Entrenamiento Supervisores de Soldadura1

EntreEntrenamiento Básico parapara Supervisores de

SoldaduraCalificación de soldadoresProcedimientos de SoldaduraInspección & Reparaciones

Construcciones Metálicas

Códigos & Normas de soldaduraConstrucciones Metálicas

La falta de reglamentación o la no observancia de las normas existentes ha ocasionado accidentes y otros problemas con serias consecuencias para productores, usuarios y aún sobre los individuos no involucrados directamente en los procesos de fabricación.El correcto uso de códigos y normas, permite una producción más uniforme, de mejor calidad y con mayor rastreabilidad; convirtiendo los métodos de producción más sistemáticos, con una mayor exigencia en la conservación de recursos naturales y protección del medio ambiente. << La Calidad no es una medida absoluta, sino

que es un blanco en constante movimiento >>

Códigos & Normas de soldaduraConstrucciones Metálicas

Un código precisa tener un grado de autoridad suficiente para garantizar que sus exigencias sean cumplidas por los usuarios.

Esta autoridad debe estar asegurada por organizaciones reguladoras de orden internacional, gubernamental, industrial o de consumidores, que tienen la facultad de sancionar las actividades de aquellos que incumplen las reglamentaciones.

Para que un código sea aplicable, tanto para un fabricante como para un usuario, debe ser escrito en una terminología clara, concisa y sin ambigüedades; esto es de fundamental importancia cuando la obediencia a un código se torna en un asunto legal.

Construcciones MetálicasCódigos & Normas de soldadura

Un código debe ser de uso práctico. esto significa que un usuario debe conseguir atender sus exigencias y producir con lucro, un producto que sea útil al cliente.

Para obtener este resultado, se requiere que su contenido sea discutido por especialistas en todas las áreas involucradas.

La decisión del grado de control solicitado es fundamental, pues una posibilidad, es que la obediencia al código se torne en un obstáculo para una producción eficiente y lucrativa; ya sea de Buques, Puentes, Oleoductos, Auto-partes o de Recipientes Bajo Presión.


Las operaciones de soldadura para distintas/ diversas aplicaciones son reguladas por diferentes códigos dependiendo de la aplicación específica. 1. A.S.M.E. : Boiler and Pressure Vessel Code

2. A.P.I. STD 1104: Standard for Welding Pipelines and Related Facilities

Recipientes a Presión

Tuberías y Ductos en el Área de Petróleo


3. AWS- D1.1: Structural Welding Code

Estructuras soldadas de acero al carbono y de baja aleación

4. D.N.V : Rules for Design, Construction and Inspection of Offshore Structures

Estructuras Marítimas de Acero

5. Especificaciones de Asociaciones como:I.S.O. (International Organization for Standardization), A.W.S. (American Welding Society) B.S. (British Standard Society) D.I.N. (Deustches Institute für Normung) A.B.N.T. (Associacao Brasileira de Normas Técnicas), etc.


Códigos & Normas de soldadura

Estos códigos, normas y especificaciones cubren las

diferentes etapas de soldadura, incluyendo por

ejemplo:

Especificación del material (metal de base / de aporte)

Proyecto y preparación de junta

Calificaciones de Procedimiento y de Operador

Procedimiento de inspección.

Construcciones MetálicasCalificación de procedimientos de

Soldadura & SoldadoresEspecificación del procedimiento de soldadura (EPS)

Los materiales utilizados en la fabricación de los equipamientos poseen propiedades mecánicas conocidas, cuyos valores son aplicados en el diseño de los mismos.

Cuando la fabricación es realizada por soldadura, es necesario garantizar que la unión resista al menos de la misma forma que los materiales originales empleados.

En consecuencia, el proyectista necesita conocer cuales son las propiedades que tendrá la unión resultante.

Construcciones MetálicasEspecificación del procedimiento de soldadura (EPS)

Debido al ciclo térmico aplicado, no es suficiente con conocer en forma aislada las propiedades del metal de base y del metal de aporte, sino que debe saberse el comportamiento del sistema:

Metal Base - ZAC - Metal de Soldadura

Esto se realiza a través de la Calificación del Procedimiento de Soldadura.


Las normas exigen que antes de la ejecución de las soldaduras de producción se preparen y califiquen las especificaciones de los procedimientos que serán adoptados para su ejecución.

De esta forma, se demuestra que a través del procedimiento propuesto, se pueden obtener soldaduras adecuadas, de acuerdo con los requisitos establecidos por la norma o contrato.

Además permite uniformizar y mantener un registro de las condiciones de soldadura especificadas para controlar el proceso y determinar las causas de defectos o fallas eventuales.


EPS, es un documento en el cual se registran los valores admitidos en un rango de las diversas variables del proceso, que deberán ser adoptadas por el soldador o el operador de soldadura durante la ejecución de una junta soldada. Como veremos puede variar su forma de acuerdo a cada fabricante.

24110/1203,253ra. & 4ta. Pasada

2da. Pasada

1,0 a

1,3

2265-752,5Raíz

Energía aportada (Kj/mm)

Tensión (Volt)

Corriente (Amp)

ElectrodoØ mm

Pasadas

Proceso: SMAW Posición: 6GMaterial Base: A106GrB Espesor: 7 mmMaterial de Aporte : OK 48.06,Ø2,5-3,2mmClasificación: AWS A5.1: E 7018Tipo de Junta: V/ 60-70º Secuencia: V Asc.Precalentamiento: Min. 50°C Temperatura entre pasadas: máx. 200°C Técnica Operativa: Cordones sin oscilarCorriente : DCEP Respaldo: N/ATTP: 600 ±20ºC / 1 h- Grad.150ºC/hr

Procedimiento de Soldadura - EPS


Las variables del proceso que pueden formar parte de una EPS comprenden : composición química, clase y espesor del/los metal/es de base, proceso/s de soldadura, tipos de consumibles y sus características, diseño de junta, posición de soldadura, temperatura de pre-calentamiento y entre pasadas, corriente, tensión, velocidad de soldadura, energía aportada, número de pasadas, trat.térmico posterior y técnica operativa.

La forma exacta de una EPS determinada y las variables incluídas ( ASME IX- QW-250, Esenciales, no esenciales y esenciales suplementarias) dependen de la norma técnica que se esté aplicando y queda definido por QW-100.1 & QW-200.1

Construcciones Metálicas – EPS/ASMEDatos de SoldaduraQW-402 – Diseño de Juntas-tolerancias / Preparación y Cond. de limpieza / Detalle de la unión / Respaldo

QW-403 - Materiales Base/ especificaciones:NºP:Agrupa a los materiales según Aleación de Base*

QW-404 – Material de aporte & demás consumiblesNºF:Agrupa a los electrodos y varillas por sus características operativas* NºA: Composición química del metal de soldadura*

Construcciones Metálicas – EPS/ASMEDatos de Soldadura

QW-405 - Posiciones/ Progresión y técnica

QW-406 - Precalentamiento/ temperatura entre pasadas –gradiente de temperatura

QW-407 - TTP / Trat.Térmico Posterior / Temp. – Tiempo

QW-408 - Gases protección y respaldo de gas

QW-409 - Caract. Eléctricas

QW-410 –Técnica /Velocidad Oscilación/ Tipo de pasadas/ Método saneado de raíz & otras características


Quienes están comprometidos con el EPS

Ingeniería Inspector

Fabricante Soldador

EPS


Para poder utilizar una EPS/ WPS en producción, debe ser previamente calificada.

Una EPS/ WPS, será válida solamente dentro de los límites especificados.

La calificaciòn es el método mediante el cual una EPS/WPS determinada demuestra ser adecuada para producir juntas de calidad satisfactoria.

Para ello, se deben preparar muestras, que se soldarán de acuerdo con la EPS/WPS.

Se tomarán cuerpos de prueba a partir de las muestras y se ensayarán, debiendo estar los resultados de acuerdo a lo establecido en la norma, plano o contrato aplicados.

El procedimiento debe ser aprobado o rechazado.En este último caso, se podrá modificar y ensayar nuevamente.

Construcciones MetálicasEtapas del procedimiento de soldadura (EPS)

Preparación de Muestras & Cuerpos de Prueba

1- Con base en la EPS y el Código ASME Sección IX, se supervisa la preparación de las chapas de test necesarias para soportar la calificación.

2- Las chapas de test serán soldadas por un operario capacitado y experto; la calificación del procedimiento de soldadura apunta a alcanzar las propiedades mecánicas requeridas en la junta soldada.

3- Después de la soldadura de las chapas de test, hay necesidad de trazar, cortar y preparar cuerpos de prueba para ensayos mecánicos y/o macrográficos, cuando corresponda.

4- Examen visual y dimensional de los cuerpos de prueba en conformidad con las normas aplicables.


Preparación de Muestras & Cuerpos de Prueba5. Solamente después de la aprobación del punto anterior se habilitará la realización de los ensayos mecánicos (Tracción, Plegado,etc) en las instalaciones de la empresa o en un Laboratorio reconocido.

6.- Los resultados de los ensayos serán evaluados en conformidad con las normas utilizadas para la elaboración de la EPS.

7.- El RCPS será elaborado luego de la aprobación de los ensayos requeridos y es un registro de los datos de soldadura utilizados en la ejecución del cupón de prueba.

8.- El RCPS debe contener, al menos, todas las variables esenciales con los valores efectivamente empleados en la calificación, además de los resultados de los ensayos mecánicos y macrográficos realizados/QW-100.1& QW-200.2 definen el RCPS( Registro Calificación Proc.de Soldadura)


Preparación de Muestras & Cuerpos de Prueba

9. Con el RCPS aprobado, se harán los ajustes que correspondan en la EPS y la soportará con el Nº del RCPS.De este modo la EPS está considerada como calificada

10. Solamente las EPS calificadas podrán ser distribuidas para la ejecución de soldaduras.

11. Se fuera necesario, se realizarán los RCS (Registro de Calificación de Soldador ) una vez que el soldador que califica un procedimiento de soldadura pasa a ser automáticamente calificado para aquella soldadura.

12. Se mantendrá en archivo todas las EPS, RCPS y RCS a disposición para su consulta; las calificaciones de soldadores se registran además en el sistema de acuerdo al EPS establecido.


(QW-461.3)

(QW-461.4)

1F 2F 3F 4F

45º

Cateto

Eje Sold. Horizontal

Eje Sold. Horizontal

Eje Sold. Vertical(QW-461.5)

Posiciones de SoldaduraFigura 6. Posiciones de ensayo para soldaduras a tope (QW-461.3), en tubos (QW-461.4) y de filete (QW-461.5)

Extraída de ASME Boiler and Pressure Vessel Code. - Section IX: Welding and Brazing Qualifications.


Preparación de los Cuerpos de PruebaLa cantidad de probetas necesarias para los ensayos requeridos por la tablas siguientes se extraerán de la/s muestra/s realizadas durante la ejecución de la calificación según lo indicado por las Figuras 1 y 2.

Nota :Tensile specimen : espécimen para ensayo de tracción.Root-bend specimen : espécimen para plegado de raíz.Face-bend specimen : espécimen para plegado de cara.

Válido para chapas de espesores entre de ¼ y ¾ pulgada.

Figura 1. Construcción de cuerpos de prueba para calificación del EPS [QW-463.1(a)] Extraída de ASME Boiler and Pressure Vessel Code - Section IX : Welding and Brazing Qualifications.


Ensayos a realizar sobre las probetasEl tipo y número de ensayos requeridos para calificar un procedimiento se especifican en las siguientes Tablas para uniones a tope , siendo válida para chapas.

QW-451 Calificación de procedimiento Límites de espesor y cuerpos de prueba en Soldadura a Tope

Rango de espesor T de Metal Base

calificado (Pulg.)

Espesor t de metal de soldadura calificado

(Pulg.)

Tipo y Nº de ensayos requeridos

Espesor de probeta de calificación (T) - ( Pulg. )

Min. Max. Max. TracciónQW-150

Plegado LateralQW-160

Plegado Cara

QW-160

Plegado Raíz

QW-160

T < 1/16 T 2T 2t 2 --- 2 2

1/16 < T ≤ 3/8 1/16 2T 2t 2 --- 2 2

3/8 < T ≤ 3/4 3/16 2T 2t 2 --- 2 2

Tabla 1 : QW-451.1 Ensayos de tracción y Plegado tranversal


Ensayos a realizar sobre las probetas

Ensayo de tracción. Las probetas extraídas para este fin se mecanizarán según lo indicado en QW 462.1 (a) y se ensayarán según indicaciones del acero ASTM A XXX a soldar.

Los resultados de los ensayos se registrarán en el RCPS, el certificado de ensayo se archivarápara eventuales consultas.

El criterio de aceptación manejado será el indicado por QW 153, el cual plantea que el ensayo de tracción es satisfactorio si la resistencia máxima obtenida es no menor que :

a) - La resistencia mínima del metal base.

b) - La resistencia mínima del más débil de los metales base, en el caso que se usen dos distintos.

c) - La resistencia mínima del metal de soldadura cuando la sección correspondiente del código así lo especifica.

d) - Si la probeta rompe en el metal base (fuera de la soldadura), el test se aceptará si la tensión de rotura es hasta un 5% menor a la especificada para el metal base.


Ensayos a realizar sobre las probetasEnsayo de plegado. Las probetas extraídas para este fin se mecanizarán según lo indicado en QW 462.3 (a) y QW 462.3 (b), y se procederá a su plegado mediante un dispositivo de guía como el mostrado en QW 466.1(Espesores de probetas & radio de plegado)Los resultados del ensayo se registrarán en la hoja correspondiente del RCPS y las probetas serán identificadas y archivadas para eventuales consultas.

Los detalles de realización y evaluación del ensayo de plegado guiado será el indicado en QW 160.

La intención del ensayo de plegado es verificar la ductilidad y sanidad de la unión soldada.

Los plegados en juntas a tope, pueden ser transversales a la soldadura o longitudinales y en ambos casos pueden ser de cara ,raíz o laterales.

Si ambos materiales base y el metal de soldadura tienen propiedades de alargamiento similares, se utiliza el plegado transversal, encambio si las propiedades de alargamiento son muy diferentes,se utiliza el plegado Longitudinal.


Ensayos a realizar sobre las probetasEnsayo de plegado – Criterios de AceptaciónEl criterio de aceptación manejado será el indicado en QW 163:

La soldadura y la ZAC, deben estar dentro de la zona doblada.

La probeta plegada no deberá presentar defectos abiertos a la superficie que excedan los 3,2 mm medidos en cualquier dirección y sobre la parte convexa de la probeta.

Las fisuras ocurridas en las esquinas no se tomarán en cuenta a no ser que exista evidencia definitiva de que se generaron por defectos internos (escoria, poros,falta de fusión u otra discontinuidad).

Para revestimientos resistentes a la corrosión, no se permite ninguna abertura mayor a 1,6 mm en el Plaqueado, para la zona de interface se mantiene la dimensión máxima de 3,2 mm.

Ensayo de dureza Ensayos No destructivosEnsayo de tenacidad a la Entalla – Charpy ( CHV)

Macrografía Ensayos de corrosión


Preparación de los Cuerpos de Prueba

Nota General :Macro test - el filete debe mostrar fusión en la raíz de la soldadura pero no necesariamente más allá de la raíz. El metal de soldadura y la zona afectada por el calor debe estar libre de fisuras.Ensayo Macrográfico QW-183Ensayo de Fractura QW-182

Tamaño del filete = espesor de T2 no > que ¾ pulgada.

T1 T2

1/8 Pulg. y menor T1

Mayor a 1/8 Pulg.Igual o menor que T1 pero no menor que 1/8 in.

Figura2. Construcción de cuerpos de prueba para calificación de procedimiento [QW-462.4(a)]Extraída de ASME Boiler and Pressure Vessel Code. - Section IX: Welding and Brazing Qualifications.

Construcciones MetálicasREGISTRO DE CALIFICACIÓN DE PROCEDIMIENTO (RCPS)

Todos los hechos involucrados en la calificación del EPS se deberán documentar en el RCPS. Este deberácontener los valores y resultados de los registros de las variables esenciales durante la ejecución del procedimiento, así como los resultados de ensayos practicados a probetas efectuadas durante la calificación.Cualquier cambio en una variable esencial requeriráuna recalificación y por lo tanto, un nuevo RCPS.

Los originales de la EPS y del RCPS deben archivarse.

Deben enviarse copias de la EPS ya calificada al sector de producción, colocándolas en el puesto de trabajo donde se ejecutarán las juntas soldadas.

Construcciones MetálicasRegistro de Calificación de Procedimiento de Soldadura -RCPS

0,94,725175Terminación

0,94,725160Relleno

0,93,5241302da. Pasada

3,11,124140Raíz

Energía Energía aportada aportada (Kj/mm)(Kj/mm)

Veloc.de Veloc.de Soldadura Soldadura

(mm/s)(mm/s)

Tensión Tensión (Volt)(Volt)

Corriente Corriente (Amp)(Amp)

PasadasPasadas

Proceso: FCAW Posición: 2GMaterial Base: EH36 Espesor: 24,5 mmMaterial de Aporte : OK Tubrod 75, Ø1,2mmClasificación: AWS A5.20 E 71T-5(M)Gas de Protección: CO2 Caudal: 18lt/minPrecalentamiento: 21°C Min. Temperatura entre pasadas: 250°C máxTécnica Operativa: Oscilación máx. 25.0mmCorriente : DCEN Stick-Out: 10-15mmProgresión: N/A ( No aplica)

Procedimiento de Soldadura Procedimiento de Soldadura -- EPSEPS

Energía Energía aportada aportada (Kj/mm)(Kj/mm)

Veloc.de Veloc.de Soldadura Soldadura

(mm/s)(mm/s)

Tensión Tensión (Volt)(Volt)

Corriente Corriente (Amp)(Amp)

PasadasPasadas

5,80,623150Raíz

2,21,3221302da Pasada

1,03,022130Relleno

0,93,322130Terminación

Procedimiento de Soldadura Procedimiento de Soldadura -- EPSEPSProceso: FCAW Posición: 3GMaterial Base: EH36 Espesor: 24,5 mmMaterial de Aporte : OK Tubrod 75, Ø1,2mmClasificación: AWS A5.20 E 71T-5(M)Gas de Protección: CO2 Caudal: 18lt/minPrecalentamiento: 21°C Min. Temperatura entre pasadas: 250°C máxTécnica Operativa: Oscilación máx. 25.0mmCorriente : DCEN Stick-Out: 10-15mmProgresión: Vertical Ascendente


191-248189-244160-1773G

185-286 201-236157-1852G

30,7

42,7

Centro de Centro de cordóncordón

Zona Afectada por el Zona Afectada por el CalorCalor

Metal de SoldaduraMetal de SoldaduraMetal BaseMetal BasePosiciónPosición

Ensayo de Dureza (HV5)

66,046,052,03G

58,733,371.32G

Línea de Fusión Línea de Fusión 5 mm5 mm

Línea de Fusión Línea de Fusión 2mm2mm

Linea de Linea de FusiónFusión

PosiciónPosición

Ensayo de Impacto (J) @ -40°C ( Promediar tres Valores avg)

Ensayo de Plegado Lateral : Sin fisuras

3G 530 Mpa, Fractura dúctil en metal base540 Mpa, Fractura dúctil en metal base

Ensayo de Tracción2G 550 Mpa, Fractura dúctil en metal base

580 Mpa, Fractura dúctil en metal base

Ensayos Mecánicos ( Destructive Tests)Ensayos Mecánicos ( Destructive Tests)


Ensayos a los Cuerpos de PruebaEnsayo de Tracción: 2G & 5G –Fractura dúctil en MBEnsayo de Plegado: Cara y Raíz2G & 5G – Libre de fisuras

Plegado de Raíz

Plegado de Cara

Plegado de RaízPlegado

de Cara Tracción Sección Reducida

(QW-462.1(b)

Tracción Sección Reducida

Horizontal,en posición fija

El tubo es soldado

QW 463.1(d)

Ensayo Soldadura – Tubo a Tope


Durante la fabricación, deberán respetarse los valores indicados en la EPS.

Deberá realizarse INSPECCIONES PERIÓDICASpara verificar que efectivamente se estécumpliendo lo establecido en el documento.

Dependiendo del trabajo a ejecutar, puede ser necesario calificar un gran número de juntas soldadas.

En estas condiciones, el proceso de calificación podrá tener un Costo elevado y demandar Tiempos de Ejecución prolongados.

Construcciones MetálicasRelación del EPS - Obrador


Por estas razones, es recomendable emplear, si resulta posible, los llamados:

Procedimientos de Soldadura Pre-Calificados

Estos son EPS/ WPS que pueden ser empleados cuando la experiencia y familiaridad con ciertos metales base y consumibles, hayan probado la adecuación de un procedimiento específico, a través de trabajos previamente ejecutados durante lapsos prolongados.

Los requisitos de RESISTENCIA MECÁNICAestablecidos por los proyectistas para las uniones soldadas se basan en la existencia de DISCONTINUIDADES en cantidad, tipo y dimensiones aceptables en las mismas, de modo que no lleguen a configurar un DEFECTO.

La CALIDAD de las soldaduras depende, entre otros factores, de la HABILIDAD con que el elemento humano las ejecute, y por lo tanto, antes que el SOLDADOR u OPERADOR DE SOLDADURA realicen uniones en producción se debe tener COMPROBACIÓN de su destreza.

Construcciones MetálicasCalificación del Soldador u Operador de Soldadura

Construcciones MetálicasCalificación del Soldador u Operador de SoldaduraDe manera que para las diversas aplicaciones, el Soldador u Operador de soldadura necesita demostrar, antes de poder realizar una soldadura de producción, que posee la habilidad necesaria para ejecutar ese trabajo.

En otras palabras, necesita ser calificado de acuerdo con los requisitos del código o norma aplicable.

La calificación de un soldador demuestra su habilidad para producir soldaduras aceptables de acuerdo con una EPS.

El fabricante o contratista es el responsable de calificar a sus soldadores, usando sus EPS calificados o estándar precalificados.


Para esto, el soldador u operador deberá soldar cuerpos de prueba específicos, bajo condiciones pre-establecidas y basadas en una EPS calificada.

Luego de completada la soldadura, la pieza de test se somete a ensayos y exámenes que determinan si se cumplen los requisitos de calidad establecidos en la norma aplicableLa calificación de un soldador u operador de soldadura permanece vigente por un cierto lapso, para las condiciones en las cuales fue calificado. si el individuo permaneciera sin soldar durante un tiempo mayor al máximo admitido por la norma, el soldador u operador de soldadura deberá ser re-calificado para futuros trabajos.


Según el código ASME las variables que determinan la calificación de un soldador son :

Los ensayos comunmente empleados en la calificación de un soldador u operador incluyen : inspección visual de la junta, ensayo de plegado, macrografía, radiografía y ensayos prácticos de fractura, se registran en un documento llamado registro de ensayos de calificación de soldador (RCS)

Proceso de soldadura Tipo de junta

Posición de soldadura Tipo de electrodo

Espesor de la junta Situación de la raíz

Construcciones Metálicas – RCS/ASME

Construcciones Metálicas – RCS

Construcciones Metálicas Registro de calificación de Soldador- RCSEn este documento se detalla el nombre y Cuñoo número de estampa del soldador involucrado, el Nº de procedimiento calificado empleado, las variables de soldadura esenciales requeridas según vemos en Tabla 4.1 ó 4.2*, los resultados de los ensayos realizados y los datos y firmas del/ los inspectores que conducen la ejecución de la calificación.

Variables esencialesSon aquellas, que si se cambian las condiciones de soldadura, afectarán la habilidad de un soldador para realizar una soldadura sin defectos

Construcciones MetálicasGuía Rápida Calificación de Soldadores – ASME IX

Tabla 4.1 : Variables de soldadura EsencialesQW-353 - Soldadura para proceso Manual - SMAW

Leyenda:

+ Adición > Incremento / Mayor de ↑ Ascendente ← Hacia la mano -Eliminación < Decrecimiento / Menor de ↓ Descendente → Contramano Φ Cambio

+ PosiciónΦ ↑↓ Soldadura Vertical

.1

.3QW-405 Posiciones

Φ F-NumberΦ t Metal depositado

.15

.30QW-404 Metales de Aporte

Φ Diámetro de TuboΦ P-Number

.16

.18QW-403 Metales Base

- Backing ( Respaldo)Φ Espaciamiento en la Raíz

. 4.10

QW-402 Juntas

VariablesParágrafo


Tabla 4.2 : Variables de soldadura EsencialesQW-355 - Soldadura Semi-automática GMAW ; Incluye FCAW

Φ Modo de Transferencia.2QW-409 Características eléctricas

- Inert backing (Purga).8QW-408 Gas

Leyenda:

+ Adición > Incremento / Mayor de ↑ Ascendente ← Hacia la mano -Eliminación < Decrecimiento / Menor de ↓ Descendente → Contramano Φ Cambio

+ PosiciónΦ ↑↓ Soldadura Vertical

.1

.3QW-405 Posiciones

Φ F-NumberΦ t Metal depositado

.15

.30QW-404 Metales de Aporte

Φ Diámetro de TuboΦ P-Number

.16

.18QW-403 Metales Base

- Backing ( Respaldo)Φ Espaciamiento en la Raíz

. 4.10

QW-402 Juntas

VariablesParágrafo


Tabla 5 : P - NumbersQW-420.1 – P-Nº Agrupa a los materiales según Aleación de Base

P-Nº 117P-Nº61 a 62Zirconio

P-Nº115P-Nº51 a 53Titanio & sus Aleaciones

P-Nº110 a 112P-Nº41 a 47Níquel y sus Aleaciones

P-Nº107 a 108P-Nº31 a 35Cobres & sus Aleaciones

P-Nº104 a 105P-Nº21 a 25Aluminio & sus Aleaciones

P-Nº 101 a 103P-Nº 1 a 11Acero al Carbono & Baja Aleación

BrazingBrazingSoldaduraSoldaduraMetal Base Metal Base

QW-423.1 –Materiales Base alternativos para calificación de soldadores


Tabla 6 : F - NumbersQW-430 – F-Nº Agrupa a los electrodos y varillas por sus características operativas

ENiCrMo-5SFA –5.1144

ENiCrFe-2, ENiCrFe-3, ERNiCr-3SFA –5.11 & 5.1443

ENiCu-7SFA –5.1142

Níquel & sus Aleaciones

E CuAl-A2, ERCuAl-A1, ERCuAl-A2SFA –5.6 & 5.736

RB CuZn-ASFA –5.2735

E CuSn-CSFA –5.633

ER CuSFA –5.731

Cobre & sus Aleaciones

ER 4043, ER 4047SFA –5.1023

ER 5356, ER5556SFA –5.1022

Aluminio & sus Aleaciones

ERXXS-XSFA –5.186

EXXX-15 , EXXX-16, EXXX-17SFA –5.45

EXX15, EXX16, EXX18SFA –5.1 & 5.54

EXX10, EXX11SFA –5.1 & 5.53

EXX12, EXX13, EXX14SFA –5.1 & 5.52

EXX24SFA –5.1 & 5.51

Acero al Carbono & Baja Aleación

Clasificación AWSClasificación AWSEspecificación ASME NºEspecificación ASME NºNºFNºF


Tabla 7 : A - Numbers

A-Nº Identifica la composición química del metal de soldadura

1,00,7-2,21,25-2,80,25-0,801,50,15Níquel-Cromo-Molibdeno12

1,01.2-2,20,850,25-0,750,17Manganeso-Molibdeno11

1,01,700,8-0,40,550,15Níquel hasta 4,0%10

1,02,515-374,025-300,30Cromo – Níquel9

1,02,57,5-154,014,5-300,15Cromo – Níquel8

3,01,01,011-300,15Cromo Ferrítico7

1,02,00,711-150,15Cromo Martensítico6

2,01,200,4-1,56,0-10,50,15Cr (6,0 -10,5% ) - Mo5

2,01,600,4-1,52,0-6,00,15Cr (2,0 -6,0% ) - Mo4

1,01,600,4-0,650,4-2,00,15Cr (0,4 -2,0% ) - Mo3

1,01,600,4-0,650,50,15Carbono-Molibdeno2

1,01,600,15Acero Común1SiSiMnMnNiNiMoMoCrCrCC

Análisis Químico ( %)Análisis Químico ( %)Tipo de Metal Tipo de Metal depositadodepositado

NºANºA


Tabla 8 : Materiales Base alternativos para Calificación de Soldadores

Materiales Base utilizados en el RCS, pueden sustituir materiales P- Number especificados en la EPS, según se detalla:

P-Nº 51 a 53 & P-Nº 61 a62P-Nº 51 a 53 & P-Nº 61 a 62

P-Nº 21 a 25P-Nº 21 a 25

Metal Base especificado en la EPSMetal Base utilizado en la Calificación del Soldador

P-Nº1 a 11 , P-Nº 34 , P-Nº 41 a 47 u otros materiales no especificados, pero de composición química similares a estos

P-Nº 1 a 11, P-Nº 34, P-Nº 41 a 47


Tabla 9 : Soldadura de Tubos – Límites de Diámetros

QW-452.3 – Test para Cañerias y tubos con soldadura a Tope (1,2)

MáximoMínimo

Ilimitado

Ilimitado

Ilimitado

2 7/8”Ø > 2 7/8”

1”1 “ < Ø < 2 7/8”

Diámetro Externo CalificadoDiámetro Externo (O.D.) de la Pieza a Testar

Dimensión de la Soldadura

Menor a 1”

1. El tipo y números de test requeridos, deben estar de acuerdo con QW-452.12. Un diámetro externo de 2 7/8” es equivalente a un diámetro nominal de 2 ½”


Tabla 10.1 : QW-461.9 Calificación de desempeño/Posición - Límites de diámetros

SP,FEspeciales (SP)

Todas3F

F,H,O4F

F,H,V3F

F,H(Nota2)2F

F(Nota2)--------------------1FChapa - Filete

SP,FSP,FSP,FEspeciales (SP)

TodasF,H(Nota2)Todas2G,3G & 4G

TodasF(Nota2)F,V,O3G & 4G

F,H,OF(Nota2)F,O4G

F,H,VF(Nota2)F,V3G

F,HF,H(Nota2)F,H2G

FF(Nota2)F1GChapa - Tope

Chapa ó tuboTubo ≤ 24 in. O.D.

Chapa y tubo > 24 in. O.D.

PosiciónSoldadura

FileteA topePosición y tipo de soldadura calificada Test de Calificación

De acuerdo con QW-452.1*

F = Pos. plana H = Pos. horizontal V = Pos.vertical O = Pos. sobre-cabeza2. Tubo e diámetro externo (O.D.) mayor o igual a 2 7/8”


Tabla 10.2 : QW-461.9 Calificación de desempeño/Posición - Límites de diámetros

SP,F--------------------Especiales (SP)

Todas--------------------5F

F,H,O-------------------4F

F,H-------------------2F

F-------------------1FTubo - Filete

SP,FSP,FSP,FEspeciales (SP)

TodasTodasTodas2G & 5G

TodasTodasTodas6G

TodasF,V,OF,V,O5G

F,HF,HF,H2G

FFF1GTubo - Tope

Chapa ó tuboTubo ≤ 24 in. O.D.

Chapa y tubo > 24 in. O.D.

PosiciónSoldadura

FileteA topePosición y tipo de soldadura calificada Test de Calificación

De acuerdo con QW-452.1*

F = Pos. plana H = Pos. horizontal V = Pos.vertical O = Pos. sobre-cabeza

Observar las restricciones para diámetros en QW-452.3


Nota :

Root-bend specimen : espécimen para plegado de raíz.

Face-bend specimen : espécimen para plegado de cara.

Válido para chapa de espesores entre 1/16 y ¾ in.

Figura 3. Construcción de cuerpos de prueba para calificación de desempeño (QW-463.2(a) . Extraída de ASME Boiler and Pressure Vessel Code. - Section IX: Welding and Brazing Qualifications.

Nota : Referir a QW-452.5 para rangos de espesor T Vs. Rangos de calificación.

Figura 4. Construcción de cuerpos de prueba para calificación de desempeño (QW-462.4(b))


Tabla 8 : QW- 452.1. Ensayos de Plegado Transversal

Tipo de junta

Espesor del Cuerpo de

prueba soldado (Pulg.)

Espesor t del metal de soldadura calificado

(Pulg.)Max.

Plegado lateral

QW-462.2(a)

Plegado de cara

QW-462.3(a)

Plegado de raíz

QW-462.3(a)

Tope Hasta 3/8” Pulg. 2t --- 1 1

Tope Mayor a 3/8” y menor a 3/4”

2t --- 1 1

Tope 3/4” y mayor Máximo a ser soldado 2 --- ---

Tabla 9 : QW- 452.5. Ensayo de Soldaduras de filete

Tipo de junta

Espesor del Cuerpo de prueba soldado

(Pulg.)Rango Calificado Macro Fractura

Junta en “T”

3/16” - 3/8”Todos los espesores de metal base, tamaños de filete y diámetros:2 7/8 O.D. y superiores.

1 1

Menos de 3/16”Espesor de material base T o 2T, máximo filete 2T y diámetros 2

7/8 O.D. y superiores.1 1


QW-161.1 - Plegado Transversal

Cuerpos de Prueba cortados en tiras de: ¾” ( 19 mm) hasta 1 ½” ( 38mm)

Espesores de Test > 1 ½ “ ( 38 mm)

QW-161.5 - Plegado Longitudinal

a) Dos metales de baseb) Metal de soldadura y/o metal de base

Puede ser usado en vez del plegado transversal, de cara y de raíz para test metales de soldadura o combinaciones de metal base disímiles

QW-163 - Criterios de aceptación para Ensayos de Plegado

1. Cuerpos de prueba doblados, no deben presentar ninguna discontinuidad abierta en la soldadura o en la ZAC, medido en cualquier dirección de la superficie convexa del cuerpo de prueba después de doblado

La soldadura y la ZAC deberán estar totalmente dentro del área curvada de un cuerpo de prueba doblado para este test.

QW-194 - Exámen Visual / Soldaduras de Penetración completa y fusión total entre metal de base y metal de soldadura

Construcciones MetálicasGuía Rápida Calificación de Soldadores – ASME IXValidez de la calificaciónSe requerirá renovación de la calificación solamente en los siguientes casos :

a) Luego de transcurridos dos años desde la última calificación del soldador.

b) Cuando exista una razón específica a criterio del inspector, que cuestione la habilidad del soldador para ajustarse a las especificaciones del procedimiento.

c) Cuando se realice un cambio en una o más de las variables esenciales indicadas en la Tabla 4.

La renovación de calificación según (a) puede realizarse en cualquier espesor, posición o material.

Construcciones MetálicasRelación de Soldadores Calificados - Obrador

Es un documento técnico que presenta las instrucciones resumidas sobre la calificación de los soldadores.Este resúmen proporciona al Supervisor o Inspector de obra los datos que permiten saber, de un modo rápido, si los soldadores están trabajando dentro de los límites de la calificaciónCuando se necesitan consultas en el frente de trabajo, son impresas copias de este documento y son distribuidas a los técnicos de diversas áreas.

Consórcio UTE

ER -191

ER -191Consórcio UTE

José Electrodo

José Electrodo

Identificación del soldador CalificadoNúmero de estampa del soldador

Construcciones MetálicasRelación de Soldadores Calificados - Obrador

Construcciones MetálicasControl de desempeño de Soldadores - Obrador

A través del Control de desempeño de soldadores, los índices de reparaciones pueden ser evaluados, obteniéndose las siguientes informaciones:

• Desempeño individual de los soldadores

• El mantenimiento de la calificación del soldador

• Nivel de reparaciones, en la obra o construcción

• Nivel de reparaciones, por equipos o componentes Por ejemplo: Conducto Forzado, Pre-Distribuidor, etc

Construcciones MetálicasControl de desempeño de Soldadores - Obrador

Construcciones MetálicasReparaciones – Como Mejorar el Índice

Un buen Supervisor, debe disponer de una lista de verificación, con las siguientes recomendaciones:Cuál es el EPS a ser utilizado ?Cuál es el tipo de metal Base a ser soldado ?La soldadura necesita pre-calentamiento ?El electrodo revestido necesita ser resecado ?Los equipos de soldar están conectados a tierra ?Para el proceso de soldadura que va a ser empleado cuales son los tipos de defectos que ocurren con más frecuencia ?Los equipos/ accesorios disponibles son los adecuados para el servicio ?

Construcciones Metálicas Sistema de Garantía de Calidad en Soldadura

Las calificaciones de procedimiento de soldadura y de soldador (u operador) forman parte del sistema de garantía de calidad en soldadura.

Este control engloba otras actividades que presentan mayor o menor complejidad dependiendo de cada empresa, sus objetivos y clientes.

En general, pueden ser consideradas 3 etapas :

Primera EtapaControl previo a la soldadura abarca: análisis del Proyecto, acreditación de proveedores o control de recepción del material, calificación de los procedimientos (EPS) y de los Soldadores (RCS) calibración – mantenimiento de equipos de soldadura y auxiliares.

Construcciones Metálicas Sistema de Garantía de Calidad en Soldadura

SegundaEtapa Control durante la soldadura : incluye el control de los materiales usados (por ej. control de almacenamiento y resecado de electrodos básicos), control de la preparación, montaje y fijación de las juntas y de la ejecución de las soldaduras.TercerEtapa Control después de la soldadura :Puede ser realizado a través de Inspecciones No Destructivas(*) y de Ensayos Destructivos de componentes seleccionados por muestreo o de cuerpos de prueba soldados conjuntamente con las piezas.El vólumen total de las inspecciones y ensayos generalmente está entre el 5 al 30% de las horas calculadas para la fabricación de un componente.El valor menor es para componentes simples y el mayor para componentes grandes de una Central Nuclear.

Construcciones Metálicas Sistema de Garantía de Calidad

Control No Destructivo - Post-Soldadura Los Ensayos No Destructivos (END) constituyen un grupo de técnicas de inspección que tienen por objetivo detectar defectos superficiales, sub-superficiales e internos a una soldadura; sin producir ningún daño físico o químico al equipo o componente que esta siendo inspeccionado

Los principales END, aplicados en obras de montaje industrial, son:

Visual Tintas Penetrante (TP) Partículas Magnéticas( PM) Radiografía (Gamagrafia ó RX) Ultra-Sonido (US)Estanqueidad (Presión Positiva-(PP) –Vacio)

(1) Use Galgas de medición (2) Test destructivo para fisuras

internas

VisualVisualVisualRX / RGPMTPVisualUSRXUSUS

Visual (1)VisualVisualDestructivoPMTPVisualDestructivo(2)

USUS

Soldadura bajo medidaSocavaciónPorosidad SuperficialPorosidad InternaFisuras

Falta de PenetraciónInclusiones de escoria

A topeFilete Horizontal

Tipo de Defecto

Inspecciones recomendadas para:


Pregunte Siempre!!!

Acuérdese: Preguntar algo que no sabemos, o sabemos poco, es más inteligente que continuar equivocado por no saber.

ESAB Fundada en 1904 Cien años de Innovación en Soldadura

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Entrenamiento Supervisores de Soldadura1

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