCAW-G y GTAW dependen de un escudo de gas inerte o semi-inerte para excluir el nitrógeno y el oxígeno atmosféricos del arco. Las corrientes de aire, un caudal de gas insuficiente, boquillas dañadas o una distancia excesiva entre la punta de contacto y la pieza de trabajo permiten la contaminación atmosférica. La porosidad por nitrógeno es particularmente difícil de eliminar una vez que el escudo se ve comprometido.
Humedad del electrodo (SMAW) — Los electrodos de bajo hidrógeno (E7016, E7018) se fabrican con recubrimientos de fundente diseñados para mantener el hidrógeno difusible por debajo de 4–16 mL/100g de metal de soldadura depositado. La exposición al aire húmedo reintroduce rápidamente la humedad. Los electrodos expuestos al aire libre por más de 4 horas típicamente requieren resaque a 500–800°F según las instrucciones del fabricante.
Velocidad de avance excesiva — Cuando el soldador se mueve demasiado rápido, el charco de soldadura no tiene tiempo para desgasificarse antes de la solidificación. Las burbujas que de otro modo flotarían a la superficie quedan atrapadas. Reducir la velocidad de avance permite más tiempo para la desgasificación y típicamente reduce la frecuencia de la porosidad.
Inestabilidad del arco — La polaridad incorrecta, una longitud de arco excesiva o ajustes de voltaje inadecuados pueden desestabilizar el arco e interrumpir el gas de protección. Un arco inestable también produce un aporte térmico inconsistente, lo que lleva a áreas donde el charco de soldadura se solidifica antes de que la desgasificación esté completa.
D1.1:2025 Table 8.1 Item (8) — Piping Porosity Acceptance Criteria
D1.1:2025 Table 8.1 governs Inspección Visual of all production welds under Clause 8.9. Item (8) applies specifically to piping porosity — porosity visible on the weld surface. Subsurface porosity is evaluated by Radiográfico or Ensayo ultrasónico when specified in the Documentos contractuales.
| Connection Type | Weld Type | Porosity Limit |
|---|---|---|
| Statically loaded (A) | CJP Junta a tope transverse to tensile stress | No visible piping porosity |
| Statically loaded (A) | Fillet welds and other groove welds | Sum of pores ≥1/32 in dia: ≤3/8 in per linear inch; ≤3/4 in per 12 in (for welds ≥12 in); ≤Longitud de Soldadura × 0.06 (for welds <12 in) |
| Cyclically loaded (B) | Fillet welds (except Rigidizador-to-web) | Frequency: ≤1 pore per 4 in; max diameter: ≤3/32 in |
| Cyclically loaded (B) | Fillet welds connecting stiffeners to webs | Sum of pores ≥1/32 in dia: ≤3/8 in per linear inch; ≤3/4 in per 12 in; ≤weld length × 0.06 |
| Cyclically loaded (C) | CJP butt joint transverse to tensile stress | No piping porosity |
| Cyclically loaded (C) | All other groove welds | Frequency: ≤1 pore per 4 in; max diameter: ≤3/32 in |
Nota del Inspector: La distinción entre “porosidad alargada” y “porosidad” general es importante para la Tabla 8.1. El ítem (8) se aplica solo a la porosidad alargada visible en la superficie de la soldadura. La tabla cuenta diámetros de poros individuales de 1/32 in o mayores — los poros menores de 1/32 in no se cuentan para el límite. Al medir, use un medidor de soldadura calibrado o un magnificador y cuente solo los poros que cumplan con el umbral de diámetro mínimo.
Prevención y Guía de Campo
La prevención efectiva de la porosidad comienza con el WPS. El procedimiento debe especificar los requisitos de precalentamiento (que reducen la humedad y la absorción de hidrógeno), las condiciones de almacenamiento del metal de aporte, los requisitos de preparación de la unión y los caudales de gas de protección. Un WPS que no aborda estos parámetros deja la prevención completamente al soldador.
En el campo, los controles más confiables son: (1) inspeccionar las caras de la unión en busca de contaminación antes de la soldadura y limpiar según sea necesario; (2) verificar el caudal de gas de protección al comienzo de cada turno y después de cualquier cambio de equipo; (3) verificar el almacenamiento de los electrodos — los electrodos de bajo hidrógeno deben estar en un horno de varillas a la temperatura especificada por el fabricante, no sobre la plataforma; (4) para FCAW, inspeccionar los carretes de alambre en busca de humedad o daños, especialmente después de la lluvia o la exposición durante la noche.
Cuando se encuentre porosidad durante la Inspección Visual, identifique la causa probable antes de reanudar la producción. Continuar soldando con una causa no abordada producirá más soldaduras rechazables. Mapeos comunes de causa a solución: porosidad superficial agrupada → verificar el almacenamiento del electrodo; porosidad dispersa uniforme → verificar el gas de protección; porosidad concentrada al inicio/parada de la soldadura → ajustar la técnica de llenado del cráter y el precalentamiento.
Preguntas Frecuentes
Las seis causas principales de la porosidad en la soldadura son: (1) humedad — en el metal base, metal de aporte o atmósfera, que se descompone en el arco y libera hidrógeno u oxígeno; (2) contaminación superficial — aceite, óxido, pintura, cascarilla de laminación o recubrimiento de zinc en las caras de la unión que liberan gases al quemarse; (3) pérdida de gas de protección — caudal de gas insuficiente, corrientes de aire o líneas de gas dañadas que permiten la entrada de nitrógeno y oxígeno atmosféricos al charco de soldadura; (4) humedad del electrodo — electrodos SMAW no secos (especialmente E7018 de bajo hidrógeno) que introducen hidrógeno en el arco; (5) velocidad de avance excesiva — el charco de soldadura se solidifica antes de que los gases atrapados puedan escapar; y (6) polaridad o voltaje incorrectos — inestabilidad del arco que interrumpe el gas de protección y permite la contaminación atmosférica.
Según D1.1:2025 Tabla 8.1 ítem (8)(A), para soldaduras de filete y soldaduras de ranura (excepto uniones a tope CJP transversales a la tensión de tracción calculada) en conexiones cargadas estáticamente, la suma de la porosidad alargada visible de 1/32 in o mayor en diámetro no debe exceder 3/8 in en cualquier pulgada lineal de soldadura. Para soldaduras de 12 in o más de longitud, la suma no debe exceder 3/4 in en cualquier 12 in de longitud de soldadura. Para soldaduras de menos de 12 in de longitud, la suma no debe exceder la longitud de soldadura multiplicada por 0.06.
No. Según D1.1:2025 Tabla 8.1 ítem (8)(A)(1), las soldaduras de ranura CJP en uniones a tope transversales a la dirección de la tensión de tracción calculada no deben tener porosidad alargada visible. Este es un criterio de tolerancia cero para esa unión y condición de carga específicas. Para otras soldaduras de ranura y soldaduras de filete en conexiones cargadas estáticamente, se permite porosidad limitada según los límites de frecuencia y tamaño en la Tabla 8.1 ítem (8)(A)(2).
La porosidad reduce el área de la sección transversal efectiva de la soldadura, disminuyendo su capacidad de carga en proporción al volumen de vacíos. La porosidad dispersa en pequeñas cantidades tiene un efecto mínimo en la resistencia estática, razón por la cual D1.1 permite porosidad limitada en soldaduras de filete bajo carga estática. Sin embargo, la porosidad bajo carga cíclica es más dañina porque cada poro actúa como una concentración de tensión que puede iniciar grietas por fatiga. D1.1:2025 Tabla 8.1 ítem (8)(B) y (C) aplican límites de porosidad más estrictos a las conexiones cargadas cíclicamente exactamente por esta razón.
Referencia Relacionada
■ Weld Defects HubTable 8.1 all 8 categories
■
Weld PorosityTable 8.1 criteria overview
■
Visual Weld InspectionClause 8.9 VT procedure
■
Weld DiscontinuityDiscontinuity vs defect
■
Weld CracksZero tolerance under D1.1
■
Preheat CalculatorReduce Fisuración por hidrógeno risk