Clause 8 · Table 8.1Weld Undercut — D1.1:2025 Criterios de aceptación & Causes
Under D1.1:2025 Table 8.1, undercut on statically cargado nontubular connections shall not exceed 1/32 in depth for material less than 1 in thick. For cyclically loaded primary tension members, the limit drops to 0.01 in. Aceptación depends on loading condition, material Espesor, and Longitud de Soldadura.
Árbol de decisión: Primero determine la condición de carga — con carga estática o con carga cíclica. Para conexiones estáticas, verifique el espesor del material: menos de 1 in usa el límite de 1/32 in con excepciones de longitud acumulada; 1 in o más usa el límite de 1/16 in. Para conexiones cíclicas, verifique si el miembro soporta tensión primaria: si es así, el límite es 0.01 in; todos los demás miembros cíclicos usan 1/32 in.
D1.1:2025 Criterios de Aceptación para Socavado
D1.1:2025 Table 8.1 Item (7) defines separate undercut Límites for statically loaded and cyclically loaded nontubular connections. The criteria are applied during Inspección Visual per Clause 8.9. Undercut is measured as depth from the Metal Base surface at the Pie de soldadura — it is a groove melted into the base metal that has not been filled by Metal de Soldadura.
Conexiones No Tubulares con Carga Estática
Los criterios estáticos se dividen por el espesor del material en el límite de 1 in [25 mm], con excepciones adicionales para la longitud acumulada en material más delgado.
| Condition | Undercut Limit |
|---|---|
| Material < 1 in [25 mm] thick — base rule | 1/32 in [1 mm] |
| Exception (a): welds ≥ 12 in [300 mm] long — accumulated length allowance | 1/16 in [2 mm] depth permitted for up to 2 in [50 mm] in any 12 in [300 mm] of weld |
| Exception (b): welds < 12 in [300 mm] long — short-weld factor | Accumulated undercut > 1/16 in [2 mm] deep shall not exceed weld length × 0.16 |
| Material ≥ 1 in [25 mm] thick | 1/16 in [2 mm] |
Las excepciones en (a) y (b) solo se aplican a material con menos de 1 in de espesor. Para material más grueso, se aplica el límite fijo de 1/16 in sin tolerancia de longitud acumulada. En la práctica, la tolerancia de 1/16 in en material más grueso refleja la sensibilidad reducida de las secciones más pesadas a las concentraciones de tensión en el Pie de soldadura.
Conexiones No Tubulares con Carga Cíclica
La carga cíclica impone límites más estrictos porque el socavado crea una concentración de tensión que acelera la iniciación de Grietas por fatiga. Los criterios distinguen entre miembros primarios de tensión y todos los demás miembros.
| Condition | Undercut Limit |
|---|---|
| Primary members — weld transverse to computed tensile stress | 0.01 in [0.25 mm] |
| All other members | 1/32 in [1 mm] |
El límite de 0.01 in en miembros primarios de tensión es la tolerancia de socavado más estricta en D1.1. A esa profundidad, el socavado es apenas visible a simple vista — la mayoría de los inspectores usan un medidor de Soldadura de Filete o un micrómetro de profundidad para medir socavados tan superficiales. Para soldaduras en miembros secundarios o miembros que no soportan tensión calculada, el límite de 1/32 in coincide con la línea base estática de material delgado.
Qué Causa el Socavado de Soldadura
El socavado se forma cuando el arco de Soldadura funde una ranura en el Metal Base en el Pie de soldadura que no es rellenada por el Metal de Aporte depositado. El Defecto aparece como un canal estrecho que corre a lo largo de uno o ambos lados del cordón de soldadura. Tres errores de parámetros explican la mayoría del socavado observado en la Fabricación estructural.
- Velocidad de Avance demasiado rápida
- Cuando el Electrodo se mueve demasiado rápido, el arco funde el Metal Base en el Pie de soldadura pero avanza antes de que el Metal de Aporte pueda fluir hacia la ranura. Esta es la causa más común de socavado en la Soldadura de producción, particularmente con FCAW y GMAW donde la Velocidad de alimentación del alambre es constante. Disminuir la Velocidad de Avance permite que el Charco de Soldadura (Baño de Fusión) moje el Pie de soldadura y rellene la ranura antes de la solidificación.
- Amperaje demasiado alto
- Una corriente excesiva ensancha el cono del arco y aumenta el volumen de Metal Base fundido en cada punto a lo largo de la unión. El Charco de Soldadura (Baño de Fusión) se vuelve más ancho de lo que el Metal de Aporte puede cubrir, dejando ranuras sin rellenar en los Pies de soldadura. Esto es especialmente problemático en Soldaduras de Filete donde el cordón horizontal se funde en el miembro vertical. Reducir el Amperaje o cambiar a un Electrodo de Diámetro más pequeño estrecha la zona de fusión.
- Ángulo del Electrodo incorrecto
- Sostener el Electrodo en un ángulo demasiado inclinado — o favorecer un lado de la unión — concentra la fuerza del arco de manera desigual. Un Pie de soldadura recibe calor excesivo y funde una ranura, mientras que el otro Pie de soldadura puede mostrar una Fusión incompleta adecuada. En uniones en T, inclinar el Electrodo demasiado hacia el miembro vertical socava la placa horizontal. Mantener un ángulo de trabajo constante de 45 grados en Soldaduras de Filete distribuye el calor uniformemente en ambas piernas.
- Técnica de oscilación incorrecta
- En cordones oscilantes, detenerse muy brevemente en los Pies de soldadura no permite que el Metal de Aporte rellene los bordes del cordón. El centro de la oscilación obtiene un relleno adecuado mientras que los Pies de soldadura quedan socavados. Detenerse un poco más en cada Pie de soldadura — particularmente en soldaduras verticales ascendentes con SMAW — permite que el Charco de Soldadura (Baño de Fusión) moje y rellene la ranura del Metal Base antes de moverse a través del ancho del cordón.
Cuándo y Cómo Reparar el Socavado
If undercut exceeds the applicable Table 8.1 limit, the weld does not pass visual Inspección per Clause 8.9 and must be repaired. D1.1:2025 Clause 7.25.1.2 addresses the Reparación procedure for undercutting specifically.
Para socavados que son solo ligeramente más profundos que el límite de aceptación, solo el esmerilado puede hacer que el perfil del Pie de soldadura cumpla con los Criterios de aceptación. El esmerilado mezcla la transición entre el Metal de Soldadura y el Metal Base, reduciendo efectivamente la profundidad medida de la ranura de socavado. Este enfoque funciona cuando el socavado es lo suficientemente superficial como para que la eliminación de una pequeña cantidad de material aún deje el Metal Base por encima de su Espesor Mínimo requerido.
For deeper undercut, the surfaces shall be prepared per Clause 7.29 (weld cleaning) and additional weld metal deposited to fill the groove. The Soldadura de reparación must use a qualified WPS and meet the same acceptance criteria as the original weld. In practice, a single Cordón recto along the undercut toe using a small-diameter Electrodo (such as 3/32 in E7018 for SMAW) at reduced Amperaje fills the groove without introducing new undercut on the opposite side.
La eliminación de Metal de Soldadura o Metal Base durante la reparación puede hacerse mediante maquinado, esmerilado, cincelado o ranurado según la Cláusula 7.25. El ranurado con oxígeno solo está permitido en aceros laminados. La Soldadura reparada o reemplazada debe volver a probarse con el mismo método utilizado originalmente, y se aplican los mismos Criterios de aceptación.
El socavado es una de las ocho categorías de Discontinuidad evaluadas durante la Inspección Visual. Para la lista completa de los Criterios de aceptación de la Tabla 8.1 de D1.1 — incluyendo Grietas, Fusión incompleta y Porosidad — consulte la descripción general de Defectos de Soldadura. Cuando se requiere una Soldadura de reparación, debe realizarse utilizando un WPS calificado — consulte Registros de Calificación de Procedimiento (PQR) para las dos rutas de Calificación de procedimiento de D1.1.
Preguntas Frecuentes
Depende de la condición de carga y el espesor del material. Para conexiones no tubulares con carga estática, la Tabla 8.1 de D1.1:2025 limita el socavado a 1/32 in de profundidad para material con menos de 1 in de espesor, y 1/16 in de profundidad para material de 1 in o más de espesor. Para conexiones con carga cíclica, el socavado en miembros primarios de tensión no debe exceder 0.01 in de profundidad, y todos los demás miembros están limitados a 1/32 in de profundidad. Estos límites se aplican a la Inspección Visual según la Cláusula 8.9.
Las causas más comunes son Velocidad de Avance excesiva, Amperaje excesivo y ángulo del Electrodo incorrecto. Cuando la Velocidad de Avance es demasiado rápida, el arco funde el Metal Base en el Pie de soldadura pero avanza antes de que el Metal de Aporte pueda rellenar la ranura. Un Amperaje excesivo aumenta el ancho del Charco de Soldadura (Baño de Fusión) más allá de lo que el Metal de Aporte puede cubrir. Sostener el Electrodo en un ángulo demasiado inclinado concentra la fuerza del arco en un lado de la unión, fundiendo el Metal Base de manera desigual.
Para conexiones con carga estática con material de menos de 1 in de espesor, la Tabla 8.1 Ítem 7(A)(1)(b) de D1.1:2025 proporciona una regla especial para soldaduras más cortas de 12 in. La longitud acumulada de socavado más profundo de 1/16 in no debe exceder la Longitud de Soldadura multiplicada por 0.16. Por ejemplo, en una Soldadura de 6 in, no se permite más de 0.96 in de socavado acumulado más profundo de 1/16 in.
La Cláusula 7.25.1.2 aborda la reparación del socavado. Las superficies deben prepararse según la Cláusula 7.29 (limpieza de Soldadura) y se debe depositar Metal de Aporte adicional para rellenar la ranura de socavado. Para socavados superficiales, solo el esmerilado puede hacer que el perfil cumpla con los Criterios de aceptación sin agregar Metal de Soldadura. El área reparada debe cumplir con los mismos Criterios de aceptación que la Soldadura original según la Tabla 8.1.