guia practica de soldadura

7/27/2019 Guia Practica de Soldadura

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QUE ES ENERGÍA

tiene diversas acepciones y definiciones, relacionadas con la idea de una capacidad

para obrar, transformar o poner en movimiento.

Energía muscular Energía potencialEnergía cinéticaEnergía solar Energía nuclear Energía sonoraEnergía luminosa

Energía magnéticaEnergía químicaEnergía térmicaEnergía eléctricaEnergía mecánicaEnergía hidráulicaEnergía neumática

CLASES DE ENERGIA

La energía



ORIGENES DE LA ENERGÍA (transformación de la energía)

El origen y la naturaleza de la energía no se conocen aún, peropodemos decir que existe una intima relación entre energía y trabajo.

Represa hidroeléctricageneradora de energía.

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/7/71/Hydroelectric_dam-es.svg



ENERGÍA ELECTRICA

Es la forma de energía que resulta de la existencia de una diferencia depotencial entre dos puntos, lo que permite establecer una corrienteeléctrica entre ambos , cuando se les coloca en contacto por medio deun conductor eléctrico para obtener trabajo.



Todas las cosas están compuestas de átomos, y dentro de ellos haypartículas todavía más pequeñas llamadas electrones. Cadaelectrón tiene una carga eléctrica, y esta carga, que se consideraque es negativa, es la causa fundamental de la electricidad.

Átomo:

Es la cantidad menor de un elemento químico, el átomo estaformado por un núcleo con protones y neutrones y por varioselectrones orbitales cuyo numero varia según el elemento químico.



Las cargas eléctricas

En física, la carga eléctrica es una propiedad intrínseca de algunaspartículas subatómicas (pérdida o ganancia de electrones) que semanifiesta mediante atracciones y repulsiones que determinan lasinteracciones electromagnéticas entre ellas.

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a/ad/Cargas_electricas.png



PROPIEDADES DE LA ENERGÍA ELECTRICA

Las tres propiedades de importancia en la Electricidad son:

VOLTAJE (V) = Fuerza Electromotriz , diferencia de potencial ,tensión

AMPERAJE ( I ) = Intensidad, corriente eléctrica (A)

RESISTENCIA (R) = Resistencia en Ohmios



EL VOLTAJE ( V )

El voltio (V) es la diferencia de potencial entre dos puntos de uncircuito.

NOTA: si no hay voltaje no existe Fuerza Electromotriz y por tanto no habrá

corriente.



QUE ES EL AMPERAJE ( I )

Es la cantidad de Electrones que fluyen a través de un medio conductor. Estamedida o cantidad de electrones la representamos con el prefijo ( I ), que a suvez quiere decir AMPERIOS.



LA RESISTENCIA (R)

Su valor viene dado en ohmios, se designa con la letra griega omega

mayúscula (Ω)

Ejemplo de la resistencia de un bombillo



LEY DE OHM

La ley de ohm permite predecir lo que sucederá en un circuitoeléctrico antes de construirlo.

Con la ley de ohm podemos hallar las tres cantidades eléctricas comoson: AMPERAJE, VOLTAJE Y RESISTENCIA.

V= voltajeI= corrienteR= resistencia

V= I*RR= V/II = V/R



POTENCIA ELECTRICA (w)

La unidad de potencia eléctrica es el vatio (W), lo que se define como lacantidad de generación o consumo de energía en un determinadotiempo.

15.000 w



P

V I

Como hallar la potencia con su formula

P= potenciaV= voltaje

I= corriente

P= V*IV= P/I

I= P/V



CORRIENTE ALTERNA (CA)

El flujo de los electrones varía de una dirección , a la opuesta. Estecambio de dirección se efectúa 100 a 120 veces por segundo. El tiempocomprendido entre los cambios de dirección de positiva a negativa, seconocen con los nombres de ciclo o periodos y van de 50 a 60 ciclos.(frecuencia)

Faseneutro

Un ejemplo es la corriente que llega a nuestras casas



CORRIENTE DIRECTA (CD)

La corriente directa (CD) o corriente continua (CC) es aquella cuyas cargas

eléctricas o electrones fluyen siempre en el mismo sentido en un circuito

eléctrico cerrado.



VENTAJAS DE LA CORRIENTE ALTERNA (CA)

• Los transformadores para soldar con corriente alterna CA. Son máseconómicos, y requieren de menos mantenimiento.

• El arco de corriente alterna es menos susceptible al soplo magnéticoaún cuando el electrodo esté descentrado.

* Permite aumentar o disminuir el voltaje o tensión por medio detransformadores.

* Se transporta a grandes distancias con poca de pérdida de energía.

* Es posible convertirla en corriente directa con facilidad.



VENTAJAS DE LA CORRIENTE DIRECTA ( CD)

*La corriente directa tiene mayor estabilidad de arco que la corrientealterna, debido a que los cambios de polaridad en la corriente alternatienden a hacer cambiar la dirección del arco. Sin embargo nuevos tipos derevestimiento han producido electrodos con mayor estabilidad en el arcocon corriente alterna que con corriente CC.

*Se puede almacenar en baterías.

*apta para alimentación de circuitos electrónicos.



CONDUCTORES Y AISLANTES

CONDUCTORES:

Todas las sustancias que conducen la electricidad con facilidad sonllamadas conductores. Entre los conductores de la electricidadtenemos:

•LOS METALES•EL AGUA•EL CUERPO HUMANO



AISLANTES

Los materiales que ofrecen gran resistencia al flujo de electrones

(corriente) son llamados aislantes. Los aislantes son sustancias que noconducen la electricidad en condiciones normales. En este gran grupose encuentran muchos compuestos no metálicos tales como:

•LA PORCELANA

•EL VIDRIO•LA MADERA SECA•EL CAUCHO•LA TELA



Como medir con Instrumento de medición eléctrica (multimetro)



Medición de voltaje (V)

Se mide en paralelo de la fuente de alimentación.



Medición de corriente (A)

Se mide en serie el elemento que consume energía (bombilla)



Medición de resistencia

Se desconecta el elemento de la fuente de alimentación y se mideen paralelo.



FUENTES DE PODER DE CORRIENTECONSTANTE

MAQUINAS DE SOLDAR

Son aparatos eléctricos capaces de mantener un campo eléctricoconstante determinado entre dos terminales.



CLASES DE MAQUINAS DE SOLDAR

Existen varias clases de maquinas de Soldar, se diferencian unas deotras por el tipo de corriente que estas suministran ( ALTERNA óCONTINUA ), y por la manera como ésta es obtenida.Las Maquinas de soldar se clasifican en dos grupos:

•Estáticas y Rotativas



SOLDADORAS ESTATICAS

Son las que no tienen ningún elemento con movimiento continuo, y las hay de tresPosibilidades:

1. MAQUINAS TRANFORMADORES DE CORRIENTE ALTERNA ( CA )2. MAQUINAS RECTIFICADORAS DE CORRIENTE CONTINUA ( CC )3. MAQUINAS TRANSFORMADORAS RECTIFICADORAS DE ( CA y CC )

MAQUINAS TRANSFORMADORAS DE ( CA )

son básicamente transformadores que reducen el voltaje de la red principal yaumenta el Amperaje.



TRANSFORMADOR RECTIFICADOR DE CA Y CC.

Poseen un dispositivo que rectifica la corriente alterna convirtiéndolaen corriente continua.



MAQUINAS DE SOLDAR ROTATIVAS

Se caracterizan porque tienen elementos de rotación continua que

mueven un dinamo o generador de corriente. Las maquinas de soldar rotativas se clasifican en dos grupos:

•GENERADORESELÉCTRICOS ( Convertidores )

•MOTO-GENERADORES DECOMBUSTION

GENERADORES ELÉCTRICOS ( Convertidores )



MOTOR-GENERADORES DE COMBUSTIÓN



A diferencia de otros aparatos eléctricos, la mayoría de las maquinas deSoldar no trabajan continuamente debido al calentamiento de suselementos, y esto se denomina ciclo de trabajo.

CICLO DE TRABAJO NOMINAL DE LA MAQUINADE SOLDAR ( C1 )

Una Maquina con un ciclo de trabajo de 60% es la que puede trabajar 6

minutos de cada 10, al máximo rango de amperaje.

Ct= 100 %



CABLES PARA CORRIENETES DE SOLDADURA

FUENTE DE PODER CALIBRE DEL CABLE

AMPERIOS CICLO TRABAJO % 0-15m 15-30m 30-46 m 46-61 m 61-76 m

100 20 6 4 3 2 1

180 30 4 4 3 2 1

200 60 2 2 2 1 1/0

200 100 2 2 2 1 1/0

250 60 1 1 1 1 1/0

250 100 1 1 1 1 1/0

300 60 1/0 1/0 1/0 2/0 3/0

350 60 1/0 1/0 2/0 2/0 3/0

400 60 2/0 2/0 2/0 3/0 4/0

400 100 3/0 3/0 3/0 3/0 4/0

500 60 2/0 2/0 3/0 3/0 4/0

600 60 3/0 3/0 3/0 4/0 2-3/0

600 100 2-1/0 2-1/0 2-1/0 2-2/0 2-3/0

800 80 3-1/0 3-1/0 3-1/0 2-3/0 2-4/0

800 100 2-3/0 2-3/0 2-3/0 2-3/0 2-4/0

1000 100 3-3/0 3-3/0 3-3/0 3-3/0 3-3/0

1500 100 5-4/0 5-4/0 5-4/0 5-4/0 5-4/0

Los calibres de los cables de soldadura oscilan desde la medida del número 6hasta el número 4/0 y están hechos de muchos hilos de cobre corrugado ytemplado que proporciona una flexibilidad máxima al cable, los hay de aluminio.

TAMAÑOS DE CABLES RECOMENDADOS



QUE ES LA POLARIDAD

Es la conexión del porta-electrodo en relación con las terminales de laMaquina de soldar . Es sabido que los electrones al cerrarse el circuitofluyen a través del polo negativo y regresan a la maquina por el polopositivo. Esto es lo que conocemos como polaridad.

CLASES DE POLARIDAD

Polaridad directa (PD) (EN)



Nota: en las maquinas de corriente alterna no hay polaridad debido a su oscilaciónconstante.

Polaridad invertida (PI) (EP)



Soldadura smaw

Se utiliza principalmente para aleaciones ferrosas, para unir estructurasde acero, en construcción naval y en general en trabajos de fabricaciónmetálica. A pesar de ser un proceso relativamente lento, debido a loscambios del electrodo y a tener que eliminar la escoria, aún sigue siendouna de las técnicas más flexibles y se utiliza con ventaja en zonas dedifícil acceso.



COMO SE GENERA EL ARCO ELECTRICO

El calor que genera el arco eléctrico funde un área restringida del metalbase y el extremo del electrodo, formando pequeños glóbulos metálicos,los cuales son transferidos al metal base por fuerza electromagnética yno por gravedad



COMPONENTES DEL ARCO ELECTRICO

•Una Fuente de poder Constante ( Maquina de Soldar )•Cables de Conexión ( Positivo y Negativo ) •Pinza Porta Electrodo •Pinza Masa•Electrodo•Pieza de trabajo

Un circuito completo es establecido y consiste en los siguientesaccesorios:



ESTABILIDAD DEL ARCO

Cuando trabajamos con un arco inestable se generan defectos comopor ejemplo fusión incompleta, inclusiones de escorias, porosidad etc.La inestabilidad del arco la produce los siguientes factores:

•SOPLO MAGNETICO

•MANIPULACIÓN DEL ELECTRODOINCORRECTA

•POLARIDAD INADECUADA

•TIPO DE CORRIENTE INDEBIDA

•BISELES MUY PROFUNDOS

•ELECTRODO DESCENTRADO



ELECTRODOS METALICOS REVESTIDOS

Los Electrodos Son varillas Metálicas de composición físico-químicasimilar a la estructura y propiedades del metal base a ser soldado.Sirven no solo de material de aporte o de relleno, sino que deben llenar una serie de requisitos mecánicos, físicos y químicos.



Funciones del revestimiento del electrodo (flux)

* Cebado de arco: favorecen el cebado y el mantenimiento delarco .

1. Escoria solidificada2. Escoria en fusión3. Arco4. Alma5. Revestimiento

6. Metal de base7. Baño de fusión(cráter)8. Metal solidificado



* Protección de la soldadura: Una misión fundamental del revestimientoes evitar que el metal fundido entre en contacto con el oxígeno, elnitrógeno y el hidrógeno del aire, lo cual produciría oxidación en lasoldadura.

El revestimiento debe ser versátil y permitir generalmente la soldaduraen todas las posiciones.



•Mejora las propiedades mecánicas:

• El revestimiento dispone de elementos que se disuelven en el metalfundido con objeto de mejorar las características mecánicas del metaldepositado.

* Facilita la aplicación de sobre cabeza* Estabiliza el arco* Desarrolla operaciones de enfriamiento metalúrgico* Reduce las salpicaduras del metal* Aumenta la eficiencia de deposición* Influye en la profundidad del arco

* Influye en la formación del cordón*Disminuye la velocidad de enfriamiento de la soldadura



Funciones de la escoria

•reduce la velocidad de enfriamiento de la soldadura por su efecto aislante.

•reduce el número de inclusiones en la soldadura, al eliminar un gran número deimpurezas;

•produce en el baño una verdadera micro metalurgia, desoxidando, desnitrurando,desfosforando y desulfurando el metal fundido;

* aísla el baño de elementos con los que tiene gran afinidad: oxígeno, nitrógeno,hidrógeno ya sea a través de escorias o gases protectores.



Características y propiedades de los electrodos

1) Electrodos celulósicos (E6010) (E6011)

En estos electrodos la celulosa, obtenida a partir de la pulpa de la madera,es el componente principal. Esta sustancia orgánica se descompone por elcalor desarrollados en el arco, proporcionando un gas protector que aísla y

protege de la oxidación al Mn y al resto de los componentes. Lasreacciones de reducción se desarrollan en una atmósfera de hidrógenoque cubre el metal fundido.



Su Escor ia. Es poco voluminosa ya que, recordemos, la protección del baño es esencialmente

de tipo gaseoso. Se desprende con facilidad.

Arco. Producen una gran penetración gracias al hidrógeno procedente de la celulosa queel calor del arco libera. La velocidad de soldeo es elevada. Se producen, sinembargo, abundantes pérdidas por salpicaduras.

Metal depos itado. El metal depositados por estos electrodos carece prácticamente de oxígeno (O2 £0,02%). En cambio, contiene una gran cantidad de hidrógeno (15-25 cm3 por cada100 gr. de metal depositado). La superficie del cordón es rugosa y éste se enfríarápidamente.

Rend im ien to g rav imétri co . El arco produce un fuerte chisporroteo, con abundantes pérdidas por salpicaduras.El rendimiento estándar suele ser inferior al 90%.

Electrodos celulósicos (E6010) (E6011)



Los electrodos celulósicos producen una gran cantidad de humos. Por ello,es recomendable evitar su uso en recintos cerrados

Apl icaciones.

Aunque son adecuados para soldar en todas las posiciones, se suelenemplear exclusivamente para soldar tubería en vertical descendente,porque:* producen muy poca escoria.* se manejan con facilidad.* consiguen una buena penetración en el cordón de raíz.

Electrodos celulósicos (E6010) (E6011)



2) Electrodos de rutilo (E6013)

Carac terísti cas específic as . El principal componente de estos electrodos es el rutilo, mineral obtenidoa partir de menas que en su estado natural contienen de un 88-94% deTiO2. También puede extraerse de la ilemita, mineral compuesto por un45-55% de TiO2 y el resto de Fe2O3.

Escor ias. La escoria, de aspecto globular o semiglobular, tiene la viscosidadadecuada para permitir la soldadura de elementos con ajuste deficiente ocuando entre los bordes a unir existe una distancia excesiva, resultandolos electrodos de rutilo idóneos en la soldadura con defectuosa

preparación de juntas. La escoria se elimina con facilidad.



Metal depositado.

Contiene un buen número de inclusiones. El nivel de impurezas es intermedioentre el que presentan los electrodos ácidos y los básicos. El contenido dehidrógeno puede llegar a fragilizar las soldaduras. El contorno de las costuras enángulo oscila entre convexo en el AWS-E-6012 a prácticamente plano en el AWS-E-6013. en cualquiera de los casos, el cordón presenta un buen aspecto.

Arco. Fácil encendido y re encendido, incluso con elevadas tensiones de vacío en lafuente de corriente. La pequeña proporción de celulosa del revestimiento permiteuna elevada intensidad de corriente. La cantidad de elementos refractarios delrecubrimiento origina un arco tranquilo, de mediana penetración.

Electrodos de rutilo (E6013)



Tensión de cebado:entre 40 y 50 V. Se emplean con corriente alterna o con corriente continua, enambas polaridades.

Rend im ien to grav imétri co . El rendimiento gravimétrico estándar está comprendido entre el 90 y el 100%.

Apl icac iones. Estos electrodos, fáciles de encender y re encender, poco sensibles a lahumedad, escasas salpicaduras y favorable eliminación de escoria, quepermiten una razonable velocidad de soldeo.Resultan por su fácil manejo en cualquier clase de montaje, la escasa influenciade las condiciones ambientales y por ser adecuados para emplearse en todas

las posiciones, idóneos para todo tipo de soldaduras siempre que no serequiera una elevada tenacidad. Los principales campos de aplicación son lasestructuras metálicas, en construcciones de calderas y construcciones navales.

Electrodos de rutilo (E6013)



Características específicas:

Los componentes principales son el carburo cálcico y el fluoruro cálcico. Elrevestimiento, que no contiene celulosa ni arcilla, proporciona un gas protector abase de CO2 procedente del mármol y del fluoruro de silicio formado a partir de lafluorita, en reacción con el SiO2.

La elevada proporción de TiO2 y de silicato potásico, permiten su uso en corrientealterna. Son fuertemente higroscópicos ,por lo que precisan de ciertasprecauciones para evitar que una retención de humedad origine porosidades en elmetal depositado y fisuraciones bajo el cordón en el soldeo de aceros ferríticos dealta resistencia o límite elástico.

3) Electrodos básicos. (E7018)



Escor ias. La escoria es poco abundante, de color pardo y aspecto brillante. Sube a lasuperficie con rapidez por lo que son poco probables las inclusiones. Se eliminacon menos facilidad que la de los otros tipos de electrodos.

Arco. En general, la velocidad de fusión no es elevada ni tampoco soportan grandes

intensidades de corriente. Ofrecen una velocidad de soldeo razonable en posiciónhorizontal o cornisa y más rápida en vertical ascendente, porque es esta posiciónadmiten una intensidad de corriente más alta que otros electrodos.

La tensión de cebado es elevada, aprox. 65 V. Por esta razón, algunos fabricantesproceden a impregnar de grafito, excelente conductor eléctrico, uno de los

extremos del electrodo, para facilitar de esta manera el encendido del arco.

Electrodos básicos. (E7018)



Rend im ien to grav imétr ico.

Oscila en torno al 110%.

Precauciones específicas.Si el electrodo, por su higroscopicidad, ha captado humedad deposita un metalpoco dúctil y, en determinadas circunstancias, propenso a fisuración bajo elcordón.

Electrodos básicos. (E7018)

Apl icac iones.

Una de las ventajas de los electrodos básicos es que la soldadura realizadacon este tipo de electrodos muestra una gran resistencia al agrietamiento encaliente.El metal depositado es poco sensible a la fisuración, incluso en soldadura

sometidas a fuertes tensiones de embridamiento por condiciones de rigidez.Se utilizan ampliamente en la soldadura de estructuras metálicas, recipientessometidos a presión, construcción naval y maquinaria.



DESIGNACIÓN DE LOS ELECTRODOS POR LA AWS (american welding society)

E – XXXX

En donde el prefijo “ E “ significa: Electrodo Manual Revestido

SIGNIFICADO DE LOS DOS PRIMEROS DÍGITOS: ( E-XX )

Los dos primeros dígitos seguidos del prefijo “E” se refiere a la resistenciade la tracción de la Soldadura en miles de libras por pulgada cuadrada delmetal depositado. Eje: E-60XX, esto quiere decir que se trata de unElectrodo Manual Revestido que produce un metal depositado del cualcada pulgada cuadrada de soldadura soporta 60.000 mil Libras de Tensión.

SIGNIFICADO DEL TERCER DÍGITO ( E XXX )



SIGNIFICADO DEL TERCER DÍGITO: ( E – XXX )

El tercer digito, que puede ser : 1, 2 o 3, se refiere a las Posiciones aSoldar. Cuando el numero es: “ 1 “ Quiere decir que el electrodo opera en

todas las Posiciones ( 1F, 2F, 3F, 4F ó 1G, 2G, 3G, 5G, 6G. )

“ 2 “ Opera en posición Plana y Horizontal ( 1F, 2F ó 1G, 2G )

“ 3 “ Opera en posición Plana ( 1F, 1G. )

“ 4 “ Opera en posición VerticalDescendente. VD.

Í



SIGNIFICADO DEL CUARTO DÍGITO: ( E – XXXX )

El cuarto digito acompañado del tercero indican el tipo de revestimiento,tipo de corriente y polaridad con que trabaja el electrodo.

El cuarto digito que la AWS indica el tipo de Revestimiento, en los cualespodemos fácilmente identificar y poder hacer la elección correcta para eltipo de trabajo especificado.

•El “O” indica que el Revestimiento es de tipo Celulósico P.I. CC.•El “1” indica que es Celulósico P.I. CA. / CC.•El “2” indica que es de Rutilo P.D. CC.•El “3” indica que es de Rutilo PD. CA / CC.

•El“

4”

indica que es de Rutilo Polvo de Hierro P.I. CA /CC.•El “5” indica que es de Bajo Hidrógeno P.I. CC.•El “6” indica que es Bajo Hidrógeno P.I CA / CC.•El “7” indica que es Oxido Polvo de Hierro P.I. CA / CC.•El “8” indica que es Bajo Hidrógeno Polvo de Hierro P.I. CC.



pd:= polaridad directa

Pi=polaridad invertida

Tabla de denominación de los electrodos

Intensidad de corriente recomendadas para soldar:



Intensidad de corriente recomendadas para soldar:

El amperaje que se debe aplicar para generar la soldadura es muy importante, deello depende que no se pegue el electrodo, que la soldadura fluya entre las dospiezas o que se perforen las piezas que se van a unir.

CARACTERISTICAS ELECTRICAS RECOMENDADAS

ELECTRODO DIAMETRO AMPERAJE

E 6010 3/32” 60-90

E6010 1/8” 80-120

E6012 3/32” 40-90

E6012 1/8” 80-120

E6013 3/32” 30-80

E6013 1/8” 80-120

E7018 3/32” 70-120

E7018 1/8” 100-150

E7018 5/32” 120-200

E7024 1/8” 120-150

E7024 5/32” 180-230

E7024 3/16” 250-300

ELECTRODO DIAMETRO AMPERAJE

E 7018A1 3/32” 70-90

E7018A1 1/8” 100-150

E8018B2 3/32” 75-105

E8018B2 1/8” 100-150

E9018B3 3/32” 75-105

E9018B3 1/8” 100-150



Recomendaciones para la aplicación de la soldadura

Existen 7 factores fundamentales en la selección de electrodos parala soldadura por arco eléctrico:

1.- Identificar el metal base.

2.- Conocer el tipo de corriente disponible para la soldadura, o sea, si secuenta con Corriente continúa o alterna.

3.- Conocer la posición con la cual debe efectuarse la soldadura.4.- Conocer espesor y forma del metal base.5.- Conocer el diseño de la junta.

6.- Conocer las especificaciones de servicios requeridas para la junta.7.- Tener eficiencia y rapidez en la operación.



Preparación del metal base a soldar

Limpieza de las superficies:la soldadura por arco se aplica principalmente al hierrofundido y al acero. Estos no deben estar oxidados, llenos de grasa osucios.Los bordes a ensamblar pueden ser cepillados con fuerza

(cepillo metálico) o limpiados con la esmeriladora de ángulo



Achaflanado: para soldar piezas de grosor inferior a 4 mm, no es necesario achaflanar los bordes a unir. La distancia entre ellos será igual a la mitad de sugrosor. Las piezas más gruesas deberán ser chaflanadas con laesmeriladora de ángulo: esto mejorará la penetración de la soldadura.

preparación de la unión

Creación de la abertura apropiada para una

soldadura de canal antes de que se lleve a cabo la soldadura.Esto puede incluir esmerilar o maquinar los bordes para crear elespacio apropiado.



Juntas:

las piezas podrán ser achaflanadas en V hasta un grosor de 10-12mm, es decir, cada canto biselado con 30° (ángulo total 60°). Para laspiezas más gruesas, achaflane en X (en V la parte superior e inferior)o, si no pude darle la vuelta, bisele un solo canto con 45°.



Para soldar dos piezas muy gruesas (más de 6 mm), achaflane con lalima o con la pulidora y suelde de varias pasadas sucesivas, teniendoen cuenta que se tiene que eliminar la escoria con la piqueta despuésde cada pasada (o cordón).

Cordones sucesivos



GEOMETRIA DE UNIONES SOLDADAS



TIPOS DE SUELDAS BASICAS

En Soldadura llámese por Arco Eléctrico ó por Oxi-gas existen dos tiposde Sueldas básicas a saber:

•SUEDA DE FILETE •SUELDA A TOPE

En estos tipos de Sueldas encontramos que las hay de Filete con o sinChaflán y a Tope con o sin Bisel, en la forma como lo indica la figura:



PARTES BASICAS DE UNA UNION EN FILETE

LADO DEL FILETE: Distancia comprendida desde la Raíz de la Junta al borde exterior dedel filete.RAIZ DE LA JUNTA:Es el punto donde la parte posterior de la suelda intercepta el metal

base.

SUELDAS A FILETE



SUELDAS A FILETE

Las sueldas a Filete se identifican con la letra “F” y se ensambla con o sin chaflánde acuerdo al diseño de junta. Para identificar las posiciones de soldeo en juntas deFilete se le antepone a la letra “F” el numero correspondiente a la posición delsoldeo. Ejemplo: 1F = Posición Plana etc.

SUELDAS A TOPE

Las sueldas a tope con bisel se identifican con la letra “G” y se ensamblan con todotipo de bisel. Para identificar las posiciones de soldeo en juntas a tope se le

antepone a la letra “G” el numero correspondiente a la posición de soldeo. Ejemplo:1G = Posición Plana etc.



SUELDAS A TOPE POCICIONES DE SOLDEO EN TUBERIA



Clasificación general de juntas con bisel o chaflan



Posiciones básicas del soldeo

•PLANA ________________ ( P )•VERTICAL _____________ ( V ) •HORIZONTAL __________ ( H ) •SOBRE CABEZA.________ ( SC )

POSICIÓN PLANA:



POSICIÓN HORIZONTAL



POSICIÓN VERTICAL:



POSICIÓN SOBRECABEZA:



SÍMBOLOGÍA DE LA SOLDADURA



Significado de algunas notaciones

Ubicación de la significación de la flecha

Ejemplos prácticos de diseños de soldadura -



Ejemplos prácticos de diseños de soldadura.-



DISCONTINUIDADES EN LA SOLDADURA Y EN EL METAL BASE



Generalidades

Uno de los aspectos más importantes del trabajo de soldaduraes su evaluación, para determinar que se ajustan al servicioesperado.

Durante varias de las etapas de esta evaluación, debenbuscarse irregularidades en las soldaduras. Estas

irregularidades se refieren a Discontinuidades o Indicaciones.

DISCONTINUIDADES Y DEFECTOS EN

SOLDADURA

DISCONTINUIDADES EN LA SOLDADURA Y EN EL METAL BASE



DISCONTINUIDADES Y DEFECTOS

Generalidades (2)

Generalmente, una Discontinuidad se describe como “una interrupción de la naturaleza uniforme de una parte” .

En soldadura, los tipos de discontinuidades con las que adiario nos encontramos, son: grietas, porosidad, socavación,fusión incompleta, etc.




Generalidades (3)

El conocimiento de estas discontinuidades es importante porvarias razones. Primero, las soldaduras deben inspeccionarsevisualmente, para determinar la presencia de cualquiera de estasdiscontinuidades.

Al descubrirse, debe describirse su naturaleza, localización yextensión. Esta información será necesaria para determinar si ladiscontinuidad requiere o repararse, de acuerdo con lasespecificaciones aplicables.



DISCONTINUIDADES Y DEFECTOS Generalidades (4)

Si se requiere un tratamiento adicional, la discontinuidad debedescribirse con precisión, de manera que pueda corregirsesatisfactoriamente.

Antes de describirlas, es sumamente importante entender ladiferencia entre una discontinuidad y un defecto. Confrecuencia, se emplean indistintamente los dos términosintercambiándolos.




Una discontinuidad es algo que introduce una irregularidad enuna estructura, que de otro modo resultaría uniforme.

Un defecto es una discontinuidad específica que puede tornarinservible esa estructura para el propósito deseado. Es unadiscontinuidad de cierto tipo, o magnitud, que vuelve a laestructura inapropiada para el servicio esperado, basado enlos criterios del código aplicable.




Para determinar si una discontinuidad es un defecto, debeexistir una norma o especificación que defina los límites deaceptación de esa discontinuidad.

Si su tamaño o concentración exceden estos límites, seconsidera un defecto. Por lo tanto, puede pensarse en undefecto como “una discontinuidad rechazable” .




Si nos referimos a algo como un defecto, queda implícito quees rechazable y que requiere alguna acción adicional parallevarlo a los límites aceptables de un código en particular.

Dependiendo del servicio esperado de la pieza en cuestión, laexistencia de una discontinuidad puede o no considerarsecomo un defecto.




La industria emplea normas o códigos que describen loslímites aceptables para las discontinuidades, que puedenafectar el desempeño eficaz de los componentes.

Las discontinuidades de soldadura se discuten aquí, conrelación a sus características, causas y remedios, sin hacerreferencia específica a su aceptabilidad.




Solo después de evaluar una irregularidad, de acuerdo con uncódigo o estándar determinado, puede juzgarse si se trata deuna discontinuidad o de un defecto.

La configuración de las discontinuidades pueden dividirse endos grupos generales: lineales, y no lineales. Las lineales sonde longitud mucho mayor que su amplitud. Las no lineales,por otro lado, son de longitud y amplitud esencialmenteiguales.




Cuando una discontinuidad lineal se orienta perpendicular alos esfuerzos aplicados, generalmente representa unasituación mucho más critica que la presentada por una nolineal, porque es más propensa a propagarse y causar falla.

La agudeza de los extremos de una discontinuidad originaademás, una condición crítica en la integridad de unaestructura.




En general, cuanto más agudos son los extremos de ladiscontinuidad, tanto más crítica será la situación presentada.Esto es, porque es más propensa a propagarse o crecer.

De nuevo, esto depende de su orientación respecto de losesfuerzos aplicados.

A menudo las discontinuidades lineales poseen extremosagudos.




Una discontinuidad lineal que tenga sus extremos agudos, yque además esté orientada perpendicularmente a los

esfuerzos aplicados, representa la situación más crítica dedetrimento, con respecto a la habilidad de ese componentepara soportar las cargas.




El orden de las discontinuidades respecto de la agudeza desus extremos, comenzando por las más agudas, sería: grietas,fusión incompleta, penetración incompleta, inclusiones deescoria, y porosidad.

Este orden coincide además, con las cantidades de estasdiscontinuidades permitidas por la mayoría de los códigos.




En muy pocos casos se permite algo de agrietamiento; lafusión incompleta está prácticamente prohibida, o limitada acantidades menores.

La mayoría de códigos permiten pequeñas cantidades depenetración incompleta, escorias y alguna porosidad.Dependiendo de la industria y del servicio esperado, estascantidades variarán.




En general, cuanto más aguda es la discontinuidad, tantomás restringida será su presencia.

Para explicar mejor la importancia de la forma de losextremos en la gravedad de una discontinuidad, se toma elejemplo de cómo la propagación de una grieta podríadetenerse empleando la técnica conocida de taladrar unode sus extremos.




Si bien esto no corrige el agrietamiento, si detiene supropagación.

Ello se consigue porque el extremo agudo de la grieta ha sido

redondeado por el radio del taladro, para reducir laconcentración de esfuerzos, de manera que el material puedasoportar la carga aplicada sin un crecimiento adicional de lagrieta.




Una forma final para juzgar, qué tan crítica puede ser unadiscontinuidad, tiene que ver con la manera cómo la parte oestructura será cargada durante el servicio.

Ejemplo: si la soldadura forma parte de un tanque a presión,estas discontinuidades constituirán un porcentaje grande ysignificativo del espesor de la pared, y por lo tanto,usualmente serán más críticas.




Otro ejemplo: en una estructura cargada cíclicamente, lasdiscontinuidades que formen entallas agudas sobre susuperficie, causarán fallas más frecuentemente que las que

estén por debajo de ella.Estas entallas superficiales actúan como concentradores deesfuerzos, y tienden a amplificarlos hasta diez veces, en elcaso de una grieta superficial aguda.




Tipos

Estas discontinuidades están listadas y definidas en elEstándar AWS A3.0 “Standard Welding Terms and Definitions” y son:

Grietas, Fusión Incompleta, Penetración Incompleta,Inclusiones de Escoria, Porosidad, Trozamientos o Socavados,Laminación, Rasgado Laminar.




Grietas

Es la más crítica de todas las discontinuidades, debido a sucaracterística lineal, y por sus extremos agudos.

Se inicia cuando la carga aplicada a un elemento excede su resistencia ala tensión. Es decir, es causada por una condición de sobrecarga quepuede ocurrir durante la soldadura, inmediatamente después, o cuandose aplica un esfuerzo.




Grietas (2)

Aunque la carga o esfuerzo no exceda la capacidad del elemento, lapresencia de una entalla puede originar esfuerzos localizados en elpunto de concentración, que superarían la resistencia del material.

En este caso, puede ocurrir agrietamiento en el punto de concentraciónde esfuerzos.




Grietas en Caliente

Se clasifican de varias maneras diferentes. Una forma de agruparlas, esconsiderarlas como grietas en frío (cold crack), o grietas en caliente(hot crack) Estos términos son indicativos de la temperatura a la cual

ocurre la fractura.Las grietas en caliente, generalmente se presentan a elevadastemperaturas durante la solidificación del metal.




Grietas en Frío

La propagación de las grietas en caliente es inter granular, es decir,que ellas ocurren entre granos individuales.

Las grietas en frío, ocurren después que el metal se ha enfriado a latemperatura ambiente. Las grietas que resultan de las condiciones deservicio son consideradas grietas en frío.




Grietas en Frío (2)

Las grietas en diferido o debajo el cordón de soldadura, resultantes delhidrógeno atrapado, son consideradas también como grietas en frío.

La propagación de las grietas en frío puede ser tanto intragranular

como transgranular, es decir, que puede ser entre o a través de losgranos individuales.




Grietas Longitudinales y Transversales

Las grietas también pueden describirse con respecto al eje longitudinal de la soldadura.

Las orientadas paralelas al eje longitudinal de la soldadura se

denominan grietas longitudinales. De igual manera, las orientadas perpendiculares al eje longitudinal de la soldadura, son llamadasgrietas transversales. Esto aplica a grietas en la soldadura y en elmetal base.




Grietas según su Localización

Finalmente, puede diferenciarse entre varios tipos de grietas, con ladescripción de su localización exacta con respecto a las varias zonasde la soldadura.

Estas descripciones incluyen las grietas en la garganta, en la raíz, del lado o línea de fusión, en el cráter, debajo el cordón, en la zonaafectada por el calor, y en el metal base.




Grietas en la Garganta

Se extienden a lo largo de la garganta del cordón de soldadura, o lalínea más corta a través de la sección transversal del cordón desoldadura. Se deben a esfuerzos de contracción

Son grietas longitudinales, y generalmente se consideran comogrietas en caliente.




Grietas en la Raíz

También son longitudinales, y su propagación puede ocurrir tanto en elmetal de soldadura como en el metal base.

Se denominan así, porque se inician en la raíz del cordón. Al igual quelas grietas en la garganta, generalmente están relacionadas con laexistencia de esfuerzos de contracción en la soldadura, y por lo tantoson grietas en caliente.




Grietas al Pie del Cordón o Línea de Fusión

Son grietas en el metal base que se propagan desde los pies del cordón.

Las configuraciones de juntas con refuerzo o convexidad de soldadura,pueden producir concentración de esfuerzos en los pies del cordón.

Esto combinado con una micro estructura menos dúctil en la ZAC,incrementa la susceptibilidad del cordón a estas grietas, consideradasgeneralmente grietas en frío.




Grietas en el Cráter

Ocurren en el punto final de cordones individuales. Si se finaliza elcordón sin llenar completamente el charco de metal, el resultado puedeser un cráter o área cóncava.

La presencia de este cráter, combinada con los esfuerzos de contraccióndel cordón durante la solidificación, puede causar grietas, que seirradian desde el centro del cráter. Se consideran grietas en caliente

SCO S C OS




Grietas en Diferido o Debajo del Cordón

Resultan de la presencia del Hidrógeno en la zona de soldadura. Elhidrógeno puede provenir del electrodo, del metal base, de la humedaddel aire circundante, o de contaminantes orgánicos en la superficie.

Si una fuente de hidrógeno está presente durante la soldadura, estepuede ser absorbido por el metal fundido y ocasionar grietas una vezsolidificado el metal.





Grietas en Diferido o Debajo del Cordón (2)

La mejor técnica para prevenir estas grietas es eliminar las fuentes delhidrógeno cuando se realicen soldaduras de materiales susceptibles aél.

Con el Proceso SMAW, deben emplearse electrodo revestidos de bajohidrógeno, los cuales deben mantenerse almacenados adecuadamenteen hornos para mantener bajo su nivel de humedad.





Grietas en Diferido o Debajo el Cordón (3)

Son especialmente nocivas porque pueden iniciarse después de variashoras de terminada la soldadura. Por ello, es que se denominan grietasen diferido.

En consecuencia, para aquellos materiales más susceptibles a este tipode grietas, como los aceros de alta resistencia, la inspección final deberealizarse de 48 a 72 horas después que la soldadura se haya enfriado.





Fusión Incompleta

Por definición, se describe como una discontinuidad de lasoldadura en la cual no ocurre fusión entre el metal desoldadura y las caras de fusión, o entre pases adyacentes.

Debido a su linealidad, y a la condición relativamente agudade sus extremos, la fusión incompleta representa unadiscontinuidad significativa.





Fusión Incompleta (2)

Puede ocurrir en diferentes y numerosas localizaciones dentrode la zona de soldadura.

Aunque generalmente se considera como una discontinuidadinterna, algunas veces se presenta en la superficie de la

soldadura.Puede ser el resultado de muchas condiciones o problemas.Probablemente la causa más común es el manejo inapropiadodel electrodo por parte del soldador.





Fusión Incompleta (3)

Algunos procesos son más propensos a este problema porqueno hay suficiente concentración de calor para producir lafusión adecuada del metal.

Por ejemplo, al emplear el proceso GMAW con transferencia encorto circuito, el soldador debe concentrarse en dirigir el arcoa todos los sitios de la junta donde deba obtenerse fusión.





Penetración Incompleta

Es una discontinuidad asociada solo con soldaduras de ranura.Es una condición donde el metal de soldadura no entrecompletamente a través del espesor de la junta cuando serequiere penetración completa por la especificación o código.

Su localización es siempre adyacente a la raíz de la soldadura.





Penetración Incompleta (2)

La mayoría de códigos establecen límites en el grado ycantidad de penetración incompleta permisible, y algunos, nopermiten ningún tipo de junta con esta discontinuidad.

Ella, puede ser causada por las mismas condiciones queoriginan la fusión incompleta; esto es, técnica inadecuada,configuración inapropiada de la junta, o excesivacontaminación.





Inclusiones de Escoria

“Materiales extraños sólidos y atrapados, como escorias, fundentes,tungsteno, u óxidos”; es decir, el término inclusión puede incluircategorías metálicas y no metálicas.

Las de escoria, son áreas dentro de la sección transversal del cordón oen su superficie, donde la escoria fundida usada para proteger el metalfundido, queda atrapada dentro del metal solidificado.





Inclusiones de Escoria (2)

Las inclusiones de escoria pueden ocurrir entre el metal de soldadura y el metal base, o entre pases individuales.

Las inclusiones de escoria son ocasionadas usualmente por una técnicainapropiada del soldador; la manipulación inapropiada del electrodo, y la inadecuada limpieza entre pases, pueden resultar en la presencia deinclusiones de escoria.





Inclusiones de Tungsteno

Las inclusiones de tungsteno están asociadas al procesoGTAW, donde se emplea un electrodo de este metal paraestablecer el arco con la pieza.

Si el electrodo toca el charco fundido, el arco puedeextinguirse, y el metal fundido se solidifica alrededor delextremo del electrodo. Al removerlo, la punta se rompe yqueda incluida en el cordón si no se remueve con esmerilado.





Inclusiones de Tungsteno (2)

Estas inclusiones pueden resultar también, cuando la corrienteempleada es mayor a la recomendada para el diámetroparticular del electrodo.

En este caso, la densidad de corriente puede ser losuficientemente grande, y el electrodo comienzadescomponerse en pedazos que pueden depositarse en elmetal de soldadura.





Porosidad

AWS A3.0 la define como: “discontinuidad en forma de cavidad,formada por gases atrapados durante la soilidificación”

Debido a su forma esférica, se considera como la discontinuidad menos

severa. Sin embargo, en casos de soldadura de tanques o recipientes apresión que contienen fluidos, puede considerarse inaceptable debido ala posibilidad de producir fugas.





Porosidad (2)

Existen diferentes tipos específicos, dependiendo de su localizaciónrelativa, o de la forma individual de los poros.

Estos tipos son: porosidad agrupada, (cluster) porosidad aislada,(scattered) porosidad lineal, (linear) y porosidad vermicular, ( wormhole o piping)

Una cavidad o bolsa de gas sencilla, de forma esférica, también sedenomina porosidad.


Porosidad (3)



Porosidad (3)

Sin embargo, en la porosidad vermicular, las bolsas ocavidades de gas no son esféricas sino alargadas.

Este tipo de porosidad es la más crítica cuando se trata derecipientes para contener líquidos o gases, porque presentauna mayor posibilidad de fugas.


Porosidad (4)



( )

Es causada por la presencia de humedad o contaminantes en la zona desoldadura, los cuales se descomponen y forman gases debido al calor.

Esta humedad o los contaminantes pueden provenir del electrodo, el

metal base, el gas de protección, o el aire circundante.

También, algunas condiciones en la técnica de soldadura puedencausar porosidad.


Porosidad (5)



( )

Un ejemplo sería el uso de un arco excesivamente largo con el procesoSMAW, empleando un electrodo de bajo hidrógeno.

Otro ejemplo, sería el uso de velocidades de avance excesivamente altascon el proceso SAW, lo que traerá como resultado una porosidad vermicular.


Trozamientos o Socavados



Trozamientos o Socavados

Discontinuidades superficiales que ocurren en el metal baseadyacente al cordón de soldadura.

Allí, el metal base ha sido fundido y retirado durante la

soldadura, y hubo insuficiente metal de relleno para llenaradecuadamente la depresión resultante. El resultado es unaranura lineal en el pie del cordón, con una configuraciónrelativamente aguda.


Trozamientos o Socavados (2)




Dado que es una condición superficial, es particularmentenociva para aquellas estructuras que serán sometidas a cargasde fatiga.

Se presentan tanto en las soldaduras de filete como deranura. Es de anotar que n las soldaduras de ranura, estassocavaciones pueden ocurrir en la cara o en la raíz.





Normalmente resultan de una técnica inadecuada desoldadura, especialmente si la velocidad de avance es tan alta,que puede no haber suficiente metal de relleno depositadopara llenar adecuadamente las depresiones producto de la

fusión del metal base adyacente al cordón.

También pueden resultar de una entrada de calor muy alta,causando la fusión excesiva del metal base


Laminaciones



a ac o es

Es una discontinuidad particular del metal base, y resulta de lapresencia de inclusiones no metálicas que pueden quedarincluidas cuando el acero es producido.

Estas inclusiones son normalmente alguna forma de óxidosproducidos cuando el acero aún está fundido. Durante lassiguientes operaciones de laminado, pueden volversealargadas y formar una hilera.


Laminaciones (2)



Laminaciones (2)

Estas hileras son alargadas y de forma aplanada, y por ello seles denominan laminaciones.

Ocasionalmente pueden verse durante el corte térmico,cuando la entrada de calor del proceso puede ser suficientealta para abrir las hileras aplanadas en los extremos cortados,hasta el punto en que pueden observarse visualmente.


Laminaciones (3)



( )

Pueden ser o no nocivas, dependiendo de la dirección en quese cargue la estructura. Si los esfuerzos actúan en elmaterial, en una dirección perpendicular a la laminación, estádebilitará severamente la estructura.

Pero si están orientadas paralelamente a los esfuerzosaplicados, pueden no representar ninguna preocupación.


Rasgaduras Laminares



Rasgaduras Laminares

Es la discontinuidad más importante del metal base. Es unafractura en el metal base, con una orientación básicamenteparalela a la superficie de laminado.

Ocurre cuando hay grandes esfuerzos en la dirección Z del

espesor, frecuentemente resultantes de la contracción de lasoldadura. Siempre están dentro del metal base, usualmentefuera de la ZAC, y generalmente paralela a la línea de fusión.


Rasgaduras Laminares (2)



g ( )

Es una discontinuidad relacionada directamente con laconfiguración de la junta.

Es decir, aquellas juntas en las que los esfuerzos de

contracción de la soldadura se aplican en una dirección quetiende a halar el material laminado en la dirección del espesor,serán más susceptibles de presentar esta discontinuidad.






Otros factores que afectan la susceptibilidad del material aesta discontinuidad, son su espesor y el grado decontaminantes que están presentes.

Cuanto más grueso es el material y más alto el contenido deinclusiones, tanto mayor será la posibilidad de ocurrencia deeste defecto.



Conjunto de disposiciones que son aplicables en una comunidad

y generalmente aplican para procesos

INSTITUTO DE SOLDADURA WEST ARCO



•UTILIZAN TÉRMINOS ESPECIALES PARA INDICAR ELUSO MANDATORIO

•SE VUELVEN DE APLICACIÓN OBLIGATORIA CUANDOESTÁN ESPECIFICADOS EN REGULACIONESESTATALES O EN EL CONTRATO




•CALIDAD

•FAVORECE LA ECONOMÍA DEL PROYECTO

•QUÉ, CÚANDO, CÓMO Y DÓNDE•CRITERIOS DE ACEPTACIÓN

•CALIFICA EL WPS Y AL PERSONAL

•ORDEN DE COMPRA O CONTRATO




CÁMARA DE COMERCIOBOGOTÁ

JUNIO 21 DE 21005




JUNIO 21 DE 21005



Existen dos comités que involucran laformulación, revisión e interpretación de

estándares que cubren productos que pueden serfabricados por soldadura:CÓDIGO PARA CALDERAS Y RECIPIENTES APRESIÓNCÓDIGO PARA TUBERÍA DE PRESIÓN (B31)





JUNIO 21 DE 21005



1. AWS D1.1/D1.1M:2004 Structural Welding Code-Steel

Última edición del código para lasoldadura de estructuras enaceros al carbono y baja aleacióncuando el espesor del metal basees superior a 1/8” (3 mm).





JUNIO 21 DE 21005



2. AWS D1.2/2003 Structural Welding Code- AluminiumReúne las reglas y regulaciones necesariaspara el empleo de los procesos GMAW,GTAW, soldadura por arco de plasma (PAW) y soldadura de espárragos (SW) de lasestructuras en aluminio no tubularesdinámica o estáticamente cargadas, así como las estructuras tubulares.





JUNIO 21 DE 21005



3. ANSI/AWS D1.3/1998 Structural WeldingCode-Sheet SteelCubre la soldadura en aceros al carbono y de

baja aleación cuando el espesor nominal delmaterial base es menor a 3/16” (4.8 mm).




4. ANSI/AWS D1.4/1998 Structural WeldingCode-Reinforcing Steel

Cubre la soldadura de acero de refuerzopara concreto.




CÁMARA DE COMERCIOBOGOTÁJUNIO 21 DE 21005



5. AASHTO/AWS D1.5M/D1.5:2002 Bridge WeldingCodeContiene los requerimientos de la AASHTO(American Association of State Hihgway andTransportation Officials) para la fabricación depuentes por soldadura en aceros al carbono y debaja aleación. Cubre lo referente a inspección,

calificación, detalles estructurales, soldadura conespárragos, detalles de las juntas soldadas y otros.




6. AWS D1.6/1999 Structural Welding Code-Stainless Steel

Cubre los requerimientos aplicables para

la soldadura de estructuras en aceroinoxidable.




7. ANSI/AWS D9.1M/D9.1:2000 Sheet Metal

Welding CodeEste es un código para la calificación deprocedimientos, habilidad y requerimientos

de inspección, para soldadura por fusión ysoldadura fuerte, empleada en lafabricación y montaje de componentes ysistemas no estructurales en láminas

metálicas.




Promueve, desarrolla y coordina laestandarización de actividades en la industria

del gas comprimido.Para soldadura cuenta con el estándar CGA C3:Estándar para la Soldadura por Fusión ySoldadura Fuerte en Recipientes de Pared

Delgada




Los reportes y certificaciones de calificación desoldaduras son DECLARACIONES de las empresas deque los procedimientos de soldadura y el personal

han sido probados de acuerdo con el código oespecificación apropiado y que han sido encontradosaceptables.




La mayoría de los códigos yespecificaciones delegan laresponsabilidad de estascalificaciones en manos delfabricante o el contratista.




Hoy en día la mayoría de los fabricantes ycontratistas se han dado cuenta de que lacalificación de procedimientos y soldadores

genera ahorros porque, cuando la gente ylos métodos de fabricación han sidoprobados es menos probable que hayacostos excesivos causados por rechazos de

soldaduras y, por consiguiente, demoras enlos trabajos.




1. WPS: ESPECIFICACIÓN DEL PROCEDIMIENTO

DE SOLDADURA (WELDING PROCEDURESPECIFICATION)

2. PQR: REGISTRO DE LA CALIFICACIÓN DEL

PROCEDIMIENTO (PROCEDUREQUALIFICATION RECORD)

3. WPQ: CALIFICACIÓN DE LA HABILIDAD DEL

SOLDADOR U OPERARIO(WELDER PERFORMANCE QUALIFICATION)




DOCUMENTO PREPARADO POR UN

DEPARTAMENTO TÉCNICO O DEINGENIERÍA DE LA EMPRESA PARA DARINSTRUCCIONES PRECISAS ALPERSONAL QUE EJECUTA Y AL QUE

INSPECCIONA LAS SOLDADURAS.




EL PROPÓSITO DE UNA WPS ESDEFINIR Y DOCUMENTAR TODOSLOS DETALLES QUE SE DEBENTENER EN CUENTA AL SOLDARMATERIALES O PARTESESPECÍFICAS.




SU CONTENIDO DEBE ESTAR DEACUERDO CON LOSREQUERIMIENTOS APLICABLES DE

LOS CÓDIGOS, DE LAS EXIGENCIASDEL CONTRATO U ORDEN DECOMPRA Y DE LAS BUENASPRÁCTICAS DE INGENIERÍA:




1. TODAS LAS VARIABLESESENCIALES, RELATIVAS A CADAPROCESO DE SOLDADURA

UTILIZADO.

2. TODAS LAS VARIABLES NO

ESENCIALES, RELATIVAS A CADAPROCESO DE SOLDADURAUTLIZADO.




3. LAS VARIABLES ESENCIALES

SUPLEMENTARIAS , CUANDO SEREQUIERAN PRUEBAS DE IMPACTODE LA SOLDADURA.

4. INFORMACIÓN ADICIONAL QUE SECONSIDERE NECESARIA PARA

OBTENER LAS SOLDADURASDESEADAS.




1. Identificación de la WPS, de la empresa y del responsable de la WPS.

2. Alcance.

3. Identificación de los metales base: Especificación, tipo y/o grado.

4. Proceso (s) de soldadura utilizados.

5. Diseño de la juntas, tolerancias y detalles.6. Tipo, clasificación y composición de los metales de aporte y otros

materiales de soldadura. También se pueden incluir las condiciones dealmacenamiento de estos materiales.

7. Posiciones en las cuales es aplicable el procedimiento.

8. Precalentamiento y temperaturas entre pases.




9. PWTH10. Tipo y composición de los gases de protección, cuado seaaplicable

11. Tipo de corriente eléctrica, polaridad y rangos de corriente paralos diferentes tipos y tamaños de electrodos o varillasutilizadas

12. Voltaje y velocidad de avance del arco13. Otras características eléctricas (modo de transferencia,

velocidad de alimentación del almbre, etc.)14. Preparación de las juntas y limpieza de las superficies para la

soldadura

15. Puntos de soldadura para armado y ensamble de las partes


Esta sigla representa el Tratamiento Térmico postsoldadura



16. Preparación de la raíz de la soldadura antes desoldar por el otro lado

17. Entrada de calor a la junta

15. Otras como: tipo de cordón, boquillas de gas,

oscilación, distancia de contacto del electrodo,simple o múltiples pases, martillado de las juntas yotros aspectos que se consideren relevantes.




DOCUMENTO QUE VALIDA Y RESPALDA UNA WPS,EN EL CUAL SE REGISTRAN LOS VALORES REALESDE LAS VARIABLES DEL PROCEDIMIENTO DE

SOLDADURA USADO PARA EJECUTAR UNACALIFICACIÓN EN UNA PROBETA SOLDADA Y LOS VALORES DE LOS RESULTADOS OBTENIDOS DELAS PRUEBAS Y ENSAYOS EFECTUADOS A LAMISMA.




DETECTAR, CARACTERIZAR Y EVALUAR LASDISCONTINUIDADES DETERMINAR CUMPLIMIENTO CON EL DISEÑO CALIFICAR PROCEDIMIENTOS DE SOLDADURA

CALIFICAR SOLDADORES, OPERARIOS Y PUNTEADORES EVALUAR COMPORTAMIENTO DE LA CONSTRUCCIÓN

SOLDADA EN SERVICIO




TENSIÓN DOBLAMIENTO GUIADO ROTURA NICK

MACROATAQUE ROTURA DEL FILETE IMPACTO




INSPECCIÓN VISUAL (VT) RADIOGRAFÍA (RT) ULTRASONIDO (UT)

PARTÍCULAS MAGNÉTICAS (MT) LÍQUIDOS PENETRANTES (PT)




PQR = IV y/o END y ED

IV: Inspección Visual

END: Ensayos No DestructivosED: Ensayos Destructivos




WPQ = IV y ENDWPQ = IV y ED

IV: Inspección Visual

END: Ensayos No DestructivosED: Ensayos Destructivos


WPS



1. WPS2. EJECUCIÓN CUPÓN DE PRUEBA3. VT (CRITERIOS DEL CÓDIGO)4. END (cuando se requiera)5. UBICACIÓN, IDENTIFICACIÓN, RAYADO Y ESTAMPE

DE PROBETAS6. EXTRACCIÓN Y MECANIZADO DE PROBETAS7. EJECUCIÓN DE LOS RESPECTIVOS ENSAYOS8. ANÁLISIS DE RESULTADOS (CRITERIOS DEL

CÓDIGO)9. INFORME: RECHAZO O CERTIFICACIONES (PQR;

WPQ)




MANDATORIO POR TODOS LOS CÓDIGOS DESOLDADURA

MÁS RÁPIDO Y ECONÓMICO APLICABLE EN TODAS LAS ETAPAS DE LA

EJECUCIÓN DE LA UNIÓN SOLDADA ANTES, DURANTE Y DESPUÉS: EFECTIVIDAD




ENSAYO CATEGORÍA DE

SOLDADURAAPLICABLE

OBJETIVO

TENSIÓN (SecciónReducida)

RANURA RESISTENCIA MÁXIMA DE LAUNIÓN SOLDADA

DOBLAMIENTOGUIADO RANURA SANIDAD Y DUCTILIDAD DE LAUNIÓN SOLDADA

IMPACTO RANURA TENACIDAD A LA ENTALLA

MACROATAQUE FILETE TAMAÑO, CONTORNO Y

GRADO DE SANIDADROTURA FILETE SANIDAD


Í



ENSAYO CATEGORÍA DE

SOLDADURAAPLICABLE

OBJETIVO

TENSIÓN

(Sin sección reducida)

RANURA RESISTENCIA MÁXIMA DE LAUNIÓN SOLDADA

DOBLAMIENTOGUIADO RANURA SANIDAD Y DUCTILIDAD DE LAUNIÓN SOLDADA

ROTURA NICK RANURA Y FILETE SANIDAD

MACROATAQUE FILETE TAMAÑO, CONTORNO Y

GRADO DE SANIDAD


Preparación Probetas ASME SECCIÓN IX




Redonda

Plana

Preparación Probetas API 1104



SOLDADURA DE

RANURA

SOLDADURA DE

FILETE

Platina-Platina: 2T + 4D Platina-Platina: 5MA

Tubería-Tubería: 2T + 4D Platina-Tubería: 4 MA

Tubería-Tubería: 4MA




SOLDADURA DE

RANURA

SOLDADURA DE

FILETE

Platina-Platina: 2D Platina-Platina:

1MA + 1RF

Tubería-Tubería: 4D Platina-Tubería:

1MA + 1RF

Tubería-Tubería:1MA + 1RF




SOLDADURA DE

RANURA

SOLDADURA DE

FILETE

Platina-Platina: 2T + 4D Platina-Platina: 3MA

Tubería-Tubería: 2T + 4D Platina-Tubería: 3 MA

(4 MA: 4F y 5F)

Tubería-Tubería: 3MA(4 MA: 4F y 5F)




SOLDADURA DE

RANURA

SOLDADURA DE

FILETE

Platina-Platina: 2D Platina-Platina:

1MA + 1RF

Tubería-Tubería: 4D Platina-Tubería: 1MA

Tubería-Tubería: 1MA


e menor o igual 0.500”



DIÁMETRO TENSIÓN NICK D.RAÍZ D.CARA D.LADO TOTAL

Menor

2 3/8” - 2 2 - - 4

2 3/8”- 4½”

- 2 2 - - 4

4 ½”-12 ¾” 2 2 2 2 - 8

Mayor

12 ¾” 4 4 4 4 - 16


e mayor a 0.500”




Menor oigual

4 ½”

- 2 - - 2 4

Mayor a

4 ½”-12 ¾” 2 2 - - 4 8

Mayor

12 ¾” 4 4 - - 816


e menor o igual 0.500”




Menor

2 3/8” - 2 2 - - 4

2 3/8”- 4½”

- 2 2 - - 4

4 ½”-12 ¾” 2 2 2 - - 6

Mayor

12 ¾” 4 4 2 2 - 12


e mayor a 0.500”




Menor oigual

4 ½”

- 2 - - 2 4

Mayor a

4 ½”-12 ¾” 2 2 - - 2 6

Mayor

12 ¾” 4 4 - - 4 12




Los aceros



El acero es la aleación de hierro y carbono, dondeel carbono no supera el 2,1% en peso de lacomposición de la aleación, alcanzando

normalmente porcentajes entre el 0,2% y el 0,3%.Entre mas porcentaje de carbono contenga el acerose torna mas duro y frágil. Porcentajes mayoresque el 2,0% de carbono dan lugar a las fundiciones

como hierro colado.

Soldabilidad de los aceros



ACEROS DE BAJO CONTENIDO DE CARBONO

Los aceros de bajo carbono, no presentan problemas

al ser soldados por arco eléctrico, si la unión es

correctamente realizada presenta una resistencia

mecánica similar a las barras a unir.




ACEROS DE MEDIO CONTENIDO DE CARBONO

El aumento del carbono como recurso paraaumentar la resistencia del acero trae problemasde soldabilidad como consecuencia éstos acerosno presentan soldabilidad sin comprometer suresistencia mecánica.

aceros de alto contenido de carbono:




debido a su alto contenido de carbono no sonsoldables por medios comunessin comprometer su resistencia. El aumento de

temperatura en la zona de la soldadura y suposterior enfriamiento “templa” el acero en las

zonas próximas a la soldadura produciendofragilidad y falla por el típico caso de rotura en lazona próxima a la soldadura.

Equipo oxiacetilénico



Sus partes



Apariencia de la llama

Para soldar (aluminio, magnesio)



Para soldar cobre, bronce, latón

Para soldar toda clase de aceros

TABLA PARA SELECCIONAR LAS BOQUILLAS Y PRESION DE CORTE

NUMERO Y MARCAS ESPESOR PRESION DE LOS GASESDE BOQUILLAS DEL METAL UTILIZADOS

A CORTAR Kgr/cm2 - Atm (Libra/Pulg2 - PSI)Rego Harris Oxweld Airco Milímetros Oxígeno Acetileno Propano

Pulgadas



Pulgadas68 00 3.17 2.46 0.14 0.14

(1/8) (35) (2) (2)

62 00 - 0 3 0 -1 4,76 - 9.52 1.67 - 2.24 0.21 - 0.35 0.21 - 0.35

(3/16 - 3/8) (25 - 32) (3 - 5) (3 - 5)

56 1 4 1 - 2 12.7 - 22.22 2.10 - 3.51 0.21 - 0.35 0.21 - 0.42

(1/2 - 7/8) (30 - 50) (3 - 5) (3 - 6)

53 1 6 2 25.4 - 38.1 2.46 - 3.51 0.21 - 0.42 0.28 - 0.56

(1 - 1 1/2) (35 - 50) (3 - 6) (4 - 8)51 2 8 3 50.8 3.16 0.35 0.56

(2) (45) (5) (8)

46 3 8 4 - 5 76.2 2.81 0.42 0.56

(3) (40) (6) (8)

42 3 - 4 8 5 - 6 101.6 - 152.4 2.81 - 3.86 0.42 - 0.56 0.42 - 0.63

(4 - 6) (40 - 55) (6 - 8) (6 - 9)

35 10 177.8 - 203.2 3..51 - 3.86 0.42 - 0.56 0.42 - 0.63

(7 - 8) (50 - 55) (6 - 8) (6 - 9)

30 12 228.6 - 304.8 3.86 - 4.92 0.56 - 0.70 0.49 - 0.70

(9 - 12) (55 - 70) (8 - 10) (7 - 10)

25 330.2 - 406.4 5.62 - 6.32 0.70 - 0.84 0.49 - 0.70

(13 - 16) (80 - 90) (10 - 12) (7 - 10)

MEDIDAS DE SEGURIDADAL SOLDAR

guia practica de soldadura

Documents