dy700-08 soldadura cfe

COMISIN

FEDERAL

DE

ELECTRICIDAD

SOLDADURA Y SUS ASPECTOS GENERALES

ESPECIFICACIN CFE DY700-08

OCTUBRE 1999REVISA Y SUSTITUYE A LA EDICIN DE NOVIEMBRE DE 1997

MXICO

ESPECIFICACIN SOLDADURA Y SUS ASPECTOS GENERALES CFE DY700-08

P R E F A C I O

Esta especificacin ha sido elaborada de acuerdo con las Bases Generales para la Normalizacin en CFE. La propuesta de revisin fue preparada por la Coordinacin de Proyectos Termoelctricos. Revisaron y aprobaron la presente especificacin las reas siguientes:

COORDINACIN DE PROYECTOS HIDROELCTRICOS COORDINACIN DE PROYECTOS TERMOELCTRICOS GERENCIA DE ABASTECIMIENTOS GERENCIA DE LAPEM

El presente documento normalizado entra en vigora partir de la fecha abajo indicada y ser actualizado y revisado tomando como base las observaciones que se deriven de la aplicacin del mismo. Dichas observaciones deben enviarse a la Gerencia de LAPEM, cuyo Departamento de Normalizacin coordinar la revisin. Esta especificacin revisa y sustituye a la edicin de noviembre de 1997, y a todos los documentos normalizados de CFE relacionados con soldadura y sus aspectos generales que se hayan publicado.

AUTORIZO:

SUBDIRECTOR

TCNICO

NOTA: Entra en vigor a partir de: 991201 900515 Rev 931022 971128 991029 I I I I

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C O N T E N I D O

1 2 3 4 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 4.8 4.9 4.10 4.11 4.12 4.13 4.14 4.15 4.16 4.17 4.18 4.19 4.20 4.21 4.22 4.23 4.24 4.25 4.26 4.27

OBJETIVO ________________________________________________________________________ 1 CAMPO DE APLICACIN ___________________________________________________________ 1 NORMAS QUE SE APLICAN ________________________________________________________ 1 DEFINICIONES ____________________________________________________________________ 1 Anillo de Respaldo ________________________________________________________________ 1 Calificacin del Procedimiento ______________________________________________________ 1 Calificacin del Soldador ___________________________________________________________ 1 Certificacin de Soldador __________________________________________________________ 1 Clasificacin Nmero A ____________________________________________________________ 1 Clasificacin Nmero F ____________________________________________________________ 1 Clasificacin Nmero P ____________________________________________________________ 2 Cordn de Soldadura ______________________________________________________________ 2 Especificacin del Procedimiento de Soldadura (EPS) _________________________________ 2 Examen No Destructivo ____________________________________________________________ 2 Examen Destructivo _______________________________________________________________ 2 Ensayo de Tensin ________________________________________________________________ 2 Ensayo de Doblez Guiado __________________________________________________________ 2 Ensayo de Impacto ________________________________________________________________ 2 Ensayo de Macro-Ataque ___________________________________________________________ 2 Fundente _________________________________________________________________________ 3 Juntas ___________________________________________________________________________ 3 Lquidus__________________________________________________________________________ 3 Material Base _____________________________________________________________________ 3 Metal de Aporte ___________________________________________________________________ 3 Material Dismil ___________________________________________________________________ 3 Muestra Cupn ____________________________________________________________________ 3 Nmero de Ferrita _________________________________________________________________ 3 Procedimiento ____________________________________________________________________ 3 Procedimiento de Soldadura ________________________________________________________ 3 Proceso de Soldadura _____________________________________________________________ 3 Raz de Soldadura _________________________________________________________________ 4

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4.28 4.29 4.30 4.31 4.32 4.33 4.34 4.35 4.36 4.37 4.38 4.39 4.40 4.41 4.42 4.43 4.44 5 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5

Registro de Calificacin del Procedimiento (RCP) _____________________________________ 4 Servicio Crtico ___________________________________________________________________ 4 Servicio no Crtico _________________________________________________________________ 4 Soldador _________________________________________________________________________ 4 Soldadura ________________________________________________________________________ 4 Soldadura Blanda (Soldering) _______________________________________________________ 4 Soldadura con Gas Oxicombustible (OFW) ___________________________________________ 4 Soldadura Fuerte (Brazing) _________________________________________________________ 4 Soldadura por Arco (AW)___________________________________________________________ 5 Slidus___________________________________________________________________________ 5 Temperatura de Interpasos _________________________________________________________ 5 Temperatura de Precalentamiento ___________________________________________________ 5 Tratamiento Trmico de Revelado de Esfuerzos ______________________________________ 5 Tratamiento Trmico Posterior a la Soldadura ________________________________________ 5 Variable Esencial __________________________________________________________________ 5 Variable no Esencial _______________________________________________________________ 5 Variable Esencial Suplementaria ____________________________________________________ 5 CLASIFICACIN DE LOS PROCESOS DE SOLDADURA ________________________________ 5 Soldadura por Arco con Electrodo Metlico Protegido (SMAW) _________________________ 5 Soldadura por Arco con Electrodo de Tungsteno Protegido con Gas (GTAW) ____________ 6 Soldadura por Arco Sumergido (SAW) _______________________________________________ 6 Soldadura por Arco con Alambre Continuo, Protegido con Gas (GMAW) ________________ 7 Soldadura por Arco con Electrodo Tubular con Ncleo de Fundente Continuo (FCAW)__________________________________________________________________ 7

5.6 6 6.1 6.2 7 7.1 7.2 7.3 7.4

Soldadura Autgena _______________________________________________________________ 8 PROCEDIMIENTOS DE SOLDADURA ________________________________________________ 9 Procedimientos Generales _________________________________________________________ 9 Procedimientos Especficos _______________________________________________________ 29 PROCEDIMIENTO PARA TRATAMIENTO TRMICO EN SOLDADURA ___________________ 56 Calderas de Potencia Cdigo ASME Sec. I __________________________________________ 56 Tubera Externa en Generador de Vapor (ASME B31.1) _______________________________ 60 Mtodos de Calentamiento ________________________________________________________ 61 Velocidades de Calentamiento y Enfriamiento _______________________________________ 62

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7.5 7.6 8

Ancho de rea Calentada _________________________________________________________ 63 Temperatura de Tratamiento Trmico _______________________________________________ 64 BIBLIOGRAFA ___________________________________________________________________ 69

TABLA 1 TABLA 2 TABLA 3 TABLA 4 TABLA 5 TABLA 6

Temperatura mnima de precalentamiento ___________________________________________ 38 Materiales de aportacin en soldadura de acero inoxidable austentico _________________ 40 Limitaciones adicionales en soldaduras de dos Nmeros P diferentes _________________ 61 Ciclos de tiempo del tratamiento trmico ___________________________________________ 67 Tiempo mnimo de permanencia a la temperatura del tratamiento ______________________ 68 Tiempo mnimo de permanencia segn el espesor para recipientes a presin __________ 68

FIGURA 1 Diagrama WRC de ferrita delta _____________________________________________________ 13 FIGURA 2 Perfiles de soldadura de filete _____________________________________________________ 17 FIGURA 3 Geometra recomendada de la punta del electrodo para soldadura con mquina ________ 31 FIGURA 4 Posicin de los insertos___________________________________________________________ 34 FIGURA 5 Recomendaciones para la instalacin de los insertos consumibles ____________________ 35 FIGURA 6 Biselado de tubera para soldadura de raz y a tope por arco con electrodo de tungsteno ____________________________________________________________________ 42 FIGURA 7 Modificaciones permitidas en la preparacin de los extremos a soldar _________________ 43 FIGURA 8 Biselado de tubera para soldadura manual o automtica en soldadura por arco con electrodo de tungsteno protegido con gas__________________________________ 44 FIGURA 9 Detalles tpicos de biselado de tubera y pasos para soldadura por arco con electrodo de tungsteno protegido con gas __________________________________________ 45 FIGURA 10 Detalles tpicos de biselado y de pasos para placas __________________________________ 46 FIGURA 11 Detalles de uniones de embutir y soldar ____________________________________________ 47 FIGURA 12 Soldadura con anillo de respaldo dividido___________________________________________ 48 FIGURA 13 Ensamble tpico para soldadura fuerte y blanda _____________________________________ 55 FIGURA 14 Instalacin de termopares para tratamiento trmico __________________________________ 65 FIGURA 15 Ubicacin de los termopares ______________________________________________________ 66

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ESPECIFICACIN SOLDADURA Y SUS ASPECTOS GENERALES CFE DY700-08 1 de 69

1

OBJETIVO

Esta especificacin establece los requisitos y caractersticas tcnicas que deben cumplir las soldaduras que requiere Comisin en sus obras e instalaciones.

2

CAMPO DE APLICACIN

Para utilizarse en soldaduras de campo y de taller efectuadas a tubera a presin, recipientes a presin y partes de equipo sometidas a presin.

3

NORMAS QUE SE APLICAN CFE 0TUB0-34-1995 CFE DY700-16-1997 Clasificacin de Materiales para Tubera. Aplicaciones de Soldadura.

NOTA:

En caso de que los documentos anteriores sean revisados o modificados, debe tomarse en cuenta la edicin en vigor o la ltima edicin en la fecha de apertura de las propuestas de la licitacin, salvo que la Comisin indique otra cosa.

4 4.1

DEFINICIONES Anillo de Respaldo

Respaldo en forma de un anillo que es empleado, generalmente en la unin de tubera. 4.2 Calificacin del Procedimiento

Demostracin regulada de las soldaduras hechas por un procedimiento especfico, para demostrar que cumplen con las normas establecidas. 4.3 Calificacin del Soldador

Demostracin prctica de la habilidad de un soldador para soldar cumpliendo con patrones preestablecidos. 4.4 Certificacin de Soldador

Documento escrito mediante el cual se establece que un soldador ha producido soldadura de acuerdo a normas preestablecidas. 4.5 Clasificacin Nmero A

Identificacin para alambres y electrodos empleados para soldar basado en sus caractersticas de uso. 4.6 Clasificacin Nmero F

Identificacin para el depsito de soldadura de acuerdo a su composicin qumica. Aplica a metales ferrosos.

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4.7

Clasificacin Nmero P

Identificacin de los materiales ferroso y no ferrosos de acuerdo a su composicin qumica, soldabilidad y propiedades mecnicas. Se emplea al unir dos materiales. La designacin de los nmeros P es de acuerdo al Cdigo ASME Sec. IX. 4.8 Cordn de Soldadura

Depsito de soldadura o porcin de soldadura colocada en lnea y resultante de un paso. 4.9 Especificacin del Procedimiento de Soldadura (EPS)

Documento que provee en detalle todas las variables requeridas para una aplicacin especfica a fin de asegurar la repeticin por soldadores y operadores de mquinas soldadoras, entrenados apropiadamente. 4.10 Examen No Destructivo

Es un mtodo de verificacin y prueba que se emplea para detectar deficiencias en la soldadura aplicada, o discontinuidades en las piezas involucradas; realizado sin causar dao alguno al material durante la ejecucin del mtodo, o posterior a su ejecucin. 4.11 Examen Destructivo

Determinacin de la sanidad, ductibilidad y resistencia mecnica de una unin soldada, en base a ensayos normalizados en probetas obtenidas de la muestra-cupn. 4.12 Ensayo de Tensin

A una probeta normalizada se le aplica una fuerza en sentido longitudinal hasta llevarla a la ruptura y comprobar la resistencia mecnica a la tensin de la unin. 4.13 Ensayo de Doblez Guiado

A una probeta normalizada colocada como una viga simplemente apoyada, se le aplica una fuerza concentrada por medio de un mandril de radio especfico hasta 180 de doblez. Esto para verificar la ductibilidad y sanidad de la soldadura. 4.14 Ensayo de Impacto

A una probeta normalizada y a condiciones de temperatura previamente establecida (mtodo Charpy). Se debe aplicar una carga de impacto para verificar la tenacidad de la soldadura o la existencia de alguna fractura en la unin. 4.15 Ensayo de Macro-Ataque

Se realiza en soldadura de filete y este ensayo es una prueba consistente en someter la pieza debidamente desbastada a la accin de un agente qumico especfico, con el objeto de acentuar y hacer visibles los cambios estructurales del material a simple vista.

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4.16

Fundente

Material utilizado para prevenir, disolver o facilitar la eliminacin de xido u otras sustancias indeseables, superficiales. 4.17 Juntas

Unin de miembros o de los extremos de ellos, los cuales van a unirse o han sido unidos. 4.18 Lquidus

La temperatura ms baja a la cual un metal o aleacin est completamente lquido. 4.19 Material Base

Material que va a ser soldado o cortado por cualquier proceso de soldadura. 4.20 Metal de Aporte

Metal que se deposita por un proceso de soldadura. 4.21 Material Dismil

Diferencia sustancial en: Composicin qumica, microestructura o en propiedades mecnicas. 4.22 Muestra Cupn

Pieza soldada bajo un procedimiento especfico que se utiliza para calificar un procedimiento o habilidad de soldador de mquinas de soldar en base a pruebas mecnicas destructivas. 4.23 Nmero de Ferrita

Valor arbitrario, pero estandarizado, que designa el contenido de ferrita en los depsitos de la soldadura de un acero inoxidable austentico; debe usarse en lugar de porcentaje de ferrita o por ciento de volumen de ferrita. Sobre una base de reemplazo 1 a 1. 4.24 Procedimiento

Conjunto de elementos y variables detallados (con valores preestablecidos o intervalo de valores) de un proceso o mtodo usado para obtener un resultado especfico. 4.25 Procedimiento de Soldadura

Prcticas y mtodos detallados, incluyendo todas las Especificaciones de Procedimiento de Soldadura, involucrados en la produccin de uniones y reparaciones de soldadura. 4.26 Proceso de Soldadura

Ejecucin cuidadosa que establece cumplir con la tcnica y/o equipo empleados, para producir una unin soldada.

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4.27

Raz de la Soldadura

Es considerada como cualquier punto, lnea o rea en la cual el metal de soldadura forma la primera unin entre los elementos o piezas. 4.28 Registro de Calificacin del Procedimiento (RCP)

Documento que suministra las variables de soldadura reales utilizadas para obtener una prueba aceptable, as como los resultados de prueba efectuados a la soldadura, con el propsito de calificar una norma del Procedimiento de Soldadura. 4.29 Servicio Crtico

Se establece cuando las condiciones que se tienen en los equipos y tubera sean mayores de 6205 kPa a 672K (399 C). 4.30 Servicio no Crtico

Cuando las condiciones de operacin aplicadas a los equipos y tubera sean menores de 6205 kPa a 672K (399 C). 4.31 Soldador

Persona especializada que efecta la operacin de soldadura con equipo manual o semiautomtico y que debe tener los conocimientos bsicos de soldadura. 4.32 Soldadura

Fusin de metales o no metales, producida por el calentamiento de los materiales a una temperatura apropiada, con o sin aplicacin de presin y con o sin el empleo de material de aporte. 4.33 Soldadura Blanda (Soldering)

Grupos de procesos de soldadura que producen fusin de materiales, calentndolos a una temperatura adecuada y usando metal de aporte que tenga una lnea de lquidus que no exceda de 723 K y abajo de la lnea de slidus del metal base. El metal de aporte se distribuye entre las superficies estrechamente unidas de las juntas, por medio de accin capilar. 4.34 Soldadura con Gas Oxicombustible (OFW)

Grupo de procesos de soldadura, los cuales producen fusin por el calentamiento de los materiales con una flama o flamas de gas oxicombustible, con o sin aplicacin de presin y con o sin metal de aporte. 4.35 Soldadura Fuerte (Brazing)

Grupo de procesos de soldadura, los cuales producen la fusin de los materiales por el calentamiento de stos a la temperatura adecuada y empleando un metal de aporte que tiene una temperatura de lquidus superior a los 723 K (450 C), pero inferior a la temperatura de slidus del metal base. El metal de aporte se puede distribuir o no a travs de la junta por accin capilar.

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4.36

Soldadura por Arco (AW)

Grupo de procesos en los cuales se produce la fusin de los metales por el calentamiento de los mismos con un arco elctrico con o sin la aplicacin de presin o de metal de aporte. 4.37 Slidus

La ms alta temperatura a la cual el metal o aleacin est totalmente slido. 4.38 Temperatura de Interpasos

Temperatura (mnima o mxima, segn se especifique) adyacente a la soldadura antes de empezar el siguiente paso, en un proceso de soldadura de pasos mltiples. 4.39 Temperatura de Precalentamiento

Temperatura especificada que el metal base debe alcanzar, en una rea definida, inmediatamente antes de iniciar los procedimientos de soldadura. 4.40 Tratamiento Trmico de Relevado de Esfuerzos

Proceso que consiste en calentar un material uniforme a una temperatura especfica, por debajo de la temperatura crtica de transformacin, mantenindose por un tiempo lo suficientemente largo para reducir las tensiones o esfuerzos internos residuales que tenga el material. 4.41 Tratamiento Trmico Posterior a la Soldadura

Cualquier tratamiento trmico que se le da a la pieza despus de soldar. 4.42 Variable Esencial

Cualquier cambio de condicin en un Procedimiento de Soldadura que afecte a la soldadura y que requiere recalificacin. 4.43 Variable no Esencial

Cualquier cambio de condicin en un Procedimiento de Soldadura que no requiere recalificacin. 4.44 Variable Esencial Suplementaria

Es aquella pieza o muestra que afecta las caractersticas de tenacidad a baja temperatura.

5 5.1

CLASIFICACIN DE LOS PROCESOS DE SOLDADURA Soldadura por Arco con Electrodo Metlico Protegido (SMAW)

Es un proceso manual de soldadura por arco, el cual produce fusin de metales por calentamiento de ellos con un arco, entre un electrodo metlico recubierto y la pieza de trabajo. No se utiliza presin.

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La punta del electrodo, el depsito de soldadura, el arco y las reas adyacentes de la pieza estn protegidas de la contaminacin atmosfrica por una atmosfera gaseosa obtenida de la combustin y la descomposicin del recubrimiento del electrodo. El metal de aporte se obtiene del electrodo consumible y en ciertos electrodos del polvo metlico mezclado con el recubrimiento del electrodo. Es el proceso de soldadura ms ampliamente utilizado para unir partes metlicas, principalmente porque puede ejecutarse a la intemperie o bajo techo; el equipo es sencillo, porttil y menos costoso que el de otros procesos de soldadura de arco. Tambin es posible tener fcil acceso a las juntas en cualquier posicin con el electrodo. Los aceros al carbn, baja aleacin, inoxidables y las aleaciones resistentes al calor, se sueldan fcilmente mediante este proceso. 5.2 Soldadura por Arco con Electrodo de Tungsteno Protegido con Gas (GTAW)

Es un proceso de soldadura por arco el cual produce fusin de metales por calentamiento; el arco se produce entre un electrodo de tungsteno no consumible y el metal base. La proteccin se obtiene por medio de un gas inerte que puede ser argn o helio. Se puede aplicar con y sin presin y con o sin metal de aporte, para el metal de aporte se requiere alambre elctricamente neutro. Este proceso es comnmente conocido en nuestro pas como TIG (Tungsteno Gas Inerte), o soldadura con argn. 5.3 Soldadura por Arco Sumergido (SAW)

Es un proceso de soldadura por arco en el cual el calor necesario para la soldadura, es suministrado por un arco, desarrollado entre un electrodo de metal desnudo y la pieza de trabajo. El arco y el material base fundido son protegidos por una cubierta de fundente derretido y una capa de partculas de fundente no derretido cerca de la junta; as mismo protege el metal de soldadura fundido de la contaminacin atmosfrica . Cuando forma el arco, la punta del electrodo que es de alimentacin continua es sumergido en el fundente y por lo tanto el arco no es visible. Con esto, se obtiene una soldadura con poco desprendimiento de humo y sin la intensa radiacin que caracteriza el proceso de arco abierto. Este proceso es adaptable a la soldadura, tanto semiautomtica como totalmente automtica y su utilizacin ms amplia es en la soldadura de produccin de acero al bajo carbn sin aleacin que contengan no ms de 0,30 % de carbono, ni ms de 0,05 % de fsforo y 0,05 % de azufre. Tambin se sueldan mediante este proceso, el acero inoxidable, el acero templado al carbn, el acero templado de baja aleacin de alta resistencia. La soldadura automtica de arco sumergido, puede utilizarse con las limitaciones siguientes:

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a)

El mximo espesor de cada paso para las soldaduras de arco sumergido, no debe exceder de 13 mm para materiales mayores de 32 mm de espesor y de 10 mm para materiales menores de 32 mm. Deben utilizarse topes removibles en los puntos en los que se inician y se suspenden las soldaduras longitudinales.

b)

5.4

Soldadura por Arco con Alambre Continuo, Protegido con Gas (GMAW)

Es un proceso de soldadura por arco elctrico, el cual produce fusin de metales por calentamiento de ellos, entre el electrodo continuo de metal de aporte y la pieza de trabajo. La proteccin es totalmente obtenida de un gas o mezcla de gases suministrados externamente. Algunas variaciones de este proceso de soldadura se conocen como soldaduras con gases inertes como: helio, argn y CO2 o mezcla de ellos. Este tipo de soldadura es comnmente conocida en nuestro pas como MIG. En este proceso el metal de aporte se deposita en la junta por alguno de los modos de transferencia siguientes: a) Globular: baja corriente en relacin con el tamao del electrodo. La densidad de corriente baja en la punta del electrodo produce grandes e irregulares gotas de metal dirigidas al charco sin direccin y acompaadas de chispas. Rociado o aspersin: Alta corriente, gotas pequeas son proyectadas a travs del arco en forma estable. Corto circuito: la gota no se proyecta; crece hasta establecer un puente entre el electrodo y pieza ocasionando un corto circuito. Requiere una fuente de poder especial. Con este proceso se suelda en todas posiciones. Arco pulsado: en este proceso se mantiene un arco de baja corriente e inyecta pulsos de alta corriente sobre el mismo. La transferencia del metal de aporte es por rociado de las gotas durante cada pulso. Su uso es para aplicaciones especiales.

b)

c)

d)

5.5

Soldadura por Arco con Electrodo Tubular con Ncleo de Fundente Continuo (FCAW)

Es un proceso de soldadura por arco en el cual se produce la fusin de metales por calentamiento de ellos, producido por un arco elctrico entre un alambre de electrodo, tubular consumible de alimentacin continua y la pieza de trabajo, con proteccin proporcionada por el gas desprendido durante la combustin y descomposicin de un fundente contenido dentro del electrodo de alambre tubular, adems de un gas de proteccin auxiliar. En la soldadura de arco metlico protegido el fundente est en el exterior del electrodo lo que limita esto a un tramo recto, (electrodo de varilla), mientras que en la soldadura de arco con ncleo de fundente, el fundente est en el interior de un tubo que puede enrollarse y alimentarse al arco en forma de alambre continuo. Este proceso se usa, principalmente, para soldar aceros al carbn y de baja aleacin, pero ha sido utilizado con resultados satisfactorios en los aceros inoxidables. El proceso es aplicable a trabajo semiautomtico y automtico.

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5.6

Soldadura Autgena

Es un proceso de soldadura por fusin, para lo cual las partes a soldar son fundidas simultneamente mediante calentamiento con o sin presin y con o sin metal de relleno. La fuente de calor es una flama de gas, la cual se produce a la salida del soplete y es un mtodo qumico para producir calor. La flama obtenida tiene suficiente temperatura para fundir cualquier metal. Sin embargo no se llega a tener la temperatura que se obtiene mediante un arco elctrico. El gas combustible ms comnmente usado es el acetileno pero tambin se emplean el hidrgeno, propano y otros hidrocarburos. En la soldadura con oxi-acetileno (OAW) se tiene una mezcla de oxgeno y acetileno que mediante una chispa produce una flama con el calor suficiente para fundir el material a soldar. Este proceso de soldadura por medio de un gas oxi-combustible, con el cual genera coalescencia de metales por causa de un fuerte calentamiento de ellos, en contacto con una flama de gas. La flama es obtenida de la combustin de acetileno con el oxgeno, el proceso puede llevarse a efecto con o sin la aplicacin de presin y tambin con o sin la utilizacin de algn metal de aporte. Es importante saber que la caracterstica de la flama se puede variar controlando las proporciones de oxgeno y acetileno. La temperatura de la flama es de aproximadamente 3373 K (3100 C). Dos puntos importantes se deben tener presentes en la tcnica de soldadura con gas: a) El ajuste propio del tipo de flama. b) neutro (a volmenes iguales, es la de uso comn), reductora (flama carburante til para soldadura de baja aleacin), oxidante (flama oxidante slo para soldar cobre y sus aleaciones).

La seleccin adecuada del tipo de fundente.

Estos dos puntos son determinados por las propiedades del metal a soldar. Sin embargo, muchas soldaduras con gas se efectan con la flama neutra o reductora. Una innovacin reciente en este proceso es el ejecutar operaciones superficiales agregando metal pulverizado a travs del flujo de gas, adems de utilizar metal de aporte. Esta tcnica es como tener una flama de oxiacetileno con metal pulverizado rociado, esto es controlado con la llama, tanto como se requiera obtener un espesor deseado y con la particularidad de que las partculas del metal fundidas no son esparcidas a una distancia ms all de la flama protectora. En este proceso se requiere buena habilidad del soldador para obtener soldaduras sanas, pues no existen guas que aseguren la flama correcta a usar para cada caso. Generalmente se emplea para soldar placas y perfiles de acero estructural delgadas y para soldar metales de bajo punto de fusin, tales como el cobre y sus aleaciones

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ESPECIFICACIN SOLDADURA Y SUS ASPECTOS GENERALES CFE DY700-08 9 de 69 6 6.1 6.1.1 PROCEDIMIENTOS DE SOLDADURA Procedimientos Generales Procedimiento para tubera prefabricada segn ASME B31.1

Este procedimiento establece los requisitos para fabricacin y reparacin mediante soldadura en tubera prefabricada para vapor y servicios generales de centrales generadoras convencionales. 6.1.1.1 Procesos aplicables arco con electrodo metlico protegido (SMAW), arco con electrodo de tungsteno protegido (GTAW), . . 6.1.1.2 arco sumergido automtico (SAW), arco con alambre continuo protegido con gas (GMAW).

arco con electrodo tubular con ncleo de fundente continuo (FCAW).

Restricciones a los procesos a) Restricciones aplicables a la soldadura de arco sumergido (SAW). el espesor mximo de cada paso individual no debe ser mayor de 13 mm para materiales que tengan un espesor mayor o igual a 32 mm y de 10 mm para materiales cuyo espesor sea menor de 32 mm, los aceros que contengan 2,25 % de Cr y 1 % de Mo y los que estn altamente aleados deben soldarse con un alambre aleado y un fundente neutral, excepto cuando la Comisin de su aprobacin especifica para ciertas aplicaciones, en el caso de soldaduras longitudinales, se deben utilizar placas desechables para comenzar y terminar el cordn.

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b)

Restricciones aplicables a la soldadura de arco con alambre continuo protegido con gas (GMAW). la soldadura por arco con alambre continuo protegido con gas (GMAW) slo puede utilizarse en soldaduras a tope circunferenciales, siempre y cuando la operacin est en el intervalo de transferencia por roco o aspersin, pero se puede utilizar el modo de transferencia en corto circuito cuando se trate de materiales que tengan un espesor nominal de pared menor o igual a 4,5 mm, segn se indica a continuacin, en tubera no crtica de acero al carbono, que tenga una temperatura de diseo mayor de 70 C y en la que vayan vlvulas y bridas Clase 300, o menor se puede utilizar la soldadura de arco metlico con gas (GMAW) con electrodos de alambre slido, en el medio de transferencia, en corto circuito, sujeta a la aprobacin especifica de la Comisin, previo examen de las condiciones de diseo, de la eficiencia de la unin y de las condiciones de esfuerzo trmico,

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el proceso no se aprobar en los casos en que se requiere que la eficiencia de la unin sea igual o mayor del 75 %, con base a la presin interna y/o cuando los esfuerzos de flexin y torsin sean mayores de 75 % de los permisibles indicados en ASME B31.1. La aprobacin ha de apoyarse en la demostracin por parte del proveedor, de tener experiencia satisfactoria con el proceso de soldadura, con los mtodos y alcance de las prcticas de control de calidad que se emplean y con los detalles del procedimiento utilizado para el control del proceso de soldadura, cuando se emplee la modalidad de transferencia en corto circuito u otras variaciones del proceso de soldadura de arco de un alambre continuo protegido con gas (GMAW) en materiales con espesor mayor de 4,5 mm, Comisin, a opcin, podr mandar un representante a las instalaciones del proveedor para observar los procedimientos de soldadura, las tcnicas y el control de calidad que se utilicen en la fabricacin. El representante de la Comisin, presenciar tambin las pruebas de doblez transversal de las muestras representativas de las soldaduras a realizarse en la seccin ms gruesa que se tenga en produccin.

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c)

Restriccin aplicable a la soldadura con arco con electrodo tubular con ncleo fundente continuo (FCAW). la soldadura de arco metlico con ncleo de fundente (FCAW) slo se podr usar para acero al carbono y aceros al cromo molibdeno que contengan hasta 2,25 % de Cr y 1 % de Mo, siempre y cuando se tenga una cubierta externa de gas y que la operacin est en el medio de transferencia por pulverizacin.

d)

Restricciones generales. excepto para soldadura de arco sumergido (SAW), la tubera sometida a presin con espesores de ranura iguales o menores de 6 mm, requiere, por lo menos, de dos pasos de soldadura; para espesores mayores o iguales de 6 mm se necesitan tres pasos de soldadura como mnimo. Las soldaduras de tipo embutido se deben hacer mediante dos pasos de soldadura por lo menos, con la excepcin de que, en tubera cuyo dimetro sea menor de 25 mm se puede hacer en un slo paso, si se emplea el proceso de soldadura de arco-tungsteno con gas (GTAW), Estas restricciones no tienen aplicacin en reparaciones pequeas de soldaduras o de materiales, cuando el espesor de la cavidad de la reparacin sea menor de 3 mm, el paso de raz de todas las soldaduras circunferenciales a tope con acceso por un lado solamente, en servicio crtico, debe de realizarse mediante el proceso de soldadura de arco-tungsteno con gas (GTAW). Las soldaduras en tubera de acero inoxidable austentico deben tener, por lo menos, el paso de raz soldado con el proceso de soldadura de arco con electrodo de tungsteno protegido con gas (GTAW), en el caso de aceros con 2,25 % de Cr y 1 % de Mo o de aceros ms altamente aleados, se debe utilizar una purga de gas inerte (helio o argn) como respaldo, para acero inoxidable austentico, se puede utilizar nitrgeno como gas de respaldo, es opcional el uso de insertos consumibles para servicios generales. Cuando se utilicen deben tener la misma composicin que el metal de aporte, excepto cuando se indique lo contrario,931022 971128 991029

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no deben utilizarse, anillos de respaldo en servicio critico del tipo permanente sin la aprobacin previa de la Comisin. Las uniones en tubera no crtica de acero al carbono deben soldarse con anillos de respaldo planos de la misma composicin que la tubera, excepto, cuando se tenga acceso a la parte interior de la soldadura. En caso de que no se utilicen anillos de respaldo, la parte trasera de la soldadura se debe examinar, cincelar, esmerilar y soldar, segn se requiera, para lograr una penetracin completa de la soldadura, en todas las uniones en que se tenga acceso por ambos lados, se permite la soldadura de ranura doble. Cuando se emplee este tipo de soldadura, el primer paso de raz se debe cincelar hasta dejar el metal brillante, antes de soldar por el lado contrario, el martillado slo puede utilizarse cuando la Comisin de su aprobacin previa, por escrito, del mtodo y los controles que se utilicen. No se acepta el martillado del paso de raz ni el cordn de vista. El uso de herramientas neumticas para la remocin de escoria no se considera martillado y, por lo tanto, est aprobado, las uniones soldadas deben realizarse concluyendo cada paso antes de depositar los pasos sucesivos, a menos que se apruebe lo contrario para una aplicacin especfica. Se requiere la aprobacin por escrito de la Comisin para uso de tcnicas de soldadura por bloques, en el caso de acero inoxidable austentico, no se permite la aplicacin de calor para corregir la distorsin de la soldadura y las desviaciones dimensionales, a menos de que, dentro de un lapso de 3 minutos, se someta la pieza de un recocido total que incluye el templado con agua, por inmersin o aspersin, desde la temperatura de tratamiento trmico de solucin hasta abajo de 427 C (o metal negro), no se permite el corte con soplete en acero inoxidable austentico.

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6.1.1.3

Materiales de soldadura a) La soldadura de arco con electrodo metlico protegido (SMAW) debe realizarse utilizando electrodos de bajo contenido de hidrgeno cuando se tenga cualquiera de las condiciones siguientes: en soldaduras hechas con pasos de raz por soldadura de arco con electrodo de tungsteno protegido con gas (GTAW), en servicios con temperaturas de diseo menores de 0 C o en sistemas de tubera que tengan vlvulas o bridas de la Clase 600 o mayor, con aceros que tengan un contenido permisible especificado de carbono mayor del 0,30 % o que tenga, en total un 0,60 % o ms elementos aleados. Para soldar el acero al carbn, 0,5 % Mo. se puede utilizar el electrodo tipo E 7010-A1 de acuerdo a la clasificacin AWS A5.1, con aceros que no tengan especificado un limite de contenido de carbono, a menos de que tengan un contenido de carbono menor o igual a 0,30 % segn reportes certificados de prueba de materiales que se pueda demostrar, sean precisamente de los que han de soldarse.931022 971128 991029

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b)

Los electrodos con clasificacin E6012, E6013, E7014 y E7024 (AWS A5.1) no deben utilizarse para soldar tubera sometida a presin ni para unir aditamentos a dicha tubera. Sin embargo, podrn utilizarse en soldaduras de filete no sometidas a presin. En sistemas no crticos de acero al carbono, cuyo contenido de carbono mximo especificado o reportado sea de 0,30 % se puede utilizar la soldadura de arco metlico protegido (SMAW) usando electrodos E6010 o E7010-A1. En caso de componentes que tengan un contenido de carbono mayor del 0,30 %, el paso de raz puede efectuarse con electrodos E6010 o E7010-A1 y el resto soldarse con electrodos de bajo contenido de hidrgeno. Para soldadura de arco con alambre continuo protegido con gas (GMAW) en aceros al carbono, los electrodos a base de alambre slido deben ajustarse a AWS A5.18, clasificaciones E70S-2, E70S-3, E70S-4, E70S-6 o E70S-1 B. en la soldadura de arco con alambre continuo protegido con gas (GMAW) de aceros inoxidables, slo se deben utilizar electrodos de alambre slidos conforme a AWS A5.9.

c)

d)

e)

En el caso de soldadura de arco con electrodo tubular con ncleo de fundente continuo (FCAW) en acero al carbono, los electrodos deben cumplir con AWS A5.20, clasificaciones E70T-1 o E60T-8. Para soldadura de arco con electrodo de tungsteno protegido con gas (GTAW), el metal de aportacin debe satisfacer los requisitos de pruebas mecnicas y qumicas de AWS A5.18 para acero al carbono y de A5.9 para acero inoxidable. Para soldar acero al carbono o de baja aleacin, con acero inoxidable austentico, incluyendo el primer paso de recubrimientos resistentes a la corrosin se deben utilizar materiales para soldadura tipo 309 o 369 con un contenido mximo de carbono del 0,04 %. cuando se requiera tratamiento trmico posterior a la soldadura en una unin de materiales dismiles, el miembro de acero al carbono o de baja aleacin debe cubrirse con material tipo 309 que tenga un contenido mximo de carbono del 0,04 % y someterse a un tratamiento trmico posterior a la soldadura, antes de soldarlo al miembro de acero inoxidable austentico.

f)

g)

h)

En el caso de recubrimientos resistentes a la corrosin, en los que el metal base de acero al carbono, o de baja aleacin, requiera tratamiento trmico posterior a la soldadura, el primer paso de soldadura debe hacerse con material tipo 309 con un contenido mximo de carbono de 0,04 %. Los dems pasos se harn con materiales de soldadura de bajo contenido de carbono. En soldadura de acero con electrodo metlico protegido (SMAW) de acero inoxidable austentico, el dimetro del electrodo no debe ser mayor de 4 mm. Para soldadura de arco con electrodo tungsteno protegido con gas (GTAW) de acero inoxidable austentico que contenga ms del 0,03 % de carbono, el dimetro del electrodo de tungsteno no ser mayor de 3 mm. En soldadura de arco con electrodo metlico protegido (SMAW) de acero inoxidable austentico deben utilizarse slo electrodos de alambre de ncleo slido. El mtodo utilizado para controlar la recepcin, pruebas, almacenamiento, horneo, secado y despacho de todos los materiales de soldadura, debe cumplir con SFA-5.1 y SFA-5.3 del Cdigo ASME Sec. IV, Parte C.

i) j)

k) I)

6.1.1.4

Control de ferrita

En lo referente a WRC5 se describen detalles que pueden observarse en la figura 1, donde se ilustra un diagrama de ferrita delta.

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NIQUEL EQUIVALENTE = % Ni + 30 x (% C) + 30 x (% N) + 0,5 x (% Mn)

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SOLDADURA Y SUS ASPECTOS GENERALES

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Cromo equivalente = % Cr + (% Mo) + 1,5 X (% Si) + 0,5 X (% Cb**)

NOTA: Es preferible tener el c ontenido real del nitrgeno. Si este valor no esta dispo nible, se debe utilizar el sig uiente va lor: Solda dura GMAW 0,08 % ( a excepci n de GMAW con elect rodos protegido con fundente, en este caso utilicese 0,12 %); otros procesos de soldadura - 0,06 %.

* WRC = Welding Resea rch Coun cil.

CFE DY700-08

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ESPECIFICACIN

** Columbio

FIGURA 1 - Diagrama WRC de ferrita delta


a)

En soldadura de acero inoxidable austentico con acero inoxidable austentico, los materiales de soldadura, incluyendo los insertos consumibles, deben tener un contenido de ferrita delta dentro del intervalo que se muestra a continuacin: para temperatura de servicio mayores o iguales a 427 C, 5 a 9 % (No. WRC 5-9.8). Para temperaturas de servicio por debajo de 700 K (427 C), 8-25 % (No WRC 8,5) como mnimo.

b)

Los materiales para soldadura inoxidable tipo 309 con un contenido mximo de carbono de 0,04 % deben tener un contenido de ferrita delta dentro del intervalo que se muestra a continuacin: para temperaturas de servicio mayores o iguales a 700 K (427 C), 5 a 9 % (No. WRC 5-9.8), para temperaturas de servicio por debajo de 700 K (427 C), 5 a 15 % (No. WRC 5 como mnimo).

-

c)

La cantidad de ferrita delta debe determinarse mediante el uso del diagrama de Welding Research Council (WRC) de ferrita delta que se muestra en la figura 1, y el anlisis qumico certificado del material de soldadura. El muestreo y anlisis qumicos del material de soldadura se han de analizar como se indica a continuacin: para varillas desnudas a utilizar en el proceso de soldadura de arco-tungsteno con gas (GTAW), el anlisis qumico se har de una probeta tomada ya sea de la varilla desnuda o de un depsito no diluido de soldadura hecho con el electrodo desnudo, para otros procesos de soldadura; tales como arco sumergido (SAW), arco metlico protegido (SMAW) o de arco metlico protegido con gas (GMAW), el anlisis qumico debe hacerse de una probeta tomada de un depsito no diluido de soldadura. El depsito de soldadura para material A-No. 8 (Tabla QW-440, Cdigo ASME Sec. IX ), a utilizarse con el proceso de soldadura de arco metlico protegido con gas (GMAW), debe hacerse utilizando la composicin de gas de cobertura que se indica en la especificacin de procedimiento de soldadura que se seguir cuando se consuma el material.

d)

-

6.1.1.5

Temperatura de precalentamiento y entre pasos (TP y EP) a) El precalentamiento, conforme a las recomendaciones del cdigo pertinente debe ser obligatorio para los componentes sometidos a presin. Adems de los requisitos del cdigo correspondiente, en todas las soldaduras en acero al carbono se debe mantener una temperatura de precalentamiento y entre pasos como se indican a continuacin: los materiales P-1. Grupo 1, acero al carbono, deben someterse a un precalentamiento a 93 C, como mnimo, cuando el contenido de carbono permisible (o real) especificado sea menor o igual a 0,30 % y el espesor sea mayor de 38 mm,

b)

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ESPECIFICACIN SOLDADURA Y SUS ASPECTOS GENERALES CFE DY700-08 15 de 69 los materiales P-1. Grupo 2, aceros al carbono, deben someterse a un precalentamiento a 93 C como mnimo cuando el contenido de carbono permisible ( o real ) especificado sea menor o igual a 0,30 % y el espesor sea mayor de 25 mm, los materiales P-1. Grupos 1 y 2, aceros al carbono, deben someterse a un precalentamiento a 121 C, como mnimo, cuando el contenido del carbono permisible (o real) especificado, sea mayor de 0,30 % y el espesor exceda de 25 mm.

-

c) d)

La soldadura podr realizarse slo cuando la temperatura del metal sea mayor de 10 C. La temperatura mxima de precalentamiento y entre pasos para acero inoxidable austentico debe ser de 177 C . los procedimientos y proceso de soldadura para acero inoxidable austentico tipos 304 y 316 han de establecerse en forma que el tiempo total que estos materiales estn sometidos al intervalo de temperatura entre 427 C y 816 C no exceda de 3 minutos, los procedimientos y procesos de soldadura para acero inoxidable austentico tipos 304L y 316L han de establecerse de forma que se minimice el tiempo total que estos materiales estn sometidos al intervalo de temperatura entre 700 K y 1089 K (427 C y 816 C).

-

e)

La temperatura de precalentamiento y entre pasos se determinar mediante crayones indicadores, pirmetros remotos, pirmetros de contacto u otros medios igualmente apropiados que hayan sido aprobados por Comisin. Los crayones o pastillas indicadoras que se utilicen en aceros inoxidables austenticos no deben causar corrosin o tener otros efectos perjudiciales. Los requisitos de temperatura de precalentamiento y entre pasos, citados anteriormente, se deben aplicar tambin a la soldadura de puntos o de filete, a los recubrimientos y al ranurado y corte por medios trmicos. Estos requisitos no se aplican al ranurado y corte por medios trmicos a materiales No. P-1.

f)

6.1.1.6

Tratamiento trmico posterior a la soldadura

El tratamiento trmico posterior a la soldadura, para componentes sometidos a presin, debe estar de acuerdo con el cdigo y con los siguientes requisitos: a) La temperatura mxima del tratamiento trmico posterior a la soldadura no debe exceder a la mxima especificada en ms de 83 C. Adems, debe tener 14 C, al menos, por debajo de la temperatura de templado que se haya utilizado durante el tratamiento trmico del material. Se debe tener un nmero suficiente de termopares en contacto con los materiales (dos termopares, como mnimo, por carga de horno), o suficientes elementos primarios de prueba insertos en la carga, en contacto con los materiales, de tal manera que indique con exactitud la temperatura del metal y su uniformidad en toda la carga del horno, durante el ciclo de tratamiento trmico. Se pueden utilizar otros mtodos de medicin de temperatura con la aprobacin previa de la Comisin. Los componentes de acero inoxidable austentico no se deben calentar por encima de 177 C (excepto durante la soldadura) a menos que se vayan a someter, dentro de un lapso de 3 minutos, a un recocido total, a las temperaturas recomendadas para los tipos individuales de acero inoxidable, seguido de un templado por inmersin o aspersin de agua desde la temperatura del tratamiento trmico de solucin hasta abajo de 700 K (427 C) o metal negro.931022 971128 991029

b)

c)

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6.1.1.7

Inspeccin y examen visual de la calidad de mano de obra a) Cada soldadura debe tener un ancho y tamao uniforme a lo largo de toda su longitud. Adems el cordn de vista (ltima capa de soldadura) no debe tener ondulaciones speras, ranuras, traslapes, ni lomas y valles bruscos. La soldadura terminada, ha de tener una superficie suficientemente lisa para permitir una interpretacin correcta de las pruebas no destructivas de la soldadura. Cada paso de soldadura debe estar libre, a la vista, de escoria, inclusiones, grietas, porosidades y falta de fusin. El esmerilado, que se realice para satisfacer el criterio anterior y para eliminar los defectos y preparar la superficie de las soldaduras, debe hacerse de tal manera que no se formen ranuras o se reduzca el espesor del material base adyacente a la soldadura por debajo del mnimo requerido. Si se efecta el ranurado por soplete o arco, las superficies ranuradas deben maquinarse o esmerilarse de forma que se quite suficiente material para tener metal brillante con el fin de asegurar una remocin completa de cualquier contaminacin superficial. Los socavados no deben exceder de los lmites establecidos en ASME B31.1 o de 1 mm, lo que sea menor, y no deben reducir el espesor mnimo requerido de la seccin. Todas las soldaduras a tope deben tener una penetracin total y una corona de refuerzo uniforme, que se fije suavemente al metal base. Se permite tener una concavidad en el lado de la raz de una soldadura a tope circunferencial, hecha de un solo lado, cuando el espesor resultante de la soldadura sea, al menos, igual al espesor del miembro ms delgado de las dos secciones que se unen. Cuando se vayan a unir tuberas o accesorios del mismo dimetro exterior, la soldadura debe estar al ras, o reforzada en el centro y desvanecida a cada lado de la unin. De acuerdo con ASME B31.1 los lmites de esfuerzo se aplican tanto a la superficie interior como a la exterior. Las soldaduras de filete deben cumplir con ASME B31-1 y realizarse como se indique en los dibujos de diseo, vase figura 2. Antes de soldarse, las superficies se deben limpiar perfectamente mediante limado, esmerilado, o con cepillos de alambre y/o solventes. cada paso debe limpiarse y se le debe quitar toda la escoria antes de que se deposite el siguiente paso, en el caso de tubera de acero inoxidable austentico, slo deben utilizarse cepillos de acero inoxidable y piedras de esmeril de xido de aluminio o de carburo de silicio, las herramientas que se utilicen en aceros inoxidables austenticos, no deben haber sido empleadas previamente en materiales ferrticos, la limpieza de aceros inoxidables austenticos se ha de realizar con acetona o alcohol.

b)

c)

d)

e)

f)

g)

h)

i)

-

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j)

Las soldaduras de tipo inserto soldable embutido deben tener un claro, antes de soldarse, de aproximadamente 1,5 mm, como mnimo, a 3 mm, como mximo, entre el fondo del cubo y el extremo del tubo. Las soldaduras a tope en tubera de acero al carbono o de baja aleacin que tengan un espesor de pared igual o mayor a 19 mm, pueden interrumpirse solamente cuando se hayan depositado al menos 10 mm de espesor de soldadura o se haya llenado el 25 % de la ranura de soldadura, la que sea mayor. Si la soldadura se interrumpe antes de lo indicado, debe cubrirse con un material adecuado de aislamiento para asegurar que se enfre lentamente. La soldadura terminada parcialmente se debe examinar mediante los mtodos de partcula magntica o de lquidos penetrantes antes de reanudar la soldadura.

k)

* El socavado no debe ser mayor de 1 mm del mximo permitido en el cdigo correspondiente.

FIGURA 2 - Perfiles de soldadura de filete900515 Rev 931022 971128 991029


I)

Cuando la tubera, que ha de unirse, tenga dimetros, interior o exterior diferentes o cuando un accesorio tenga un espesor mayor que la tubera adyacente, se debe cumplir con lo indicado en el dibujo de preparacin de extremos para soldar, incluido en la especificacin CFE 0TUB0-34. ninguna parte de la soldadura en el lado ms grueso, ms all de la corona, debe tener un dimetro menor que el de la corona, en los casos en que las soldaduras se esmerilen, para conseguir una superficie a ras, se aplica lo indicado en el prrafo anterior, despus de esmerilado.

-

m)

Durante la fabricacin, se debe evitar, hasta donde sea posible el uso de aditamentos temporales soldados. Despus de terminar, la fabricacin, los aditamentos deben eliminarse al ras del material base, sin adelgazar el espesor de pared mnimo requerido. No se permite la remocin de aditamentos mediante su rotura. Todas las reas de donde se hayan quitado aditamentos temporales deben examinarse despus de que se haya restaurado la superficie, mediante los mismos mtodos requeridos para soldaduras de filete permanentes.

6.1.1.8

Reparacin de defectos

Las reparaciones de soldaduras defectuosas se deben realizar de acuerdo con ASME B31.1 y con lo siguiente: a) Las reparaciones mayores de soldadura en tubera crtica se han de realizar utilizando un procedimiento escrito por el fabricante que haya sido aprobado por Comisin. Se deber elaborar un reporte detallado, por escrito, para cada reparacin y se entregar una copia a Comisin, con fines de registro. El reporte debe indicar la naturaleza, ubicacin y magnitud del efecto, el procedimiento de reparacin, el tratamiento trmico subsecuente y debe incluir copias de todos los registros de las pruebas efectuadas. Las reparaciones mayores de soldadura, que no sean en tubera critica, deben realizarse siguiendo un plan o procedimiento escrito por el proveedor, que adems haya sido aprobado por Comisin. Una reparacin mayor se define como la reparacin de cualquier grieta, que no sean crteres, o bien, la reparacin de defectos indicativos de un problema fundamental de los materiales o de un proceso fuera de control.

b)

c)

6.1.2

Procedimiento de soldadura para componentes a presin (Secciones I y VIII de ASME)

Los procedimientos de soldadura y de calificacin de soldadores deben estar de acuerdo a esta especificacin y a la CFE DY700-16, complementadas con lo indicado en el Cdigo ASME Sec. IX. 6.1.2.1 Procesos aplicables arco con electrodo metlico protegido (SMAW), arco con electrodo de tungsteno protegido (GTAW), arco sumergido automtico (SAW), arco con alambre continuo protegido con gas (GMAW),

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6.1.2.2

arco con electrodo tubular con ncleo de fundente continuo (FCAW), soldadura oxi-acetilnica (OAW).

Restricciones a los procesos a) Las restricciones siguientes se aplican a la soldadura de arco sumergido (SAW). El espesor mximo de cada paso individual no debe ser mayor que 13 mm para materiales que tengan un espesor mayor o igual a 32 mm y de 10 mm para materiales cuyo espesor sea menor de 32 mm. Los aceros que contengan 2,25 % de Cr y 1 % de Mo y los que estn altamente aleados deben soldarse con un alambre aleado y un fundente neutral, a menos que Comisin de su aprobacin especifica de lo contrario para ciertas aplicaciones. En el caso de soldaduras longitudinales se deben utilizar placas desechables para comenzar y terminar el cordn. b) El proceso de soldadura oxiacetilentica (OAW) es el nico que se puede utilizar para el endurecimiento superficial de acero al carbono. La soldadura de arco metlico con ncleo de fndente (FCAW), con o sin cobertura de gas, se puede utilizar para soldar aceros a carbono y de baja aleacin que contengan hasta 2,25 % de Cr y 1 % de Mo, bajo las limitaciones de esta especificacin. No est permitida la soldadura de arco metlico con ncleo de fndente (FCAW) sin coberturas de gas, es decir, autoprotegida, en la posicin sobre cabeza con avance descendente, a menos que se demuestre, a satisfaccin de Comisin que el proceso produce resultados satisfactorios, incluyendo la evaluacin de muestras apropiadas de la mano de obra. En el caso de ciertas aplicaciones de soldadura de arco metlico con ncleo de fundente (FCAW) sin cobertura de gas, Comisin puede requerir que su representante observe las tcnicas empleadas y el procedimiento de control de calidad que ha de utilizarse en produccin antes de dar su aprobacin a dicho proceso. d) El proceso de soldadura de arco metlico protegido con gas (GMAW) debe utilizarse en el medio de transferencia por aspersin, para materiales que tengan un espesor hasta de 4,5 mm, se puede utilizar el modo de transferencia en corto circuito. Excepto con el proceso de soldadura de arco sumergido (SAW), los componentes sometidos a presin que tengan espesores menores o iguales a 6 mm requieren, por lo menos, dos pasos de soldadura y, para espesores mayores de 6 mm, tres pasos de soldadura como mnimo. Estas restricciones no tienen aplicacin en reparaciones pequeas de soldaduras o de material cuando el espesor de la cavidad de la reparacin sea menor de 3 mm. f) Cuando se utilice soldadura de arco sumergido (SAW) o soldadura de arco metlico protegido con gas (GMAW) para soldar aceros inoxidables austenticos, se requiere que las pruebas se realicen conforme a las prcticas A o E de ASTM A262, a menos que, no tarde ms de 3 minutos

c)

e)

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de soldadura, se sometan a un tratamiento trmico de solucin que incluya templado o rociado con agua desde la temperatura de tratamiento trmico de solucin hasta por debajo de los 427 C. Sin embargo, esta prueba no es necesaria para aceros inoxidables austenticos con bajo contenido de carbono (0,03 % como mximo) o para fundiciones de acero inoxidable austentico que contengan ms de 8 % de ferrita delta. g) En el caso de soldaduras en que se tengan acceso por un lado solamente y que se requiera de un examen completo, el paso de raz se debe soldar con el proceso de soldadura de arco tungsteno con gas (GTAW). Para aceros con 1,25 % Cr y 1 % Mo o de mayor aleacin, se debe utilizar una purga de gas inerte (helio o argn) como respaldo. Para acero inoxidable austentico, se puede utilizar nitrgeno como gas de respaldo. Aquellas aleaciones que tengan un contenido nominal de 2,25 % de Cr o mayor, deben tener maquinadas o esmeriladas las superficies de los biseles. Si se utiliza el corte con soplete o con arco, se debe remover suficiente material, mediante maquinado o esmerilado para llegar a metal brillante y para asegurarse de que se ha eliminado cualquier contaminacin superficial. No se permite el corte con soplete en acero inoxidable austentico.

h)

6.1.2.3

Materiales de soldadura a) La soldadura por arco con electrodo metlico protegido (SMAW) debe realizarse utilizando electrodos de bajo contenido de hidrgeno cuando se tenga cualquiera de las condiciones siguientes: en soldaduras hechas con pasos de raz por soldadura por arco con electrodo de tungsteno con gas (GTAW), en servicio con temperaturas de diseo menores de 0 C, para aceros que tengan un contenido permisible especificado de carbono mayor del 0,3 % o que tenga, en total, un 0,5 % o ms de elementos aleados. Para soldar acero al carbn con 0,5 % Mo se puede utilizar electrodos tipo E7010-A1, segn AWS A5.1, en aceros que tengan especificado un contenido de carbn menor o igual a 0,3 % segn reportes de pruebas de materiales y se pueda demostrar sean precisamente de los que han de soldarse.

-

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b)

Para reparaciones de fundiciones de acero mediante soldadura. Los electrodos con clasificacin AWS A5.1 E6012, E6013, E7014 y E7024 no deben utilizarse para soldar partes sometidas a presin, excepto para E7024 en aplicaciones especiales que Comisin haya revisado y aprobado. Sin embargo, los electrodos citados anteriormente se pueden utilizar para soldaduras de filete no sometidas a presin.

c)

En el caso de tubera que utilice anillos de respaldo en tubera no crtica se debe aplicar lo siguiente al menos el paso de raz pueda depositarse con electrodos E6010 o E7010 A1,

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si se aplica soldadura por arco con electrodo metlico protegido (SMAW), deben utilizarse electrodos de bajo contenido de hidrgeno, tales como E7016 o E7018.

d)

Los aceros al carbn que utilicen soldadura por arco metlico con alambre continuo protegido con gas (GMAW) tienen sus electrodos de alambre slido y se deben ajustar al Cdigo ASME Sec. II, Parte C, SFA-5.18 y AWS A5.28 clasificaciones ER70S-2, ER70S-3, ER70S-4, ER70-5 y ER80S-02. Para aceros inoxidables austenticos que usen el proceso de soldadura por arco metlico con alambre continuo protegido con gas (GMAW) los electrodos de alambre slido se deben ajustar al Cdigo ASME Sec. II, Parte C, SFA-5.9. En el caso de soldadura por arco con electrodo tubular continuo (FCAW), para aceros al carbn los electrodos deben cumplir con AWS A5.20, clasificaciones E60T-8, E70T-5 o E70T-6. Los electrodos no recubiertos de AWS A5.20 requieren de calificadores de procedimiento. el electrodo que se indique en la Especificacin de Procedimiento de Soldadura (EPS) se debe identificar mediante la marca y la clasificacin AWS correspondiente, el dimetro mximo del electrodo de alambre no debe ser mayor de 1,5 mm para soldaduras en posicin distinta de la plana, se tomarn en cuenta electrodos ms gruesos, siempre y cuando se demuestre la aplicabilidad del proceso, incluyendo muestras apropiadas de la mano de obra, a satisfaccin de Comisin.

e)

f)

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g)

En el caso de soldadura de arco con electrodo de tungsteno protegido con gas (GTAW) en aceros al carbono, el metal de aporte debe satisfacer los requisitos de pruebas qumicas y mecnicas del Cdigo ASME Sec. II, Parte C, SFA-5.18. Para soldar acero al carbono, o de baja aleacin, con acero inoxidable austentico, incluyendo el primer paso de recubrimientos resistentes a la corrosin, se deben utilizar materiales para soldadura tipo 309. Cuando se requiera tratamiento posterior a la soldadura en una unin de materiales dismiles, el miembro de acero al carbono o de baja aleacin debe cubrirse con material tipo 309 que tenga un contenido mximo de carbono de 0,4 % y someterse a un tratamiento trmico posterior a la soldadura antes de soldarlo al miembro de acero inoxidable austentico. En el caso de recubrimientos resistentes a la corrosin, en los que el metal base de acero al carbono, o de baja aleacin, requiera tratamiento trmico posterior a la soldadura, el primer paso de soldadura debe hacerse con material tipo 309 con un contenido mximo de carbono de 0,04 %. Los dems pasos de harn con materiales de soldadura de bajo contenido de carbono.

h)

i)

Cuando se requiera soldadura de arco con electrodo metlico protegido (SMAW) en acero inoxidable austentico, el dimetro del electrodo no debe ser mayor de 4 mm. Para el caso de soldadura de arco con electrodo de tungsteno protegido con gas (GTAW) el acero inoxidable austentico debe contener ms de 0,03 % de carbono y el dimetro mximo del electrodo de tungsteno no debe ser mayor de 3 mm.931022 971128 991029

j)

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ESPECIFICACIN SOLDADURA Y SUS ASPECTOS GENERALES CFE DY700-08 22 de 69 k) En el caso de soldadura de arco con electrodo metlico protegido (SMAW) en acero inoxidable austentico debe utilizarse slo electrodos de alambre de ncleo slido. Se debe elaborar un procedimiento escrito que describa el mtodo utilizado para controlar la recepcin, pruebas, almacenamiento, horneo, secado y despacho de todos los materiales de soldadura. Este procedimiento de control de material de soldadura debe estar de acuerdo a la especificacin CFE DY700-16 complementada por AWS A5.1. Se debe enviar la descripcin detallada de dicho procedimiento a Comisin para su revisin y aprobacin previa a la ejecucin de cualquier trabajo de soldadura. 6.1.2.4 Control de ferrita a) En soldaduras de acero inoxidable austentico con acero inoxidable austentico, los materiales de soldadura, incluyendo los insertos consumibles, deben tener un contenido de ferrita delta dentro del intervalo que se muestra a continuacin: para temperaturas de servicio mayores o iguales a 154 K (427 C), 5 a 9 % (No. WRC 5 a 9.8), para temperaturas de servicio por debajo de 154 K (427 C),8 a 25 % (No. WRC 8.5 como mnimo), para temperaturas de servicio por debajo de 38 C, 5 a 9 % (No. WRC 5 a 9.8).

I)

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b)

Los materiales para soldadura tipo 309 y 310 con un contenido mximo de carbono de 0,04 % deben tener un contenido de ferrita delta dentro del intervalo que se muestra a continuacin: para temperaturas de servicios mayores o iguales a 154 K (427 C), 5 a 9 % (No. WRC 5 a 9.8), para temperatura de servicio por debajo de 154 K (427 C), 5 a 15 % (No. WRC 5 como mnimo).

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c)

La cantidad de ferrita delta debe determinarse mediante el uso del diagrama de Welding Research Council (WRC) de ferrita delta, que se muestran en la figura 1, y el anlisis qumico certificado del material de soldadura. El muestreo y anlisis qumico de cada hornada del material de soldadura se debe realizar como se indica a continuacin: Para varillas desnudas, a utilizar en el proceso de soldadura de arco con electrodos de tungsteno (GTAW), el anlisis qumico se har de una probeta tomada ya sea de la varilla desnuda o de un depsito no diluido de soldadura, hecho con el electrodo desnudo. Para otros procesos de soldadura, tales como arco sumergido (SAW), arco metlico protegido (SMAW) o arco metlico protegido con gas (GMAW), el anlisis qumico debe hacerse de una probeta tomada de un depsito de soldadura no diluido. El depsito de soldadura para material A-No.8 (tabla QW-440 del Cdigo ASME Sec. IX), que ha de utilizarse con el proceso de soldadura arco metlico protegido con gas (GMAW), debe hacerse utilizando la composicin de gas de cobertura que se indica en la Especificacin de Procedimiento de Soldadura que se seguir cuando se consuma el material.

d)

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ESPECIFICACIN SOLDADURA Y SUS ASPECTOS GENERALES CFE DY700-08 23 de 69 6.1.2.5 Temperatura de precalentamiento y entre pasos (TP y EP) a) Las temperaturas de precalentamiento y entre paso que se recomiendan en ASME B31.1 deben considerarse obligatorias a excepcin de que se modifiquen en esta especificacin. Los aceros al carbono se deben precalentar hasta 121 C (394 K), como mnimo, cuando el contenido permisible (o real) de carbono sea mayor de 0,30 % y el espesor en la junta sea mayor de 25 mm. Para otros aceros al carbono, el precalentamiento debe ser de 10 C. La soldadura slo podr realizarse cuando la temperatura del metal este por encima de 10 C (283 K). b) La temperatura mxima de precalentamiento y entre pasos para todos los aceros inoxidables austenticos debe ser de 450 K (177 C). Los procesos y procedimientos de soldadura para las fundiciones y acero inoxidable austentico grados CF8 y CF8M, que contengan menos del 8 % de ferrita, y tipos 304 y 316 han de establecerse de forma que se reduzca el tiempo total que estos materiales estn sometidos al intervalo de temperatura entre 700 K (427 C) y 1089 K (816 C) no exceda de 3 minutos. Los procesos y procedimientos de soldadura para las fundiciones de acero inoxidable austentico grado CF3A* y tipos 304L, 316L han de establecerse de forma que se reduzca el tiempo total que estos materiales estn sometidos al intervalo de temperatura entre 700 K (427 C) y 1089 K (816 C). c) La temperatura mxima de precalentamiento y entre pasos para el endurecimiento superficial de fundiciones de grados CF8 y CF8M, que contengan menos del 8 % de ferrita y tipos 304 y 316 debe ser de 450 K (177 C) o sea, los procesos y procedimientos de un endurecimiento superficial deben ser tales que aseguren que en el tiempo total de estos materiales estn sometidos a temperatura en los lmites de 700 K a 1089 K (427 C a 816 C), no exceda de 3 minutos. La temperatura mxima de precalentamiento y entre pasos para el endurecimiento superficial de las fundiciones de grado CF3A* y tipos 304L, 316L debe ser de 427 C y los procedimientos de endurecimiento superficial deben ser tales que aseguren que se minimice el tiempo total que estos materiales estn sometidos a temperaturas en el intervalo de 427 C a 816 C. El uso de aceros con bajo contenido de carbono debe ser congruente con el diseo de la especificacin tcnica del componente. d) La temperatura de precalentamiento y entre pasos se determinar mediante crayones indicadores, pirmetros infrarrojos remotos, pirmetros de contacto u otros medios igualmente apropiados que hayan sido aprobados por la Comisin. Los crayones o pastillas indicadoras que se utilicen en aceros inoxidables austenticos no deben causar corrosin o tener otros efectos perjudiciales. Los requisitos de temperatura de precalentamiento y entre pasos, citados anteriormente, se deben aplicar tambin a la soldadura de puntos o de filete, a la soldadura de aditamentos, al ranurado, al ranurado y corte por medios trmicos. Estos requisitos no se aplican al ranurado y corte por medios trmicos de materiales No.P.1.* Como alternativa si no se encuentra disponible la fundicin de grado CF3A, se pueden utilizar el grado CF8A, CF3, CF3M, CF8 y CF8 M (que contengan cada uno, un 8 % de ferrita como mnimo) bajo las mismas condiciones de temperatura entre pasos. La sustitucin por cualquiera de esos grados requiere de la aprobacin de la Comisin. 900515 Rev 931022 971128 991029

e)


6.1.2.6

Tratamiento trmico posterior a la soldadura

El tratamiento trmico posterior a la soldadura, para componentes sometidos a presin, debe estar de acuerdo con ASME B31.1 y con los requisitos siguientes: a) La temperatura mxima del tratamiento trmico posterior a la soldadura no debe exceder a la mnima especificada en ms de 83 C, y deber ser cuando menos 14 C menor que la temperatura de templado que se haya utilizado durante el tratamiento trmico del material. Se debe tener un nmero suficiente de termopares en contacto con los materiales (dos termopares como mnimo por cada carga de horno), o suficientes elementos primarios de prueba insertados en la carga en contacto con los materiales, de tal manera que se indique con exactitud de temperatura del metal y su uniformidad en toda la carga del horno, durante el ciclo de tratamiento trmico. Se pueden utilizar otros mtodos de medicin de temperatura con la aprobacin previa de la Comisin. Los componentes de acero inoxidable austentico no se deben calentar por encima de 177 C (excepto durante la soldadura o endurecimiento superficial) a menos que se vayan a someter, dentro de un lapso de 3 minutos, a un recocido total, a las temperaturas recomendadas para los tipos individuales de acero inoxidable, seguido de un templado por inmersin o aspersin de agua desde la temperatura del tratamiento trmico de solucin hasta por debajo de 700 K equivalente a 427 C. Se deben enviar a la Comisin los datos de cada reparacin que se proponga hacer mediante soldadura en materiales base de acero inoxidable austentico, sujetos a presin, sin tratamiento trmico de recocido, para su revisin y aprobacin por escrito antes de que se lleve a cabo la reparacin.

b)

c)

d)

6.1.2.7

Inspeccin y examen visual en la calidad de mano de obra a) Las superficies a soldar deben estar libres de defectos perjudiciales, escama de molino, aceite, suciedad y otros contaminantes dainos. El rea de la soldadura se debe proteger del viento lluvia y de otras condiciones que perjudiquen su calidad. Cada soldadura debe tener un ancho y tamao uniformes a lo largo de toda su longitud. Adems de cordn de vista debe estar libre de ondulaciones speras, ranuras, traslapes, lomas y valles bruscos. Cada cordn de soldadura debe estar libre, de escoria inclusiones, grietas, y falta de fusin. El esmerilado, que se realice para satisfacer el criterio anterior, para eliminar los defectos y preparar la superficie de las soldaduras, debe hacerse de tal manera que no se formen ranuras o se reduzca el espesor del material base adyacente a la soldadura por debajo del mnimo requerido. Si se recurre al ranurado por soplete o arco, las superficies ranuradas deben maquinarse o esmerilarse de tal forma que se quite suficiente material para tener metal brillante, para asegurar una remocin completa de la contaminacin superficial. De acuerdo con ASME B31.1, los lmites de esfuerzo se aplican tanto a la superficie interior como a la exterior.

b)

c) d)

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e)

Los socavados no deben exceder los lmites establecidos en ASME B31.1 o de 1 mm, lo que sea menor, y no deben reducir al espesor mnimo requerido de la seccin. Todas las soldaduras a tope deben estar al ras del material base o tener corona uniforme. Se permite tener una concavidad en el lado de la raz en soldaduras a tope cuando el espesor resultante de la soldadura sea, por lo menos igual al espesor del miembro ms delgado de las dos secciones que se unen. No son aceptables los cambios bruscos de donde hay concavidad a donde no la hay. Las soldaduras de filete deben ser de la dimensin especifica, con la garganta y los datos de tamao uniforme. Las soldaduras a tope deben ser de penetracin completa a menos que se especifique lo contrario. Durante la fabricacin, se debe evitar, hasta donde sea posible, el uso de aditamentos temporales soldados. Despus de terminar la fabricacin, los aditamentos deben eliminarse a ras del material base sin adelgazar el espesor de pared mnimo. Todas las reas de donde se hayan quitado los aditamentos deben examinarse, despus de que se haya restaurado la superficie, mediante los mismos mtodos requerido para soldaduras de filete permanentes. Antes de soldarse, las superficies se deben limpiar perfectamente mediante limado, esmerilado, o con cepillos de alambre y/o solventes. En el caso de aceros inoxidables austenticos, se deben usar slo cepillos de acero inoxidable y piedras de esmeril de xido de aluminio o carburo de silicio. Las herramientas que se utilicen en aceros inoxidables austenticos no deben haber sido empleadas previamente en materiales ferrticos. La limpieza de los aceros inoxidables austenticos se deben realizar con acetona-alcohol.

f)

g)

h)

i)

j)

6.1.2.8

Reparacin de defectos

Las reparaciones de soldaduras defectuosas se deben realizar de acuerdo con la especificacin CFE DY700-16, complementada por el Cdigo ASME Sec. Vlll, Prrafos UW38, UF46 y UHT85. 6.1.3 Procedimiento de soldadura para uniones tubo-espejo en intercambiadores

Los requisitos de soldadura para uniones de tubo a espejo, que se deben cumplir son adems de lo indicado en inciso 6.1.2, lo establecido en el Cdigo ASME Sec. Vlll y lo indicado a continuacin. 6.1.3.1 Calificacin del procedimiento

La calificacin del procedimiento se debe hacer en un ensamble de prueba que simule las condiciones que se utilizan en la produccin con respecto al patrn de los agujeros y tomando en cuenta las desviaciones indicadas: el espesor del espejo en la pieza de prueba debe ser tan grueso como el espejo de produccin pero no es necesario que sea mayor de 50 mm. Se debe contar con diez uniones soldadas como mnimo,

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el ensamble se debe examinar mediante el mtodo de lquido penetrante que cumpla con los requisitos del Cdigo ASME Sec. V, Art. 6. El ensamble no debe tener grietas ni porosidades, despus del examen, el ensamble debe ser seccionado longitudinalmente a travs de cada tubo. El espesor del ensamble se puede reducir a 13 mm para el seccionado, las cuatro caras del tubo, expuestas por el corte, se deben pulir y atacar con el cido apropiado para despus examinar visualmente que no tengan grietas, la garganta de la soldadura, trayectoria mnima de fuga, no debe ser mayor de dos terceras partes del espesor de pared especificado del tubo; la soldadura debe estar libre de grietas en un examen visual con amplificacin de 10X.

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En caso de que se efecten cualquiera de los cambios indicados ms adelante, el procedimiento de soldadura debe calificarse nuevamente por completo. Se puede hacer cualquier cambio fuera de los enunciados, debindose corregir el procedimiento correspondiente. 6.1.3.2 Variables esenciales a los procesos de soldadura un cambio de un proceso de soldadura a cualquier otro o de combinacin de procesos de soldadura, un cambio en la clasificacin del nmero P, del material del tubo segn, el Cdigo ASME Sec. IX, Prrafo QW-422, para cada material de tubo que no est bajo el mismo grupo de nmero P, se requiere una calificacin por separado, un cambio de nmero P del material base del espejo. El material base puede ser un material homogneo o un material revestido por forja o soldadura, si la soldadura se realiza entre el tubo y el revestimiento, ste se considera como el material base, en el caso de soldaduras de tubos o material base o de revestimiento, ste se considerar como el material base o de revestimiento no clasificado bajo el mismo nmero P por lo tanto se requiere de una calificacin por separado.

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6.1.3.2.1

Variables esenciales para soldadura por arco con electrodo de tungsteno (GTAW) y por arco con alambre continuo protegido con gas (GMAW) un cambio de la configuracin del espejo en los agujeros, incluyendo la adicin u omisin de insertos metlicos preinstalados, un cambio de tamao o forma de los insertos metlicos preinstalados, un cambio de un gas de cobertura a otro a una mezcla de gases de cobertura,

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un cambio de ms o menos 25 % o 30 I/h., lo que sea mayor, en el gasto del menor componente en una mezcla de gases de cobertura, la adicin u omisin de metal de aportacin en el proceso de soldadura de arco con electrodo de tungsteno (GTAW), un cambio en el dimetro nominal del metal de aportacin.

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6.1.3.2.2

Variables esenciales para soldadura con electrodo metlico protegido (SMAW) un incremento en el dimetro del electrodo, un cambio de nmero F o P a otro segn el Cdigo ASME Sec. IX, Prrafos QW-432 o QW-422.

6.1.3.3

Cambios en el anlisis del metal de aporte un cambio de nmero A segn QW-442 o de un nmero F segn el Cdigo ASME Sec. IX, Prrafo QW-432 a cualquier otro nmero de los listados en las tablas, a excepcin de cada tipo AISI similar a los nmeros A-7 o A-8 segn el Cdigo ASME Sec. IX, Prrafo QW-442, los que requieren de calificacin por separado, para tubos que tengan un espesor de pared especificado menor o igual que 25 mm un incremento o disminucin del 10 % en el espesor de pared o dimetro especificados, para espesores de la pared especificados mayores de 2,5 mm, slo se requiere una prueba de calificacin, la adicin de otras posiciones de soldadura diferentes de las indicadas en el Cdigo ASME Sec. IX, Prrafo QW-461.1, un cambio en el intervalo especificado de temperaturas de precalentamiento, un cambio de la temperatura especificada del tratamiento trmico posterior a la soldadura, un cambio de pasos mltiples a un slo paso o viceversa.

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6.1.4

Consideraciones generales para los procedimientos

Para los procedimientos incluidos en esta especificacin se debe cumplir con lo establecido en la especificacin CFE DY700-16 y con lo siguiente: a) Antes de producir cualquier soldadura se debe preparar y calificar de acuerdo a la Especificacin de Procedimiento de Soldadura (EPS) indicado. Las pruebas para calificar la Especificacin de Procedimiento de Soldadura y sus resultados, se deben anotar y certificar en la forma indicada Registro de Calificacin de Procedimiento de soldadura (RCP).

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Debe existir cuando menos un Registro de Calificacin de Procedimiento (RCP) por cada Especificacin de Procedimiento de Soldadura (EPS). La elaboracin y calificacin es de acuerdo con los requisitos de Comisin y la seccin IX del cdigo ASME. Estos hacen referencia al procedimiento que deber utilizarse para su calificacin. Las Especificaciones de Procedimiento de Soldadura (EPS), los Registros de Calificacin de Procedimiento (RCP) deben ser de acuerdo a la especificacin CFE DY700-16 o a sus equivalentes ( Cdigo ASME Sec. IX, Prrafos QW-482 y QW-483). Los requisitos de las pruebas de calificacin de habilidad de soldadores y de operadores de mquinas de soldar deben ser de acuerdo al Cdigo ASME Sec. IX, Prrafo QW-484. Para el caso de uniones de tubo a espejo se requieren seis tubos como mnimo en el conjunto de prueba. Cualquier soldador u operador de mquina de soldar que realice satisfactoriamente una prueba de procedimiento se considera calificado. Antes de iniciar la fabricacin se debe calificar las muestras de soldadura de tubo a espejo. Cuando las pruebas se realicen de acuerdo con ASTM-A262 prrafo 4 las probetas se deben preparar utilizando las condiciones mximas de operacin. Las probetas para la prueba de doblez se deben tomar transversalmente a la soldadura y la raz de la misma debe quedar en el lado de tensin. Para la prueba de corrosin intergranular se debe incluir el mtodo de preparacin de las probetas, los aparatos empleados, la interpretacin y clasificacin de los resultados. Cuando se tenga un recubrimiento de endurecimiento superficial se deben hacer del mismo material y de la misma forma que ha de utilizarse. La muestra de prueba de endurecimiento superficial debe ser de (25 x 50 x 130 mm) como mnimo, con una capa endurecida, sobre un a superficie de (25 x 100 mm), como mnimo y con un espesor de la capa endurecida, segn lo indique la norma. Se requieren los certificados de los materiales base de acero inoxidable austentico utilizado en la elaboracin de soldaduras para pruebas de endurecimiento superficial. Cuando las pruebas se realicen de acuerdo con ASTM-A262 la preparacin de las probetas debe ser de acuerdo al prrafo 4. b) Cuando Comisin requiera los servicios de proveedores, stos tienen que cumplir lo siguiente: elaborar y enviar al LAPEM para aprobacin sus procedimientos, especificaciones, registros de calificacin de procedimientos y de personal, segn se indique en las bases de licitacin. ser responsable de la soldadura que realice el personal de su organizacin y de efectuar las pruebas de calificacin que se requieran,931022 971128 991029

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cuando alguna muestra de mano de obra se haya aceptado no es necesario un nuevo envo para un trabajo posterior a menos que se modifiquen las variables esenciales, si la Comisin dio anteriormente su aprobacin a un procedimiento o muestra de la mano de obra, el proveedor lo debe hacer notar a fin de que se tome en cuenta.

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c)

En caso de que se tenga necesidad de efectuar soldaduras en campo, deber observarse lo siguiente: todos los trabajos deben estar de acuerdo con los cdigos ASME y ANSI, la calificacin de soldadores y operadores es responsabilidad de la Superintendencia de Construccin, proveedor o contratista, segn corresponda, solamente podrn llevar a cabo las pruebas de calificacin de procedimiento requeridas por estos cdigos, las personas autorizadas por Comisin, cuando la calificacin de un procedimiento y de un operador o ambos se efecte conforme al Cdigo ASME Sec. IX, quedarn automticamente calificados, bajo este cdigo.

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d)

Para evitar que sea evadida la responsabilidad, cada soldadura debe cumplir con lo siguiente: toda la soldadura de campo se debe efectuar por soldadores calificados utilizando la Especificacin de Procedimiento de Soldadura indicada, para cada trabajo de soldadura en tubera debe estar de acuerdo a los formatos, que se incluyen en esta especificacin o los indicados en Cdigo ASME Sec. IX, el ingeniero de materiales de cada proyecto o el ingeniero de aseguramiento de calidad del LAPEM proporcionar asistencia tcnica cuando se requiera.

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6.2 6.2.1

Procedimientos Especficos Procedimientos de soldadura para aceros inoxidables ferrticos y martensticos

Los procedimientos de soldadura se deben calificar de acuerdo con la especificacin de aplicaciones de soldadura, CFE DY700-16. 6.2.1.1 Material base

Los materiales base empleados deben estar de acuerdo con esta especificacin y deben tener las caractersticas qumicas y mecnicas que se indican en los cdigos ASME y ASTM. Slo pueden soldarse aquellos materiales base con nmeros P que hace referencia la Especificacin de Procedimiento de Soldadura (EPS) correspondiente. Los nmeros P de ASME o ASTM que estn incluidos en esta especificacin son P-1, P-3, P-4, P-5, P-6, P-7, P-9A, P-9B, P-10, P-10C, P-10E, P-101, P-1 1A y P-1 1B. Las excepciones que se hagan se indican en la especificacin de procedimiento de soldadura (EPS) establecidas en la especificacin CFE DY700-16.

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6.2.1.2

Material de aporte

Los materiales de aportacin que se utilicen, deben ajustarse a los requisitos de la Especificacin de Procedimiento de Soldadura (EPS) de esta norma, a las especificaciones correspondientes del proyecto, al Cdigo ASME Sec. II, Parte C y a lo indicado a continuacin: no deben utilizarse electrodos recubiertos que se encuentren hmedos o que tengan daado el recubrimiento, el dimetro del material de aportacin debe ser como lo indique la Especificacin de Procedimiento de Soldadura (EPS) correspondiente, en la Especificacin de Procedimiento de Soldadura (EPS) aplicable se debe indicar el tamao nominal de inserto consumible, el fundente utilizado debe ser como lo indica la Especificacin de Procedimiento de Soldadura (EPS).

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6.2.1.3

Material de respaldo

En la Especificacin de Procedimiento de Soldadura se deben indicar los materiales de respaldo que se deben utilizar. En caso de que no se indique el material debe ser del mismo nmero P que el material base. En caso de que tengan materiales base de diferente nmero P, el material de respaldo podr ser de cualquiera de ellos o como lo indique la Especificacin de Procedimiento de Soldadura (EPS). En caso de que se tenga material de respaldo no consumible debe ser como se indica en la Especificacin de Procedimiento de Soldadura (EPS). 6.2.1.4 Material miscelneo

El electrodo para soldadura, que se utilice en el proceso de soldadura por arco con electrodo de tungsteno (GTAW), debe ser un electrodo segn AWS A5.12. La geometra de la punta del electrodo para soldadura con mquina automtica debe ser, esencialmente, como se indica en la figura 3. La composicin, el gasto del gas de cobertura y el gas de respaldo (purga) deben ser conforme a lo indicado en la Especificacin de Procedimiento de Soldadura (EPS). Los gases deben ser inertes. Los cabezales de distribucin de gas de cobertura deben tener suficientes vlvulas para permitir la purga, drenaje de las lneas para evitar que se introduzca aire en ellos. El sistema debe drenarse o reemplazarse si existe acumulacin de condensado en las lneas. Todas las uniones del cabezal deben estar perfectamente apretadas para evitar la infiltracin de aire.

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FIGURA 3 - Geometra recomendada de la punta del electrodo para soldadura con mquina 6.2.1.5 Preparacin del metal base

En materiales que tienen 2,25 % de aleacin y que requieran preparacin de sus extremos para soldar manual o automticamente se permite el corte con soplete, para que posteriormente se esmerilen sus extremos a fin de limpiar el metal. El ngulo de biselado, el espaciamiento y otros detalles deben estar de acuerdo a la especificacin de Comisin CFE 0TUB0-34 Clasificacin de Materiales para Tubera. Antes del ensamble y de la soldadura la cara de la ranura y las superficies adyacentes se deben limpiar completamente de grasa, aceite, herrumbre, suciedad, concreto, escama, etc. La limpieza se puede realizar mediante limado, cardado, esmerilado o con solvente. En el caso de que las superficies de la unin se hayan preparado con recubrimientos para su conservacin, slo se requiere remover la grasa, aceite, suciedad, etc., con solvente o mtodos mecnicos. Las superficies de la unin a soldar deben examinarse visualmente por si existe humedad antes de la soldadura. Si hay humedad, la superficie de la unin debe secarse mediante la aplicacin de solventes aprobados, con la flama de un soplete, con equipo de precalentamiento o mediante el uso de otros mtodos de ingeniera aprobados por Comisin. Los solventes aprobados para su uso en la limpieza o secado son alcohol o acetona. Dichos solventes o sus vapores, no se deben exponer a flama, arco elctrico o puntos calientes. 6.2.

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